Açıklayıcı: Solid-State piller elektrikli araçları nasıl daha iyi hale getirecek?

Açıklayıcı: Solid-State piller elektrikli araçları nasıl daha iyi hale getirecek?

TOKYO/SİNGAPUR (Reuters) - Katı hal piller, daha fazla enerji depolayarak, daha hızlı şarj ederek ve sıvı lityum iyon pillerden daha fazla güvenlik sunarak, fosil yakıtla çalışan arabalardan uzaklaşmayı hızlandırmaya yardımcı olarak elektrikli araçlar (EV'ler) için oyunun kurallarını değiştirebilir. .

SIVI LİTYUM-İYON PİLLERDEN NASIL FARKLIDIR?

Katı hal piller, elektrotlar arasında lityum iyonları taşıyan ince katı elektrolit katmanları kullanır.

Lityum-iyon (li-iyon) piller, sıvı elektrolitler kullanır ve pozitif elektrotun negatif elektrotla temas etmesini engelleyen ayırıcılara sahiptir.

Günümüzde kalp pili ve akıllı saat gibi cihazlarda katı hal piller kullanılmaktadır.

Uzmanlar, elektrikli otomobiller için bu pillerin toplu pazar üretiminin üç ila beş yıl uzakta olduğunu söylüyor.

KATI HAL PİLLERİNİN AVANTAJLARI NELERDİR?

Elektrolitin yüksek sıcaklıklarda uçucu ve yanıcı olduğu sıvı li-ion pillerden daha güvenli ve daha kararlı olmaları muhtemeldir. Bu, li-ion pil kullanan elektrikli araçları yangınlara ve kimyasal sızıntılara karşı daha savunmasız hale getirir.

Artırılmış stabilite, daha hızlı şarj anlamına gelir ve hacimli güvenlik ekipmanı ihtiyacını azaltır.

Sıvı li-ion pillerden daha fazla enerji tutabilirler ve benzinli araçlardan elektrikli araçlara geçişi hızlandırmaya yardımcı olurlar, çünkü sürücülerin arabalarını şarj etmek için sık sık durmaları gerekmez.

KATI HAL PİLLERİN SERİ ÜRETİMİ NEDEN ZOR?

Otomobil üreticileri ve teknoloji şirketleri, bir laboratuvarda birer birer katı hal li-ion pil hücreleri ürettiler, ancak şimdiye kadar bunu seri üretime ölçeklendiremediler.

Kararlı, kimyasal olarak inert ve elektrotlar arasında hala iyi bir iyon iletkeni olan katı bir elektrolit tasarlamak zordur. İmalatları pahalıdır ve kullanım sırasında genişleyip büzüldüklerinde elektrolitlerin kırılganlığı nedeniyle çatlamaya eğilimlidirler.

Uzmanlar, şu anda, bir katı hal hücresinin, sıvı bir li-ion pilden yaklaşık sekiz kat daha pahalı olduğunu söylüyor.

KİM YAPMAYA ÇALIŞIYOR?

Japonya'nın Toyota Motor Corp şirketi, katı hal pilleri seri üretme konusunda önde gelen şirketlerden biridir. Kısa hizmet ömürleriyle mücadele ettiğini, ancak yine de 2020'lerin ortalarında bunları yapmaya başlamayı planladığını söyledi.

Toyota'nın kurum içi araştırmasına ek olarak, bu güç paketlerini Prime Planet Energy & Solutions Inc girişimi ile geliştirmek için Japonya'nın Panasonic Corp ile birlikte çalıştı.

Almanya'nın Volkswagen'i, 2024'te VW'nin elektrikli otomobilleri ve sonunda diğer otomobil üreticileri için pilini tanıtmayı hedefleyen Bill Gates destekli ABD pil firması QuantumScape Corp'a yatırım yaptı.

VW, pilin sıvı olandan yaklaşık %30 daha fazla menzil sunacağını ve 12 dakikada %80 kapasiteye şarj olacağını söylüyor; bu, şu anda mevcut olan en hızlı şarj olan li-ion hücrelerin yarısından daha az bir süre.

Ocak ayında İtalyan-Amerikalı otomobil üreticisi Fiat Chrysler ile Fransız PSA'nın birleşmesiyle kurulan Stellantis'in TotalEnergies ile Automotive Cells Co adlı bir girişimi ve Çin'in Contemporary Amperex Technology Co Ltd (CATL) ile ortaklığı bulunuyor. Stellantis, 2026 yılına kadar katı hal pilleri piyasaya sürmeyi planlıyor.

Ford Motor Co ve BMW AG, katı hal teknolojisinin mevcut lityum iyon pillerden %50 daha fazla enerji yoğunluğu sağlayabileceğini söyleyen yeni Solid Power'a yatırım yaptı. Ford, pil maliyetlerini on yılın ortasına kadar %40 oranında azaltmayı bekliyor.

SolidEnergy Systems'e yatırım yapan Güney Koreli Hyundai Motor, 2030'da katı hal pillerini seri üretmeyi planlıyor.

Samsung Electronics Co Ltd'nin bir iştiraki olan Samsung SDI Co Ltd, katı hal pilleri geliştirmek için çalışıyor.

EV pazar lideri Tesla Inc, şimdiye kadar arabalarında katı hal hücreleri geliştirmek veya kullanmak istediğini söylemedi.

Kaynak: Reuters