CATL katı hal pilde 20 Ah seviyesine ulaştı: 2027'de pilot üretim başlıyor

Dünyanın en büyük batarya üreticisi Contemporary Amperex Technology Co. Ltd. (CATL), tamamen katı hal batarya geliştirme programında hücre kapasitesini artırarak yeni bir doğrulama aşamasına geçti. Shenzhen Borsası’nın Hudongyi yatırımcı platformunda açıklama yapan şirket, 10 amper-saat (Ah) sınıfındaki doğrulama çalışmalarının ardından 20 Ah kapasiteli hücre örneklerini denemeye başladığını duyurdu.

Çinli üretici, laboratuvarda geliştirilen hücreleri otomotiv sektörünün güvenilirlik ve maliyet gereksinimlerine uygun hale getirmeyi amaçlıyor. Bu kapsamda 2027’de küçük ölçekli pilot üretimin başlaması, 2030 dolaylarında ise büyük ölçekli ticari üretime geçilmesi hedefleniyor.

SÜLFÜR BAZLI ELEKTROLİTE ODAKLANIYOR

CATL, tamamen katı hal hücrelerinde sülfür bazlı elektrolit mimarisi üzerinde çalışıyor. Bu yapı, geleneksel lityum iyon bataryalardaki sıvı elektrolitin ve kısmen sıvı içeren yarı katı tasarımların yerine tamamen katı bir iyon iletim ortamı kullanıyor.

Sülfür bazlı elektrolitler, lityum iyonlarını yüksek iletkenlikle taşıyabiliyor. Ancak şarj ve deşarj sırasında elektrotların genleşip büzülmesi, katı parçacıklar arasındaki fiziksel teması zayıflatıyor. Bunun sonucunda arayüz direnci yükselerek hücrenin çalışmasını olumsuz etkileyebiliyor.

Üretimde aşılması gereken bir diğer sorun da sülfür bileşenlerinin havadaki nemle temas ettiğinde zehirli hidrojen sülfür (H₂S) gazı açığa çıkarabilmesi. Bu risk, üretim hatlarında özel koruma önlemleri ve hassas malzeme işleme koşulları gerektiriyor.

CATL Yönetim Kurulu Başkanı Robin Zeng, teknolojiyi daha önce dokuz seviyeli teknolojik hazırlık ölçeğinde dördüncü seviyede değerlendirmişti. Şirketin önündeki temel görevler arasında, laboratuvar sonuçlarını ticari açıdan kabul edilebilir maliyetlerle seri üretime taşımak bulunuyor.

1.000’İ AŞKIN UZMANLA GELİŞTİRİLİYOR

Katı hal batarya programında 1.000’den fazla uzman araştırmacı görev alıyor. CATL, geliştirilen hücrelerde kilogram başına yaklaşık 500 vat-saat (Wh/kg) enerji yoğunluğuna ulaşmayı hedefliyor.

Mevcut nikel bazlı veya lityum demir fosfat (LFP) hücrelere kıyasla enerji yoğunluğunu neredeyse iki katına çıkarabilecek bu hedef, anot tarafında da yeni tasarımlar gerektiriyor. Lityum metal ve ‘anotsuz’ hücre mimarileri, yüksek kapasiteye ulaşmak için değerlendirilen yaklaşımlar arasında yer alıyor.

Şirket, 20 Ah hücrelerin araçlarda kullanılacak nihai teknik özelliklerini, beklenen üretim hacimlerini ve tedarik anlaşması yaptığı otomotiv müşterilerini henüz açıklamadı. Hücre arayüzündeki basıncı ve elektrokimyasal kararlılığı iyileştirmeye yönelik patentli katot ve elektrolit formüllerinin doğrulama çalışmaları sürüyor.

TOYOTA VE SAMSUNG SDI’IN ÜRETİM PLANLARI

Katı hal batarya geliştiren diğer üreticiler de farklı takvimler ve uygulama alanları üzerinde çalışıyor. CATL, 2027’de pilot üretimi başlatıp 2030 civarında kitlesel otomotiv üretimine yönelmeyi planlarken, Toyota daha erken bir ticarileştirme takvimi izliyor.

Japon petrol ve malzeme şirketi Idemitsu ile ortak çalışan Toyota, sülfür bazlı katı hal bataryalarını 2027-2028 döneminde elektrikli araçlarında kullanıma sunmayı hedefliyor.

Güney Koreli Samsung SDI ise anotsuz katı hal mimarisiyle 2027’nin ikinci yarısında seri üretime geçmeyi planlıyor. Şirket, elektrikli araçların yanı sıra insansı robotları da teknolojinin ilk kullanılabileceği pazarlar arasında değerlendiriyor.

Uzmanlar, açıklanan tarihler birbirine yakın olsa da üreticilerin aynı ticari aşamayı hedeflemediğine dikkat çekiyor. Üretim hacmi, hücre maliyeti ve dayanıklılık ölçütlerindeki farklılıkların, katı hal bataryaların pazara giriş hızını ve kullanım alanlarını belirlemesi bekleniyor.