1885 yılında bugünkü manasıyla ilk otomobil üretildiğinden beri görülmemiş bir devrim yaşanıyor ve bu devrimin adı elektrikli otomobiller. Dünya piyasalarında satışı giderek ivmelenen hibrit ve tam elektrikli araçları bundan sonra hayatımızda daha sık ve yakından göreceğimiz bir gerçek. Fakat bu teknolojinin kitleler ve hatta kurumlar tarafından benimsenmesi için hala aşılması gereken teknik engeller bulunuyor. Bu engeller aşıldığı takdirde hem binek hem de ticari araçların (kamyon, otobüs) ülkemizde de çok daha hızlı bir şekilde yayıldığını göreceğiz. Bahsi geçen bu engellerin başında da bataryalar geliyor. Hayatımıza 1990’lı yıllarda giren lityum iyon (Li-ion) batarya kavramını önce müzik çalarlarımızda, sonra cep telefonlarımızda, şimdi ise araçlarımızda görüyoruz. Bununla birlikte, bataryalar özelinde cep telefonlarından elektrikli araçlara geçerken atlanması gereken çok büyük bir adım var. Bu adımı üç maddede inceleyebiliriz: maliyetlerin düşürülmesi, performansının iyileştirilmesi ve küresel üretim kapasitesinin artırılması.

Li-ion bataryaların, otomotiv sektöründeki ilk uygulamalarını gördüğümüz 2010 yılındaki maliyeti hücre bazında 1000$/ kWh iken, bugün bu rakamın 150$/kWh’e kadar indirilebildiğini görmekteyiz. Elektrikli araçların konvansiyonel araçlarla maliyet anlamında başa baş geleceği eşik ise pek çok uzman tarafından 100$/kWh olarak belirtiliyor. 2020 yılında aşılması hedeflenen bu eşikten sonra elektrikli araçlara karşı kullanılan en büyük argümanlardan bir tanesi tarihe karışmış olacak.

Elektrikli araçlara karşı öne sürülen diğer bir argüman ise “menzil kaygısı”. Henüz ilk örneklerini piyasada görebildiğimiz elektrikli araçların menzillerinin 100-300km bandında olması bu araçların bir evin tek aracı olacağı durumda geniş kitlelerce benimsenmesini engelliyor. Burada da eşik olarak uzmanlarca 500km menzil hedefi konuyor. Otomotiv endüstrisi bu hedefe ulaşabilmek için kısa ve orta vadeli iki çözüm üzerinde çalışıyor. Kısa vadeli çözümde basitçe araç içerisine daha fazla hücre ekleyerek menzil arttırılmaya çalışılırken kaçınılmaz olarak daha fazla ağırlık ve maliyet işin içine giriyor. Orta vadeli çözümde ise Li-ion teknolojisinin geliştirilmesi sağlanarak aynı hacim ve ağırlık içerisine daha fazla enerji depolanması amaçlanıyor. Sürekli olarak geliştirilmesi devam eden Li-ion bataryaların yıldan yıla kapasite artışı %6-7 bandında olurken, geliştirilen yeni kimyalar ile 5-10 yıl içerisinde bugünkü değerlerin iki, hatta üç katına çıkılması hedefleniyor. Bu hedefler gerçekleştirildiği takdirde 500km ve üzeri menzilli araçlar geniş kitlelere yayılacak kadar erişilebilir hale geleceği öngörülebilir. Elektrikli araçlarla ilgili tartışma kabul etmeyen bir alan ise aracın performansının, ivmelenmesinin konvansiyonel bir araca göre ne kadar üstün olduğudur. Bu da bataryaların anlık olarak çok yüksek güçler sağlayabilmesi sayesinde mümkün oluyor. Diğer yandan konu aracı şarj etmeye geldiğinde ise aynı değerlere ulaşmak Li-ion bataryaların güvenliğini ve çevrim ömrünü koruyabilmek amacıyla mümkün olmuyor. Bugün en gelişmiş elektrikli araçlar bile tam şarja ancak bir saat içerisinde ulaşabilirken, gelişmiş şarj teknolojilerini desteklemeyen ve bataryanın termal yönetimini iyi yapamayan araçlarda ise bu sürenin 4 saat ve üzeri değerlere ulaşabildiğini görmekteyiz. Konvansiyonel araçlarda 10 dk’dan daha kısa süren yakıt ikmali ile kıyaslandığında kullanıcıların özel önlemler alması zorunlu bir hal alıyor. Özellikle ülkemiz gibi müstakil evlerden çok apartmanların yaygın olduğu ortamlarda kullanıcıların akşam evlerinde araçlarını şarj etme senaryosu da oldukça zor bir hal alıyor.

Burada çözüm olarak akıllı batarya ve termal yönetim sistemlerinin geliştirilmesi ve yukarıda da bahsedilen yeni kimyaların geliştirilmesi üzerinde duruluyor. Otomotiv endüstrisinin kullanıcı alışkanlıklarına uyacak şekilde tam şarj için koyduğu hedef ise 15 dk. Bu gerçekleştiğinde ise petrol istasyonları gibi şarj istasyonlarının yaygınlaştığını göreceğiz. Bunun elektrik şebekesi üzerine getireceği yük ve ülkemizin burada nasıl önlemler alabileceği ise mutlaka konuşulması, tartışılması ve aksiyon almadan önce çok iyi planlanması gereken başka ciddi bir konu. Son önemli konu ise Li-ion bataryaların tedarik zincirinin güvence altına alınabilmesi. Afrika, Güney Amerika, Çin, Avustralya gibi lokasyonlardan elde edilen ham maddelerin çoğunluğunun Çin, Güney Kore ve Japonya’da bulunan dünyadaki sayılı batarya fabrikasında işlenmesi ile elde edilen Li-ion bataryalar son durak olarak otomotiv üreticilerine ulaşıyor. Dünyadaki siyasal dengesizliklerle aksayabilecek hammadde akışı veya dünyadaki sayılı batarya üreticisinin kapasite sorunu yaşaması, bu firmalarla anlaşma yapan üreticilerin hatlarının durması anlamına gelecektir. Diğer yandan piyasaya yeni girmek isteyen oyuncular da ihtiyaç duydukları kaliteli, güvenli ve ucuz bataryalara ulaşmak konusunda sıkıntı yaşıyorlar.

Burada çözüm ise ekonomik dengeler gereği kendiliğinden gelecek. Artan talep ile birlikte batarya üreticileri yeni madenler ve yeni fabrikalar açabilmek ve yeni pazarlara girebilmek için birbirleriyle bir yarış içerisindeler. Sonuç olarak teknolojinin ilerlemesine paralel bu bahsi geçen engeller aşıldıkça ve ekonomik dengeler oturdukça elektrikli araçların önlenemez bir şekilde yükseleceğini öngörebiliriz. Bunun neticesi olarak da insanlar günlük ve uzun menzil yolculuklarını “menzil kaygısı” yaşamadan tamamlarken, şehirlerimizde elektrikli kamyonların ve elektrikli otobüslerin kullanıma girdiğine ve çok daha yaşanabilir ve temiz bir çevreye geçiş yaptığımıza şahit olacağımızı söyleyebiliriz. Bu devrim ise gelecekte gerçekleşmeyecek, çoktan başladı bile.