Daha fazla menzil için bataryalarda silisyum ve nikel dönemi başlıyor
Yüksek nikel içerikli katotlar ve silisyum takviyeli anotlar, lityum-iyon bataryalarda yeni bir sayfa açıyor. Artan enerji yoğunluğu sayesinde elektrikli araçlarda menziller yükselecek.
Lityum-iyon teknolojisi, önümüzdeki on yıl boyunca malzeme tarafında köklü bir dönüşüme doğru ilerliyor. Elektrikli araçlardan sabit depolamaya ve taşınabilir cihazlara kadar geniş bir yelpazede büyüyen talep, artık özellikle yüksek nikel içerikli katotlar ve silisyum takviyeli anotlar etrafında şekilleniyor. IDTechEx’in yeni raporu, bu iki alanın hem tedarik zincirlerini hem de Ar-Ge yatırımlarını yeniden konumlandırdığını gösteriyor.
Nikel kullanımı daha da artacak
Katot tarafında NMC, NCA ve NMCA gibi yüksek nikel oranına sahip formülasyonlar hızlı bir ivme yakalamış durumda. Daha uzun menzil isteyen elektrikli araç segmenti bu dönüşümün başlıca itici gücü olurken üreticiler hem hücre kapasitesini artırmak hem de pahalı ve jeopolitik riskleri yüksek olan kobalt kullanımını azaltmak istiyor. Bununla birlikte yüksek nikel içerikli sistemler, ısıl yönetimde daha karmaşık çözümler gerektirdiği için üretim süreçlerinde ek zorluklar yaratıyor.
Çin’de güçlü konumunu koruyan LFP (lityum demir fosfat) kimyası ise uygun maliyeti ve güvenilir yapısı sayesinde pazarda önemli yere sahip. Bunun devamı niteliğindeki LMFP (lityum mangan demir fosfat) ise özellikle 2020’lerin sonundan itibaren orta segmentte daha geniş bir kullanım alanına geçmeye hazırlanıyor. Rapora göre LFP ve LMFP toplam talebi 2036’ya gelindiğinde 2,6 TWh’nin üzerine çıkacak.
Yüksek nikel içerikli katotların talebi ise aynı dönemde 2,2 TWh seviyesine ulaşacak ve bu büyüme ağırlıklı olarak menzil ve enerji yoğunluğuna öncelik veren Batı pazarlarından gelecek.
Silisyum ile menziller yükselecek
Anot teknolojilerinde ise grafit hala baskın konumunu koruyor. Mevcut gigafabrika altyapısıyla uyumlu olması ve kararlı performansı nedeniyle grafitin önemi önümüzdeki yıllarda da sürecek. Ancak silisyum katkılı anotların yükselişi belirgin şekilde hızlanıyor. Bugün ticari hücrelerin bir bölümünde enerji yoğunluğunu artırmak amacıyla yüzde 10’un altında silisyum kullanılıyor. Artık odak noktası, çok daha yüksek silisyum oranlarına sahip anotlara kaymış durumda. Ancak bu yapıların şarj sırasında yaşadığı hacim genişlemesi malzemenin zamanla bozulmasına yol açarak dayanıklılığı sınırlıyor.
Bu sorunu aşmak için yeni bağlayıcılar, gelişmiş kaplamalar ve kompozit malzemeler geliştiriliyor. Silisyum ağırlıklı anotlar, halihazırda giyilebilir cihazlar, dronlar ve yüksek performanslı tüketici elektroniğinde sınırlı da olsa kullanılıyor. 1000 Wh/L ve 400 Wh/kg seviyesini aşan potansiyel enerji yoğunlukları bu teknolojiyi geleceğin elektrikli araç bataryaları için güçlü bir aday haline getiriyor. Yine de tüm bu geçişlerin adım adım olması bekleniyor.
{{body}}
{{/longBody}} {{^longBody}}{{body}}
{{/longBody}}