Otomobil sektöründeki elektrikli araç dönüşümü büyük bir ivmeyle devam ederken, araç pilleri de haliyle buna bağlı bir gelişmeye konu oluyor. Uzunca süre mobil telefon teknolojisinin gerisinde kalan pil teknolojisi nihayet kabuğunu kırarak, elektrikli araç pazarının büyümesinde ciddi bir kaldıraç etkisi yaratıyor.

Bu konuda öncü rolü oynayan ve halen lider olan Çinli batarya üreticileri, araç pili üretimi yanında sektöre doğrudan oyuncu olarak girdi ve tedarik / üretim ve perakende satış arasında bir dikey bütünleşmeyi sağlayarak bu konuda Japon işletmelerini sollamayı başardı.

Bundan birkaç sene önce sadece konvansiyonel pil üreten birçok marka, artık otomotiv sektöründe de başa güreşiyor.  BYD halen %15’in üzerinde pazar payıyla araç pili üretiminde de önemli bir konuma geldi.  Elektrikli araç pil sektörünün 2030 yılında mevcudu üçe katlayarak başka bir boyuta geçeceği öngörülüyor.

Pazardaki diğer firmaların tümünün de Çinli olduğunu düşünürsek Avrupalı ve Amerikalı firmaların şu ana kadar bu pazarda hiçbir varlık gösteremediği de ortaya çıkıyor.  Sektördeki Avrupalı ve Japon üreticilerin birleşme haberlerinin gerekçesini bu şekilde okumak gerekiyor.

Elektrikli ve hibrit araç pilleri, hücre tipine ve katot türüne göre ayrışıyor.

Hücre tipine göre silindirik, prizmatik ve keseli tip piller var.

Silindirik piller, pil içerisindeki unsurların rulo misali sarılarak alüminyum veya paslanmaz çelik bir koruma içine konması ve elektrolit doldurularak kutup başının yerleştirilmesiyle üretilen yuvarlak gövdeli piller olarak biliniyor. Daha çok Tesla tarafından kullanılıyor.

Nispeten daha yeni olan prizmatik piller ise büyük hücre tasarımı kullanan Çinli üreticilerin lityum pillerdeki tercihi olarak pazara girdi. Çinli üreticiler, geliştirdikleri termal yönetim sistemleri ile ısı kaybını en aza indirmeyi başardılar.

Diğer pil tipi ise keseli tip olarak anılıyor. Bu piller üst üste dizilmiş anot/katot/ayırıcı katmanlardan oluşuyor ve prizmatik olarak elektrikli araçlara konuyor. Bu sistemi, yüksek enerji yoğunluğu ve esnekliği sayesinde birçok elektronik cihazda görebiliyoruz. Lakin diğerlerine göre daha az dayanıklı olduğu biliniyor.

Daha önemli bir sınıflandırma ise katot türüne göre. Bu sınıflandırmaya göre halen kullanılan 3 farklı temel pil çeşidi sayılabilir.

Lityum -iyon

Lityum -demir fosfat (LFP)

Nikel metal hidrit (Nikel cobalt alüminyum-NCA veya nikel mangan kobalt -NMC)

Bunun dışında yine çoğunlukla lityum kullanılan ve teknolojinin gelişimi ile yakın gelecekte bu pillerin yerine geçebilecek farklı pil çeşitleri de mevcuttur.

Sondan başlarsak, nikel metal hibrit öncesi kullanılmış olan nikel cadmium piller taşıma kolaylığı, soğuk havada çalışabilme ve düşük maliyet gibi özelliklere sahip. Ancak belli riskleri nedeniyle çok çevre dostu kabul edilmiyorlar. Depolandığında hızla deşarj olmaları ayrı bir dezavantaj. Nikel cadmium piller, nikel metal hibrit pillerden sonra kullanımdan kalktı. Lityum-iyon piller için de aynı akibet öngörülüyor.

Nispeten daha yeni olan nikel metal hibritler ise yüksek verimli, şarj/deşarj özellikleri açısından daha avantajlı ve aynı zamanda da çevre dostudur. Ancak bu pillerin de maliyetleri yüksektir ve rekabetçi piyasada dezavantajı fazladır. Ciddi geliştirmeler yapılıyor olsa da lityum piller kadar güvenli sayılmazlar.

Bugün pil teknolojisinde pazar lideri olan Çinli CATL ve bu pazarda da ikinciliği elinde tutan BYD uzun ömrü ve çevre dostu olması sebebiyle Lityum Demir Fosfat (LFP) pil üretimine ağırlık vermiştir. Lityum iyon piller enerji yoğunluğu ve hafiflik gibi avantajlara sahipken, lityum demir fosfat piller dayanıklılık, uzun ömür ve kararlı kimyasal özellikleri sayesinde ısı kaybını en aza indirmesi gibi sebeplerle daha çok tercih edilmektedir.

Amerikan devi Tesla ise, son yıllarda çevresel faktörler nedeniyle kobalt miktarını azaltarak NMC tip piller kullanıyor. Panasonic-Tesla iş birliği ile Eylül 2024’te 4680 adı verilen yeni bir pilin üretimi ile daha yüksek verim elde edildi bu da Tesla elektrikli araçların menzilini artırdı.

Farklı pil türleri de sürekli olarak geliştirilerek elektrikli araç piyasasının hızla büyüyen pazar payına ayak uydurmaya çalışıyor. Hangi teknolojinin üstün ve verimli çıkacağı uzun vadede kesinleşecek olsa da daha yeni ve verimli malzemelerin kullanıldığı farklı pil sistemleri ile hızla gelişen güneş enerjisi sektörünün üretime katacağı yeni piller de pazarı domine edebilir.

Elektrikli araçların pilleri daha uzun ömürlere ulaştıkça, geri dönüşümle ilgili kaygılar da azalıyor. Buna ek olarak geri dönüştürmede pillerin iç elementleri de ayrıştırılabildiği için geri kazanım da mümkün, son olarak Mercedes Almanya’da devreye aldığı tesisinde bunu %96 oranında başardı. Hergün geliştirilen ve sürdürülebilir ekonominin temel bir unsuru olmaya aday olan yeni pil teknolojileri, otomotiv dünyasını daha da ileri taşıma konusunda ümit verici bir sektör olmaya devam edecek.