Katı hal bataryalarda yarış: Elektrikli araçlarda yeni dönem

Metin Akpınar

Teknoloji Editörü

Katı hal bataryalarda yarış: Elektrikli araçlarda yeni dönem — Elektrikli araçların geleceğini şekillendirecek teknolojilerden biri olarak görülen katı hal bataryaların gelmesi uzunca bir süredir bekleniyor. Ancak son dönemde art arda gelen açıklamalar, bu teknolojinin artık teoriden pratiğe geçtiğini gösteriyor. Çinli üreticilerin öncülüğünde gerçekleştirilen hamleler sektördeki büyük oyuncuları da harekete geçirdi.

Araştırma şirketi Rho Motion, bu hareketliliğin arkasındaki temel tetikleyiciyi Çinli Nio ve IM Motors'un 2024’ün ikinci yarısında piyasaya sürdüğü yarı katı hal batarya teknolojili araçlar olarak gösteriyor.

2027-2028 hedefleri masada

Öte yandan Volkswagen, Mercedes-Benz, Stellantis, BYD, Nissan ve Toyota gibi otomotiv devleri artık net takvimlerle sahnede. Rho Motion’a göre birçok firma, 2027-2028 yıllarında ticari üretime geçmeyi planlıyor. Bu geçişin ilk adımı ise tam katı hal değil, yarı katı hal hücrelerle yapılacak. Togg'un pil tedarikçisi Farasis Energy ise 2026 yılında tamamen katı hal batarya üretimini GWh seviyelerine çıkarmayı hedefliyor.

Bu kademeli geçisin ise birkaç nedeni var. Yarı katı hal bataryalar, geleneksel lityum-iyon hücrelere göre daha yüksek enerji yoğunluğu ve daha iyi güvenlik sunarken üretim süreçleri de daha kolay. Bu da onları tam katı hal teknolojisine geçişte ideal bir ara çözüm haline getiriyor. Bu yumuşak geçişin ardından gelecek tam katı hal bataryalar ile enerji yoğunluğu bir üst seviyeye erişecek.

Katı hal batarya nedir?

Günümüzde elektrikli araçlarda yaygın olarak kullanılan iki batarya türü, LFP (Lityum Demir Fosfat) ve NMC (Nikel Manganez Kobalt) hücrelerdir. LFP bataryalar, daha düşük maliyetli ve daha stabil yapılarıyla öne çıkar, uzun ömürlüdür ve daha az kimyasal bozulma gösterir. Ancak enerji yoğunlukları düşüktür, bu da menzil açısından dezavantaj yaratır. NMC bataryalar ise daha yüksek performans sunar ve daha fazla enerji depolayabilir. Fakat daha çabuk bozulurlar ve özellikle yüksek sıcaklıklarda güvenlik riskleri taşır. Her iki batarya türü de sıvı elektrolit içerir, bu da ağırlık ve ısı yönetimi açısından ek yük getirir.

Katı hal bataryalar ise bu iki teknolojiden radikal şekilde ayrılır. Sıvı yerine cam ya da seramik gibi katı elektrolitler kullanılır. Bu sayede daha hafif, daha kompakt ve daha güvenli bataryalar elde edilir. Aynı boyutta bir batarya, katı hal teknolojisiyle yaklaşık 1/10 oranında yer kaplar. Ayrıca yanma riskini azaltan bu yapı, bataryaların ömrünü de önemli ölçüde artırır. Örneğin Samsung SDI'nin test ettiği yeni nesil hücreler, 500 Wh/kg enerji yoğunluğu ve 20 yıla varan ömür vadediyor. Karşılaştırmak gerekirse Tesla’nın mevcut 4680 hücreleri 244–296 Wh/kg arasında değer sunuyor.

Yarışta kim önde?

Rho Motion’a göre, halihazırda büyük ölçekli hücre üretim deneyimine sahip BYD ve CATL, ticari hacimde üretime geçme konusunda diğerlerinden bir adım önde. Batı cephesinde ise BMW ve Mercedes-Benz, Ar-Ge ve çoklu ortaklık stratejileriyle dikkat çekiyor. Örneğin Stellantis, yarı katı hal hücreler üzerinde çalışan Factorial Energy ile iş birliği yapıyor.

Nissan ise 2028 hedefinden sapmadan ilerliyor. Şirketin CEO’su Ivan Espinosa, geçtiğimiz ay yaptığı açıklamada, teknolojik olarak yolda olduklarını ancak pazara büyük yatırım yapmadan önce doğru zamanlamayı beklediklerini söyledi.

Yarışta bir “sisifos” durumu da var

Aktarılanlara göre mevcut batarya teknolojilerindeki hızlı ilerleme de katı hal çalışmalarına olan ilgiyi zayıflatıyor. Nisan ayında CATL, yalnızca 5 dakikalık şarjla 520 kilometre menzil sunabilen LFP bataryasını tanıttı. Hemen ardından BYD, kendi süper hızlı şarj teknolojisiyle sektörü şaşırttı. Bu gelişmeler, katı hal batarya yatırımlarına olan ilgiyi azaltıyor.

Kaynakça https://www.cnbc.com/2025/07/22/solid-state-batteries-auto-giants-double-down-on-production-timelines.html https://www.notateslaapp.com/news/2188/a-deep-dive-into-battery-tech-lfp-nmc-and-new-solid-state-batteries-and-the-advantages-they-offer