Dünyada elektrikli araçların hızlı bir şekilde hayatımıza girmesiyle birlikte, son 3 yıldır pil teknolojileri ve pazarı katlanarak büyümeye başladı. 2021 yılı başı itibariyle dünya pil pazarı büyüklüğü 45 milyar doları geçti. 2025 yılında pazar büyüklüğünün 100 milyar doları geçmesi bekleniyor.
ELEKTRİKLİ ARAÇ PAZARINDA BÜYÜME SÜRÜYOR
2020 yılı sonu itibariyle dünyada 78 milyon motorlu araç üretildi. Bunun yüzde 4,2’si elektrikli araçlardan oluşuyor. 2030 yılında dünyada satılan araçlarının yüzde 50’sinin elektrikli araçlardan oluşacağı bekleniyor. 2020 yılında Norveç’te satılan araçların yüzde 74,7’si elektrikli araçlardan oluşuyordu.
Avrupa pazarı hızla büyüyor. 2019 verileri ile kıyaslandığında, 2020’de Almanya’da elektrikli araç satışları bir önceki yıla göre yüzde 254 artışla 398 bini buldu. Birçok Avrupa ülkesinde 2020’de katlamalı artış görüyoruz. Avrupa’da geçtiğimiz yıl 1 milyonun üzerinde elektrikli araç satıldı. Almanya Çin’den sonra dünyada en büyük pazar haline geldi.
2020 yılı itibariyle dünyada yollardaki elektrikli araçların sayısı EV Volumes raporuna göre 10,8 milyonu geçti. 2019 yılında dünyada 2,26 milyon elektrikli araç satılmışken 2020’de bu rakam yüzde 43,3 artışla 3,24 milyonu geçti. Toplam araç satışları içinde elektrikli oranı globalde yüzde 4,2’de ulaştı. Bu oran, 2017’de yüzde 1,3, 2019’da yüzde 2,5 idi.
Morgan Stanley analizlerine göre 2021’de globaldeki elektrikli araç pazarının yüzde 50 büyümesi bekleniyor. 2030’da ise dünyada yollardaki araçlarda elektrikli oranının yüzde 31’i geçeceği öngörülüyor. Halen bu oran yüzde 0,48 civarındadır.
ALTERNATİF MALZEME KULLANIMI MALİYETLERİ AZALTACAK
Enerji depolama pazarı hızla büyüyor. Pil hücreleri daha büyük ölçeklerde üretildikçe mevcut lityum iyon pillerin maliyetlerinin yüzde 40 oranında düşebileceği değerlendiriliyor. Maliyetteki bu düşüş, alternatif hammadde ve ekipman maliyetlerindeki düşüş ve kobalt yerine yeni yüksek enerji yoğunluklu alternatif katotlar materyallerinin tercih edilmesiyle olacaktır. Ayrıca günümüzün lityum iyon pillerinde kullanılmayan katı elektrolitler gibi temel malzemeler için yeni tedarik zincirinin oluşturulduğu görülecektir.
Massachusetts Institute of Technology (MIT)’de yapılan bir araştırmaya göre; lityum-iyon pillerin, ilk defa ticarileştiği 1991 yılına göre bugünkü maliyetinde yüzde 97 azalma olduğu görülüyor. Hammadde, katot ve elektrolitlerdeki alternatif malzeme kullanımlarıyla maliyetlerdeki azalmanın devam etmesi bekleniyor.
EVLERDEKİ ISI POMPASI YERİNİ PİL TEKNOLOJİSİNE BIRAKIYOR
2021 başı itibariyle 45 milyar dolara gelen küresel enerji pazarının 2025’te 100 milyar doları geçeceği, kurulu gücün ise 230 GW’ı aşacağı bekleniyor. 2025 sonrası evlerde Powerwall benzeri pil sistemleri ve güneş enerji santrallerine entegre StoragePlant’ların yaygın kullanımın patlamasıyla birlikte pazarın 10 yıl içinde katlanarak büyümesi ve 2030’da 500 milyar doları geçmesi bekleniyor.
Halen sadece Tesla, 3 farklı Giga Factory’de yılda 35 GW’ın üzerinde pil ve batarya sistemleri üretiyor. Son 2 yıl içinde Tesla ABD’de 100 bin, Avustralya’da 50 binin üzerinde eve Powerwall enerji depolama sistemi kurulumu gerçekleştirdi. Powerwall’lar 11.5 kWh güç üretebiliyor. Yine Almanya’da son 3 yıl içinde 300 binin üzerinde eve enerji depolama sistemi kuruldu. Ortama kurulu güç 8,5 kWh civarında.
BVES-Energie Consulting raporuna göre 2020 yılında Almanlar evlerine kurdukları batarya sistemleri için 1,1 milyar Euro ödeme yaptılar. Almanya’da 2021 sonunda 445 bin ünitenin evlere kurulumunun yapılması ve 1,5 milyar Euro gelir üretilmesi öngörülüyor. Almanya’da 2020 yılı içinde kurulumu yapılan 120 bin yeni ısı pompasına yapılan ödeme ise 2,4 milyar Euro civarındaydı. Önümüzdeki 10 yıl içinde ısı pompası yatırımlarının hızla düşmesi ve yerini pil teknolojilerine bırakması bekleniyor.
TÜRKİYE’DE 1,5 MİLYON BATARYA VE GATEWAY İHTİYACI DOĞMASI BEKLENİYOR
4 kişinin aktif olarak yaşadığı, 150- 180 m2 bir villanın günlük ısıtma, soğutma, aydınlatma, buzdolabı, çamaşır makinesi, TV gibi ev cihazları ve günlük diğer ihtiyaçlar için bireylerin aktif bilgisayar ve TV kullanımları dahil olmak üzere ortalama tüketimi 3,5 kWh civarında gerçekleşecektir. 5-6 kWh maksimum kapasiteli, asgari 2,5 kWh beslemeli bir lityum-iyon batarya sistemi bu evin tüm ihtiyaçlarını dışarıdan ilave bir enerji kaynağına ihtiyaç duymadan karşılayabilmesine olanak sağlayacaktır. Bunu desteklemek için yaklaşık 20 m2 de güneş paneli ihtiyacı olacaktır.
5,5-6 kWh civarında enerji depolayabilecek bir ev tipi enerji depolama sistemi yaklaşık 400 silindirik pil hücresinden oluşacaktır.
2020 yılı verilerine göre Türkiye güneş enerjisi ile su ısıtmada dünyada Çin ve ABD’den sonra üçüncü sırada yer alıyor. 2020 yılında Türkiye’de 1,32 GWth (gigawatt-termal) güneşle su ısıtma sistemi kurulumu gerçekleşti. Önümüzdeki 20 yıl içinde Türkiye’de en az 1,5 milyon ev için muhtelif kapasitelerde enerji depolama sistemleri kurulumu yapılabileceği öngörülebilir. Bu da yaklaşık 600 milyon silindirik pil hücresi ve bunu destekleyecek 1,5 milyon batarya, inverter ve gateway sistemleri ihtiyacı doğacaktır.
Evlerde enerji depolama, lityum- iyon pil teknolojileri için yakın gelecekte en az elektrikli araçlar kadar önemli bir pazar yeri olacaktır.
HAMMADDE DURUMU: LİTYUM VE KOBALT
Lityum-iyon pil hücresi üretiminde en önemli hammadde lityum ve yaygın olarak katot bileşen olarak kullanılan kobalttır. Küresel lityum rezervlerinin yüzde 66’sı tuzlu su rezervuarlarında bulunuyor. Günümüzde bilinen lityumlu tuzlu su rezervuarları ağırlıklı olarak Şili, Arjantin, Bolivya, Çin ve Tibet’te yer alıyor. Ülkemizde ekonomik değere sahip yeterli lityum kaynağı henüz tespit edilmedi. Ülkemizdeki bazı göllerde yapılan çalışmalarda lityum içeriğinin 40 ppm’i aşmadığı görülmüş olup, Tuz Gölü›nde 325 ppm lityum tespit edilmiştir. Ancak Tuz Gölü’nün magnezyum içeriği 38.000 ppm’dir. Yine yapılan çeşitli araştırmalar bor sahalarında killer içerisinde 2.000 ppm’e yaklaşan lityum içeriğini göstermiştir.
Dünya bor rezervlerinin yüzde 73’üne sahip olan Türkiye’de bor yatakları belli oranlarda lityum içeriyor. Önümüzdeki yıllarda özellikle bor yataklarında yapılacak ileri çalışmaların Türkiye için fırsatlar yaratabileceği değerlendiriliyor.
Türkiye bor cevherini lityuma dönüştüren Eti Maden, Lityum Karbonat Üretim Tesisini 2020 yılı sonunda açtı. Rafine bor üretimi esnasında ortaya çıkan sıvı atıklardan lityum üretmesi planlanan pilot tesis, ilk etapta yıllık 10 tonluk üretim yapacak. Tam kapasiteyle devreye girdiği durumda tesisin, yıllık 600 tonluk bir üretim gerçekleştirerek Türkiye’nin lityum ihtiyacının en az yarısını karşılaması bekleniyor.
Geleceğin en önemli hammaddesi olan lityum konusunda Çin de boş durmuyor. Bir yandan dünyanın lityum yataklarının yarısına sahip olan Güney Amerika’daki lityum şirketlerini satın alırken bir yandan da lityum zengini ülkelerdeki şirketlerle Madencilik Şirketleri Birliği’ni kurarak bu piyasadaki pozisyonunu kuvvetlendiriyor.
ENERJİ İHTİYACIYLA KOBALT İHTİYACI DA ARTIYOR
Yeni nesil lityum-ion bataryalarında tercih edilen katot element olarak dikkat çeken kobaltın önemi de her geçen gün artıyor. Kobaltın yüzde 98’i bakır ve nikel madenlerinde yan ürün olarak elde ediliyor. Eğer bakır ve nikel üretimi artış göstermezse, talebi karşılayacak yeterli kobalt bulmak da güçleşir.
Şubat 2016’da 21 bin 750 dolar olan madenin ton başına fiyatı, Mart 2021’de 95 bin 250 dolara ulaştı. Akıllı telefonlar, tabletler, bilgisayar ve elektrikli arabalar gibi birçok teknoloji ürününü çalıştıran bataryaların ana maddelerinden kobaltın değeri her geçen gün yükseliyor.
Elektrikli araçlara küresel talebin artması, akıllı telefon üreten şirketlerin kobalta yatırım yapacağını açıklaması ve kobalt üretiminde başı çeken ülke olan Demokratik Kongo Cumhuriyeti’nde yüksek vergiler beklentisiyle fiyatlar son iki yılda yüzde 334 arttı.
Dünyada kobalt çok nadir bulunuyor. Nikel elementi ise doğada kobalt ile beraber yer alıyor. Türkiye’nin bilinen nikel rezervleri toplamı 40 milyon ton.
Bugünkü mevcut ihtiyacın büyük bir kısmını Kongo’daki üretim günümüzde karşılıyor olsa da özellikle elektrikli araç teknolojilerine hızlı geçişin doğurduğu batarya üretim artışı ve temiz enerji ihtiyacı, yakın gelecekte kobalta duyulan gereksinimin artacağını gösteriyor. Bu bağlamda USGS raporlarında yerini stratejik mineral listesinden kritik mineraller arasına kaydıran kobalt için yeni kaynak arayışları hız kazanıyor.
ENERJİ DEPOLAMA HER ALANDA ÖNEM KAZANACAK
Sonuç olarak; enerjinin depolanması konusu sadece elektrikli araçlar için değil, yenilenebilir enerji santrallerinde üretilen elektriğin daha sonra kullanılabilmesi için kitlesel olarak depolanması ve evlerde kendi kendine yeterli enerji depolanma sistemlerinin kurulması anlamında çok daha önem kazanacak.
Hammaddedeki dışa bağımlılık durumunun lityum tarafında, yurt içi üretimin yeni yatırımlarla zamanla artması ve eski pillerin geri dönüşümünden yeniden lityum üretimiyle önemli olanda giderilebileceği değerlendiriliyor. Katot malzeme olarak kullanılacak kobaltta ise dışa bağımlılık olmakla birlikte kobalta alternatif üretme konusunda dünyadaki çalışanların önümüzdeki yıllarda başarılı sonuçlar vermesi bekleniyor. Ön plana çıkan alternatif çözümler dikkat de çekiyor. Türkiye’de yayın olarak bulunan grafit maddesi anot tarafında etkili bir madde ve yüzde 100 yerli üretim mümkün görünüyor.
TEKNOLOJİ GELİŞTİKÇE MALİYETLER DÜŞÜYOR
Bir elektrikli aracın maliyetinin yaklaşık yüzde 30-35’i batarya sistemleri ve pil maliyetinden oluşur. Yaklaşık 60 bin dolara satılan bir Tesla S’ın 85 kWh güç üreten motoru, 16 modülden ve içindeki 7.104 silindirik lityum iyon pil hücresinden oluşur. Yaklaşık 540 kg ağırlığındaki batarya, tüm sisteminin adeta kalbi gibidir. Pil teknolojileri hızla gelişiyor. 2010 yılında 1 kWh güç üretecek bataryanın maliyeti 1.100 dolar seviyesindeyken 2021 başında bu maliyet 137 dolara düştü. 2023 yılında 100 doların altına düşmesi bekleniyor.
Doğru ve stratejik hamleler…
Teknolojik ve çevresel yönelimler dikkate alındığında, pil üretimi ve bunun için gerekli lityum, bağımsız bir sanayiye sahip olmak için elzem olan çok stratejik bir ürün olma yolunda hızla ilerliyor. Geçmişte petrolün ambargo ve arz/fiyatlandırma politikalarıyla stratejik bir silah olarak kullanılması gibi, gelecekte de otomobillerden otonom robot ve makinelere kadar birçok alanda kullanımı zorunlu olan lityum madeni benzer bir silah olarak pek tabii kullanılabilir. Bütün bu gelişmelere bakıldığında, Türkiye’nin doğru zamanda doğru yatırımları yapmış olduğunu görüyoruz. ASPİLSAN’ın Lityum-İyon pil fabrikası inşasına başlaması, ETİ Maden’in lityum çıkarmaya yönelik aksiyon alması çok stratejik hamleler olarak öne çıkıyor. Geleceğin en önemli pazarlarından birinde yer alma yarışına erkenden dahil olmak ve ileri teknoloji ürünlerini temiz ve sürdürülebilir bir şekilde üretme kapasitesi yaratmak, Türkiye’yi ileriye taşıyacak vizyoner hamlelerdir.
AB 2017’DE HAREKETE GEÇTİ
Avrupa Birliği (AB) 2017 yılında Avrupa Pil İttifakı’nı (European Battery Alliance) kurmuştu. Bu ittifakın amacı, düşük emisyonlu hareketlilik sağlamanın yanı sıra, birliğin enerji depolama kapasitesini ve Avrupa’nın ekonomik stratejisi için çok önemli olan pil teknolojisi ve üretim kapasitesini artırmak olarak açıklandı. İttifakın kurulduğu 2017 yılında Avrupa’da neredeyse hiç pil hücresi üretimi yoktu ve AB’nin payı dünya pazarının yaklaşık yüzde 3’ünü oluşturmaktaydı; dolayısıyla yabancı tedarikçiye bağımlı bir AB resmi ortaya çıkmaktaydı. Avrupa Pil İttifakı 2025 yılına kadar AB’deki pil üretiminin iç talebi karşılamasını sağlamayı hedefl iyor. İttifak 440 aktörün endüstriyel katılımını ve yaklaşık 100 milyar Euro yatırım taahhüdünü şimdiye kadar sağlamış durumda. AB kıta içinde pil hücreleri için gerekli hammaddelerin işlenmesinden üretime ve geri dönüşüme kadar uzanan entegre bir değer zinciri oluşturmayı planlıyor ve bunun için 17 Mayıs 2018’de Bataryalar İçin Stratejik Eylem Planı’nı yayımladı.
DÜNYA Dr. Akın ARSLAN 05.06.2021
