Aşağıdaki hikaye iki bölümlük bir serinin ilkidir ve lityum iyon pillerdeki inovasyonun sınırlarına bakmaktadır. Serinin ikinci bölümü önümüzdeki on yılda pil kimyasının geleceğini ortaya çıkaracak.
Şu anda elektrikli araçlar için hızla genişleyen bir pazara yön veren ana akım lityum iyon piller, yalnızca on yıl önce pahalı bir teklifti. Lityum-iyon pil paketlerinin maliyeti 2010 yılında kilowatt saat başına 1.183 ABD dolarıdır; BloombergNEF verilerine göre dokuz yıl sonra fiyat neredeyse on kat düşerek 2019'da 156 ABD doları/kWh'ye düştü.
Maliyet düşüşünün hızı, aralarında BloombergNEF'in enerji depolama başkanı analist James Frith'in de bulunduğu pil uzmanlarını hazırlıksız yakaladı. Frith, "Her yıl tahmin ettiğimden daha hızlı düştüler" dedi. "Bu kesinlikle şaşırtıcı."
Princeton Üniversitesi'nin Andlinger Enerji ve Çevre Merkezi'nde pil maliyetlerini araştıran doktora sonrası araştırmacı Rebecca Ciez de aynı görüşte. Ciez, "Son dönemdeki düşüş oldukça dramatik" dedi. "Piyasanın bu kadar hızlı değişmesi şaşırtıcı."
Uzmanlar, fiyat düşüşünün bir nedeni olarak üretimin artırılmasındaki ivmenin yanı sıra pil kimyasındaki artan yeniliklere dikkat çekti. Üreticiler, fabrikalar büyüdükçe üretimi daha ucuz hale gelen nikel ağırlıklı pil tasarımlarını artırdıkça kobalt gibi daha pahalı pil bileşenlerinden uzaklaşıyor.
Ciez, on yıl önce elektrikli araç pazarının, Kaliforniya gibi karbon emisyonlarının düzenlenmeye başladığı yerlerde otomobil ve kamyon üretme yönünde baskı altına girdiğini belirtti. Ciez, fosil yakıtla çalışan bir arabayı örnek olarak kullanarak, "Yani üreticilerin 'Tamam, bunu [Toyota] RAV4'ü elektrikli yapmalıyız' dediği uyumlu arabalara sahiptiniz" dedi. "Ve böylece kolayca bulunabilen bir sürü dizüstü bilgisayar pilini bir araya tokatlayacaklardı."
O zamandan bu yana pil sektörü, ölçek ekonomisini yakalarken daha ucuz ve etik açıdan daha az sorgulanabilir metaller kullanmak üzere pillerdeki malzemeleri değiştirerek maliyetleri düşürme konusunda büyük ilerlemeler kaydetti.
100 ABD Doları/kWh kutsal kâsedir
Uzmanlar, üreticilerin elektrikli araçların fosil yakıtla çalışan kuzenleriyle yaklaşık 100 ABD Doları/kWh veya belki biraz daha az maliyet eşitliğine ulaşacağı bir noktaya yaklaştıklarını söylüyor. Bu fiyat, tüketicilerin artık elektrikli araçları daha pahalı seçenekler olarak görmeyeceği sektörde bir dönüm noktası olarak görülüyor.
Frith, BloombergNEF'in pil maliyetlerinin 2024'te 100 ABD Doları/kWh'nin altına düşeceğini ve 2030'da ise 60 ABD Doları/kWh civarına ulaşacağını tahmin ettiğini söyledi. Benzer şekilde Bernstein analistleri, 2024 yılını ana akım elektrikli araçların benzinli ve dizel araçlarla maliyet eşitliğine ulaşacağı yıl olarak öngörürken, sektördeki elektrikli araç liderlerinin de 2022 veya 2023 yılında aynı noktaya ulaşabileceğini öngörüyor.
Uzmanlar S&P Global Market Intelligence'a, bunun lityum iyon pillerde büyük yenilikler olmadan gerçekleştirilebileceğini ancak olgun lityum iyon teknolojisinin ne kadar geliştirilebileceği konusunda sınırlara hızla yaklaştığını söyledi. Büyük bir elektrikli araç üreticisi için teknolojiye dayalı araştırmalar yürüten önde gelen bir lityum iyon pil bilimcisi olan bir pil kimyacısı, lityum iyon pillerin fiyat, enerji yoğunluğu ve şarj hızı gibi belirli cephelerde maksimum seviyeye ulaşmaya başladığını söyledi. .
Kimyager "Çok büyük bir artış yok" dedi. Onun bakış açısına göre, artan iyileştirmeler tüketicileri memnun etmek için yeterli olabilirken, kanıtlanmamış teknolojilerden kaynaklanan herhangi bir pil devrimi yıllar sürecektir.
"Bugün lityum iyon pillerle gerçekten başarılı olabilirsiniz" dedi. "Ve maliyetin düşürülmesine yardımcı olarak bu, tüm teknolojinin pazara nüfuzunu artıracak."
Carnegie Mellon Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümünde doçent olan Venkat Viswanathan, teknolojinin sınırlarına yaklaştığını kabul etti. Lityum-iyon pil fiyatlarının hâlâ yüzde 20 ve yüzde 30 civarında düşebileceğini ancak çok da ucuzlamayacağını tahmin ediyor.
Viswanathan, "Hammadde maliyetlerinin sınırlarına hızla yaklaşıyoruz" dedi.
