Kobalt ve nikel yerine demir: LFP pilleri daha ekonomik elektrikli otomobiller sağlamalıdır
Daha iyi piller kullanmaya cesaret edin: ABD’li otomobil üreticisi Ford, Michigan’da gelecekte elektrikli araçları için lityum demir fosfat piller üretecek yeni bir fabrika kurma planlarını duyurdu. 3,5 milyar dolara mal olan ve 2026’da faaliyete geçmesi beklenen fabrika, Amerika’da pil kimyasını üreten ilk fabrika olacak.
Michigan Valisi Gretchen Whitmer tesisle ilgili planları açıklayan bir basın toplantısında “Bu büyük bir anlaşma” dedi. Şirketin CEO’su Bill Ford, genişleyen pil seçeneklerinin Ford’un “daha fazla EV’yi daha hızlı üretmesine ve nihayetinde onları daha uygun fiyatlı hale getirmesine” olanak tanıyacağını söyledi.
Yeni tesiste üretilen lityum demir fosfat (LFP) piller, günümüzde Amerika Birleşik Devletleri ve Avrupa’daki çoğu elektrikli araçta kullanılan nikel ve kobalt içeren pillere düşük maliyetli bir alternatif oluşturuyor. LFP teknolojisi Çin’de popülerlik kazanmaya devam ederken, Çinli pil devi CATL ile ortaklaşa geliştirilen Ford fabrikası, maliyetlerin düşürülmesi, şarj hızlarının artırılması ve pil ömrünün uzatılması nedeniyle Batı’da bir kilometre taşıdır. LFP, tüketiciler için elektrikli araç seçeneklerini genişletmeye yardımcı olabilir. .
Pillerdeki kimyasal karışım
Li-ion pillerin tümü, şarjı pilin katot adı verilen bir bölümünde depolamak için lityum kullanır. Ancak lityum bu işi tek başına yapmaz: katotta bir dizi başka malzeme tarafından desteklenir. Günümüzde elektrikli araçlarda en yaygın kullanılan katot türü lityumun yanı sıra nikel, manganez ve kobalt içermektedir. Tesla gibi bazı otomobil üreticileri nikel, kobalt ve alüminyum ile farklı katot kimyası kullanır. Bu iki tip katot, kısmen yüksek enerji yoğunluklarından dolayı popüler hale gelmiştir. Piller, aynı miktarda enerji depolayabilen diğerlerinden daha küçük ve daha hafiftir.
Bu ikisi elektrikli araba aküleri için standart katotlar iken, daha eski bir akü türü olan lityum demir fosfat, büyük ölçüde Çin’deki muazzam büyüme nedeniyle son yıllarda geri dönüş yaptı.
Günümüzde demir esaslı piller, aynı kapasiteye sahip diğer Li-ion pillerden tipik olarak yaklaşık %20 daha ucuzdur. Bunun nedeni kısmen, LFP’nin son yıllarda fiyatlarında vahşi dalgalanmalar görülen pahalı metaller olan kobalt veya nikel içermemesidir. Metal madenciliği özellikle zorlu çalışma koşullarıyla ilişkili olduğundan, pil üreticileri de kobalt seviyelerini düşürmenin yollarını arıyor.
Pil kimyası pazarının yapısı değişiyor: Ferrous LFP piller, EV pazarının %10’undan daha azından sadece dört yıl içinde neredeyse %40’a yükseldi. *2022 verileri tahminidir.
(Resim: Veri kaynağı: BloombergNEF, Casey Crownhart’ın verileri, grafik: çiçekli bir grafik)
İçeride demir, dışarıda kobalt ve nikel
Kobalt ve nikel içermeyen katotlar üretmek, otomobil üreticilerinin maliyetleri düşürmesine yardımcı olabilir. Bazıları şimdiden Amerika Birleşik Devletleri’nde satılan araçlar için pil kimyasını değiştirmeye başladı. Tesla, Model 3 de dahil olmak üzere bazı modeller için Çin’den LFP hücreleri bile ithal ediyor. Ford, teknolojiyi 2023’ten itibaren Mach-E modelinde ve 2024’ten itibaren F-150 Lightning kamyonunda kullanacağını zaten duyurdu.
Açıklanan yeni fabrika ile Ford, Amerika Birleşik Devletleri’nde LFP pilleri üreten ilk otomobil üreticisi olacaktı. CATL ile birleştirilen yeni tesis, ülkedeki LFP üretimini artırmaya yardımcı olabilir. Enerji sektöründe uzmanlaşmış bir analist firması olan BloombergNEF’te pil teknolojisi analisti Evelina Stoikou, “Bu, Kuzey Amerika imalat manzarası için bir devrilme noktasıdır” dedi.
Birkaç küçük LFP üretim tesisi, Ford fabrikasıyla yaklaşık olarak aynı zamanlarda başlatılabilir. Ekim 2022’de ABD federal hükümeti, ICL-IP America adlı bir şirketin Missouri’deki fabrikasını kurmasına yardımcı olmak için yaklaşık 200 milyon dolarlık bir yatırım yapacağını duyurdu. Tesis, daha sonra pil üretmek için kullanılabilecek LFP katotları için malzeme üretecek. Üretimin 2025 yılında başlaması bekleniyor.
Bu arada, American Battery Factory adlı Utah merkezli bir şirket, Tucson, Arizona’da bir LFP pil üretim tesisi planlıyor. Bu tesisin yaklaşık 1,2 milyar dolara mal olması ve 2026’da faaliyete geçmesi bekleniyor. Alternatif pil kimyalarının artan mevcudiyeti otomobil üreticileri ve sürücüler için seçenekleri büyük ölçüde artırabilirken, LFP’nin diğer teknolojilerin yerini tamamen alması pek olası değil. Uzman Stoikou, “Piller için Kutsal Kâse değil,” diyor.
LFP pillerinin artıları ve eksileri
LFP pilleri diğer teknolojilerden daha ucuz ve daha uzun ömürlü olsa da daha ağır ve hantal olma eğilimindedir. Bu, araçlar için bir sorun olabilir çünkü piller (ve dolayısıyla araç) ne kadar ağırsa, tüm sistemin enerji tüketimi o kadar yüksek olur ve bu da menzilini sınırlar. Ayrıca, daha büyük piller koltukta veya bagajda yer kaplayabilir.
ABD ve Avrupa’daki sürücüler genellikle daha uzun menzilli daha büyük araçları tercih eder. Stoikou, bunun sınırlı bir alana daha fazla enerji sığdırmayı gerekli kıldığını, dolayısıyla LFP’nin Batı’da hiçbir zaman Çin’deki kadar yakalayamayacağını söylüyor. LFP’nin büyümesi bu yıldan sonra durabilir ve küresel EV pil pazarının yaklaşık yüzde 40’ında sabitlenebilir. İleriye baktığımızda, muhtemelen yakında arabalarda yer alan diğer, hatta daha iyi pil kimyalarını göreceğiz.
Örneğin, demir esaslı bir pile manganez eklenmesi maliyetleri düşürürken verimliliği artırabilir. Otomobil üreticileri sonunda lityum iyon kimyasını tamamen terk edebilir ve bunun yerine daha da yüksek enerji yoğunluklarına sahip olan katı hal lityum metal pillere geçebilir.
Gelecekte, sodyum iyon piller daha ucuz bir alternatif sunabileceğinden, elektrikli otomobiller lityuma bile ihtiyaç duymayabilir. Bu kombinasyonlardan herhangi biri, farklı sürüş profilleri için geleceğin trafiği için belirleyici olabilir – ABD’de LFP zamanı şimdi gelmiş gibi görünse bile.
(jle)
Haberin Sonu