CGTN / Cömert Otorbayev (Eski Kırgızistan Dışışleri Bakanı, Beijing Normal Üniversitesi Kuşak Yol Okulu’nun seçkin bir profesörü ve Nizami Gencevi Uluslararası Merkezi’nin üyesi)

Amerika Birleşik Devletleri (ABD) Başkanı Joe Biden, karbon nötr stratejisini kilit bir unsuru haline getirdi. Modern pillerin Çin’den ithalatına bağlı kalmak yerine Amerika’da üretilmesinde ısrar etti. Contemporary Amperex Technology Co. Limited (CATL), BYD Auto ve Hefei Guoxuan High-Tech şirketleri dâhil Çin şirketleri dünya pillerinin yüzde 79’unu üretiyor. Amerikalı üreticiler ise sadece yüzde 7’sini.

Yenilikçi Elon Musk’a göre, piller geleceğin anahtarı. Pillerin geliştirilmesi akıllı telefonları, tabletleri ve elektrikli aletleri icat eden teknolojilere yol açtı. Bu nedenle, lityum-iyon pillerinin dünyayı sürüklemesinin arkasındaki bilimin-teknolojinin 30 yıldan uzun bir süredir aynı kalmış olması şaşırtıcı. Lityum-iyon pillerinin prototipleri 1980’lerde ortaya çıktı. O zaman fizikçi John Goodenough lityum kobaltit’in pillerde kullanılmasını önerdi. 2019’da kendisi bu fikri için Nobel ödülünü aldı.

BloombergNEF’in yaptığı bir araştırmaya göre, lityum-iyon pillerinin kilovat başına ortalama fiyatının 2013 ile 2020 arasında 688 dolardan 137 dolara düştü. Araştırmada 2023’te bu fiyatın her kilovat için 100 dolara yatın olacağı tahmin ediliyor. Elektrikli otomobillerin bataryalarının ortalama fiyatı her kilovat için 126 dolar. Bu nedenle toplam otomobil fiyatlarındaki pil takımının maliyeti yüzde 21 azaldı. Yeni teknolojilerin gelişmesi ile birlikte 2030’da bataryaların maliyeti kilovat başına 58 dolara düşecek.

Ancak, lityum-iyon pillerin ciddi dezavantajları var. Bu dezavantajlar arasında yüksek yangın tehlikesi, ısı değişikliklerine karşı duyarlılık, kendiliğinden boşalma ve yaşlanma da var. Birçok insan aniden alev alan Samsung Galaxy Note 7 serisi akıllı telefonları hâlâ hatırlar. Bu özellik hava yolu şirketlerini, yolcuların lityum-iyon pil takımlarının el bagajlarında taşınmasını zorunlu kılmaya itti. Başka bir tehlike, elektrikli otomobillerde kullanılan lityum-iyon bataryalarının grafit, kobalt ve yüksek saflıkta nikel gibi yüzlerce kilogram metal ve malzemeler içermesi. Bunlar madenlerden çıkarılıp işlendiklerinde önemli kirlenmeye neden olabilirler ve karbondioksit salımlarını artırabilirler.

Örneğin, ortalama bir hafif EV bataryası için eksi uç elektrik devresinde 20 kg nikel ve 20 kilometreye kadar kobalta ihtiyaç var. Kullanılan bu metallerden bataryaların daha fazla enerji depolamasına yardımcı olduğu ve daha pahalı olan kobalta duyulan ihtiyacı azalttığı için nikel kilit öneme sahip. Tesla Avrupa elektrikli otomobil sanayiinde kullanılan bütün nikelin yarısından fazlasını üretti ve Musk nikel tedarikini bir sorun olarak tanımladı. Telsa 2030’a gelindiğinde 3 terawat saatlik bataryalar üretmeyi planlıyor, bunlar dünyanın şu andaki nikel üretimini büyük oranda düşürecek.

ÇİN ŞİRKETLERİ DÜNYA PİLLERİNİN YÜZDE 79’UNU ÜRETİYOR

Fastmarkets araştırma ve yayıncılık şirketine göre, dünyanın en pahalı metali olan kobaltın kilo fiyatı Mart 2021’de yüzde 42 arttı. Uzmanlar 2021’in sonunda kobaltın kilo fiyatının 57 dolara ve 2024’te ise 80 dolara çıkacağını tahmin ediyor.

Dünyadaki en büyük kobalt kaynağı Demokratik Kongo Cumhuriyeti’nde bulunuyor. Bu nedenle şirketlerin aktif biçimde yeni pil çeşitleri geliştiriyor olması şaşırtıcı değil. Örneğin, General Motors (GM) elektrikli otomobilleri için Ultium bataryaları üretmek amacıyla SolidEnergy Systems şirketi ile ortaklık kurdu. Bu bataryalar arasında likit elektrolit, grafit bazlı anotlar ve nikel, kobalt, manganez ve alüminyum karışımı katotlar olacak. Bunun sonucunda bataryaların fiyatları yüzde 50-60 düşecek. Sonuç olarak GM, 2025’de 1 kW saat enerjiyi depolama maliyetini 150x dolardan 100 dolara düşürmeyi bekliyor.

Çin’de giderek daha çok elektrikli otomobil alternatif lityum demir fosfat (LFP) bataryalarını kullanıyor. Bu bataryalar daha ucuz ve daha az kirletici ama kapasiteleri de düşük. Bu tür bataryalar Tesla Model 3, Çin otomobil üreticisi BYD ve Volkswagen tarafından üretiliyor. Ama şimdiye kadar LFP bataryaları piyasadaki bataryaların sadece yüzde 14’ünü oluşturuyor ve 2030’a gelindiğinde bu miktar yüzde15 ila 30 arasında olacak. Tesla ve Volkswagen ayrıca gelecek yıllarda kobalt kullanımını azaltmayı da vadediyor. Elon Musk geçen yıl Tesla Batarya Günü diye adlandırılan özel bir online sunum yaptı. Musk bu sunumda Tesla’nın üç yıl içinde şimdiki bataryalardan daha güçlü ve uzun ömürlü yeni nesil bataryaların kitlesel üretimine başlayacağını ve bunun elektrikli otomobil maliyetini yarıya indirerek 25 bin dolara düşüreceğini söyledi. Tesla’nın yeni 4680 batarya takımının eskilerinden 6 kat daha fazla güçlü ve enerji tasarrufu bakımından 5 kat daha iyi olacak. Buna ek olarak, büyüklüğü de 46×80 mm olacak.

Lityum-iyon bataryaların ciddi eksiklikleri ve noksanları, radikal olarak yeni katı batarya geliştirme biçimlerinin yarattığı heyecanı anlaşılır kılıyor. Yeni teknolojide lityum-iyon bataryalarındaki sıvı ya da polimer jel elektrolitler yerine katı elektrotlar kullanılacak. Radikal olarak yeni bu teknoloji çevre ve güvenlik endişelerinin birçoğunu gidermeyi vadediyor.

Bunun yanı sıra, bu yenilikçi enerji üretim kaynağı enerjiyi yüksek yoğunluklarda depolayacak. Elektrolitler ayrıca bir batarya ayırıcısı olarak hizmet edecek. Bu, yanma riskini ve ihtiyaç duyulan hammadde sayısını azalttığı için lityum-iyon bataryalarının hayati bir parçasıdır.

Batarya takımlarının maliyetini ve yangın riskini artırmadan kısa şarj zamanı ve uzun kullanım süresi arayışı modern bataryalardaki en çarpıcı yenilik eğilimleri. Bu kısıtlamaların aşılması batarya devrimini gerçekten geri dönülmez yapmanın anahtarı.