Gelecekteki pil maliyeti: Mobilite ve enerji geçişinin başarısı için çok önemli

Yıllardır pil maliyetlerinde açık bir düşüş eğilimi olmuştur. Elektrikli araçların ve sabit enerji depolama sistemlerinin temel bileşenlerinin piller olması nedeniyle bu maliyet düşüşü oldukça önemlidir. Bugün, tam olarak sıfır karbon toplumuna ekonomik olarak geçişi sağlayabilecek bu ürünlerde kullanılan pil maliyetlerinin daha da fazla düşürülmesine ihtiyaç duyulmaktadır. Ülkelerde daha makul bir politik ve endüstriyel stratejik rotanın uygulanabilmesi için doğru pil maliyet tahminleri gerekmektedir. Akademik literatüre göre 2030 yılı için pil maliyet tahmini kWh başına 100 ile 400 dolar arasında değişkenlik göstermektedir. Bu belirsizlik, elektromobilite için verimli teşvik planlarının gelişimi ve araç üreticilerinin geleceğe yönelik ürün portföylerinin tasarımı adına büyük bir zorluk teşkil etmektedir.

Münster Üniversitesi‘ndeki kurumlar arası bir araştırmacı grubu, son on yıldaki pil maliyeti tahminlerinin karşılaştırmalı bir çalışmasını Enerji ve Çevre Bilimi Dergisi’nde yayınladı. Konuyla ilgili yapılan çalışmalarda, 2000’den fazla yayın arasından 53 çalışma ile lityum-iyon, katı hal, lityum-kükürt ve lityum-hava pilleri için zaman ve teknolojiye yönelik şeffaf tahminler yapıldı. Elde edilen 360 adet veri ile, 2050 yılında ulaşılması beklenen maliyetlerde gelişmiş lityum-iyon piller için bu rakam 90 doların ve lityum metal bazlı piller için 70 doların altında seyretmektedir².

Şekil 1: BNEF verilerine göre Lityum-İyon pillerin üretim maliyetleri¹.

Sonuçlar, karamsar hammadde fiyat senaryolarına rağmen pil fiyatlarının daha fazla düşeceğine yönelik kapsamlı bir beklentinin olduğunu göstermektedir. Münster Üniversitesi Kimya ve Eczacılık Bölümü İşletme Enstitüsü‘nden, Porsche Consulting GmbH’den Lukas Mauler: “Lityum iyon piller hala istenen maliyet sınırına erişemedi. Sistem maliyet beklentilerinin gerilemesi, 2050 yılına kadar kWh başına 70 dolarlık bir azalma gösteriyor. Bu günümüz piyasa fiyatlarının yaklaşık olarak yarısıdır.” açıklamasında bulundu.

Bilim adamları, özellikle yüksek enerji ve voltajlı katot malzemeleri gibi gelişmiş malzemelerle günümüze oranla maliyette artış beklemektedir. Yapılan araştırmalar günümüzde henüz ticarileşmemiş lityum-iyon sonrasındaki teknolojik gelişmelerin rekabet potansiyeli olduğunu göstermektedir.

İncelenen yayınlardan elde edilen sonuçlara bağlı olarak, pil maliyet değerlendirmesine farklı faktörler dahil edilmiştir. İşletme Enstitüsü Müdürü Prof. Dr. Jens Leker, “Maliyet tahminlerine, batarya teknolojisine ek olarak çok sayıda başka kriterler de yansıyor. Bunlar, pil üretim süreci, tesis konumu ve boyutu, hammadde senaryolarına kadar dayanmaktadır. Tahmin varyansının önemli bir bölümü bu varsayımlara dayanabilir.” dedi. Bu çalışma, tahmin sonuçlarını nitelikli bir şekilde değerlendirmek için detaylar konusunda şeffaflık sağlamasıyla birlikte farklı alanlarda uzmanlaşmış kişileri ortak paydalarda buluşturabilir. 

Kaynaklar

1. Fu, R., Feldman, D., Margolis, R., Woodhouse, M., Ardani, K., Fu, R., Feldman, D., Margolis, R., Woodhouse, M., & Ardani, K. (2021). U.S. Solar Photovoltaic System and Energy Storage Cost Benchmark: Q1 2020. National Renewable Energy Laboratory, September, 1–120. https://www.nrel.gov/docs/fy21osti/77324.pdf
2. Mauler, L., Duffner, F., Zeier, W. G., & Leker, J. (2021). Battery cost forecasting: a review of methods and results with an outlook to 2050. Energy & Environmental Science. https://doi.org/10.1039/d1ee01530c
3. https://techxplore.com/news/2021-08-future-battery-crucial-success-mobility.html