Elektrikli Araç Batarya Üretim Maliyeti ve Batarya Bileşenlerine Göre Maliyet Dağılımı

Elektrikli araçları içten yanmalı motorlu araçlarla rekabet edebilecek konuma getirecek miktar, kilowatt saat (kW/s) başına yaklaşık 100 dolar. Pek çok kişi, elektrikli araç bataryası endüstrisinin 2024'te bu hedefe ulaşmasını bekliyor. Acaba bu hedef, sizce bugünün koşullarında da hala gerçekçi mi?

Elektrikli Araç Batarya Üretim Maliyeti ve Batarya Bileşenlerine Göre Maliyet Dağılımı

2010 yılında, elektrikli araç (EV: Electric Vehicle) bataryalarının üretim maliyeti kilowatt saat başına yaklaşık bin dolar tutarken; 2021’de bu fiyatın yaklaşık yüzde 90 düşerek 131 dolara kadar indiği görülüyor. Gerek teknolojideki gelişmeler gerek ham madde üretimindeki artış gerekse de maliyeti daha uygun olan seçeneklerin sunulması sayesinde, batarya maliyetlerinin 2030 senesine kadar kW/s başına 73 dolara kadar düşeceği öngörülüyor. Peki, son durum ne?

1. Bir Batarya Hücresinin Maliyeti Ne Kadardır?

Günümüzde en yaygın kullanılan lityum bataryaların ham maddesi, ağırlıklı olarak lityum, nikel, manganez, kobalt ve grafit içeriyor. Lityum ve kobalt gibi ham maddeler ise batarya hücresi maliyetinin yaklaşık yüzde 45'ini oluşturuyor. 2020'nin ocak ayından 2022 senesinin ocak ortasına kadar, kobalt fiyatları yüzde 119; nikel sülfat fiyatları yüzde 55 artmış bulunuyor. Lityum demir fosfat (LFP) pillerde önemli bir bileşen olan lityum karbonat fiyatları da yüzde 569 artarak, Çin'de ton başına yaklaşık 47 bin 500 dolara ulaşıyor.

1.1. Batarya Maliyetleri Neden Artıyor?

Batarya maliyetlerindeki artışın nedeni, malzeme kullanımının üretimi geride bırakmasından dolayı yaşanan sıkıntılara bağlanıyor. ABD'li ve Avrupalı otomobil üreticilerinin çoğunun geçtiğimiz birkaç yıl içinde EV üretimine odaklanması, arzı hızla geride bırakan bir talep patlamasının ortaya çıkmasına yol açtı. Batarya tedarik zincirinin hâkimi olan Çin ise EV üretimini büyük ölçüde artırdı.
Malzeme tedariki için yeni bir madenin açılması seneler alacağından, arzın talebi karşılayamama sorunu ortaya çıktı. Bu da batarya malzemelerinin maliyetinde beklenenin aksine bir yükseliş gözlemlenmesine sebep oldu. Ayrıca, ulaşımda pandeminin neden olduğu aksamalar ve iş gücündeki eksiklikler de artan fiyatların sebepleri arasında gösteriliyor.

2. Batarya Üretim Maliyetini Belirleyen Etmenler ve Maliyete Etkileri Nelerdir?

Elektrikli araçların yaygınlaşmasını negatif yönde etkileyen EV batarya üretim maliyetindeki artışta, ham madde ve kapasite (kW/s) gibi birkaç etmen belirleyici oluyor. Ham madde maliyeti, batarya maliyetinin yaklaşık yüzde 61 gibi önemli bir kısmını oluşturuyor. Fakat genel maliyeti azaltmak için imalat aşamasının da iyi yönetilmesi gerekiyor.

2.1. Elektrikli Araçlarda Bulunan Batarya Hücresi Bileşenleri Nelerdir?

EV Batarya Hücresi Bileşenleri Hücre Maliyeti Yüzdesi (Yaklaşık)
Katot 51
Üretim ve amortisman 24
Anot 12
Seperatör 7
Elektrolit        4
Diğer malzemeler 3

3. Katotlar Neden Bu Kadar Pahalı?

Katot, anot ve elektrolit olmak üzere üç ana bileşenden oluşan lityum iyon piller, iyon alaşımlı lityum ile üretilen bir güç depolama ünitesi çeşidini oluşturuyor. Pilin çalışması için önce bir elektrik akımı oluşması gerekiyor. Akım verildiğinde elektrolit kısmında bulunan pozitif ve negatif yüklü iyonlar, anot ve katot arasında hareket etmeye başlıyor. Böylece içeride depolanmış elektrik enerjisi gerekli ekipmanlara aktarılarak, cihazın tüm işlevlerini yerine getirebilmesini sağlıyor.
Lityum iyon pillerin ilk zamanlarından bu yana, katodun tarihsel sürecinde büyük gelişmelerin olduğu biliniyor. Katodu geliştirmek enerji yoğunluğunu, güvenliği ve batarya performansını artırmanın en kolay yolu olarak görülüyor. Bu nedenle, Tesla gibi otomobil üreticilerinin katot üzerinde yoğunlaşmaları şaşırtıcı değil. Katodun bileşeni olan metallere karşı artan talebin arzı karşılamaması da fiyatları yükselten asıl nedeni oluşturuyor.

4. Maliyete Etki Eden Diğer Batarya Bileşenleri Nelerdir?

Her bir batarya hücresi katodunun maliyeti, toplam hücre maliyetinin yarısından fazlasına tekabül ediyor. Katot dışındaki tüm bileşenlerin toplamı, bir hücrenin maliyetinin kalan yüzde 49'unu karşılıyor. Elektrotların üretilmesi, parçaların birleştirilmesi ve hücrenin bitirilmesini içeren üretim süreci toplam maliyetin yüzde 24'ünü oluştururken, bataryanın bir başka önemli bileşeni olan anot ise toplam maliyetin yüzde 12'sine karşılık geliyor.
Özetlemek gerekirse; EV bataryalarının üretiminde yaşanan birtakım sorunlar batarya maliyetlerinin bir süre daha yükselmesine neden olacağa benziyor. Ham madde sorunu için geliştirilen çözümler ise umut verici… Sorunlara getirilen çözümlerin seneler içinde EV fiyatlarına ne şekilde yansıyacağını hep beraber bekleyip göreceğiz!