Araba dünyasında çörek aslında kauçuk aşınmasından yapılmış bir dairedir: Ergenler süpermarket otoparklarında veya köy yollarında drift yapmayı deneyip arka tekerlekleriyle siyah bir çörek boyamayı denerler. Terim son zamanlarda Finlandiyalı bir start-up'ın sözde yeniliğini temsil etmeye başladı. Vaat edilen halka pilinin geleneksel pillerin parametrelerini çok aşacağı yönünde. Geliştiriciler, kendi açıklamalarına göre, beş dakikada yüzde 0'dan yüzde 100'e şarj olabilen ve 100.000 döngüye kadar dayanabilen, sıvı elektrolit yerine katı elektrolit içeren bir hücreyi seri üretime getirmeyi başardılar. Kulağa harika geliyor.
Reklamdan sonra devamını okuyun
Donut Lab elbette bu performans iddiasının, özellikle dayanıklılık söz konusu olduğunda pek inandırıcı olmadığını biliyor ve bununla oynuyor: Şirket adından bir kelime oluşturma ve “Buna inanmıyorum” tercümesinden oluşan Donut Believe web sitesi, VTT'deki testlerin sonuçlarını düzensiz aralıklarla yayınlıyor. Bu bağımsız enstitü, iyi bir üne sahip bir tür Fin TÜV'üdür. Bu tür tesislerde ve burada müşterinin spesifikasyonlarına göre sıklıkla gerçekleştirilen testler, Donut Lab'ın gerçekten bir devrim başardığını kanıtlamayı amaçlamaktadır.
“Test prosedürü okuyucuyu yanıltmak için tasarlandı”
Ancak Giessen'deki Justus Liebig Üniversitesi Malzeme Araştırma Merkezi'nden Dr. Joachim Sann, tam olarak yapmadıkları şeyin bu olduğunu söylüyor. Yarı iletken fizikçi, katı hal pilleri konusunda uzmanlaştı ve şüpheciliğini Geladen podcast'inde zaten dile getirmişti. Haberler/Autos ile yaptığı röportajda eleştirisini şöyle dile getirdi: Sann, “Test prosedürü okuyucuyu kandırmak için tasarlandı” diyor. Hücrenin boyutu ve ağırlığı gibi önemli parametreler göz ardı edilecektir. Diğer ölçüm sonuçları Donut Lab'ın iddialarıyla çelişecektir.
Donut Lab'ın vaatleri kelimenin tam anlamıyla muhteşem: çörek pilinin performansı bu dünyanın dışında. Hem kilogram başına 400 watt saat enerji yoğunluğu hem de 100.000 şarj döngüsünün dayanıklılığı bir Finlandiya enstitüsünde yapılan testlerle kanıtlanmıştır. Bunun tersi doğrudur; hücre yalnızca 30 ila 50 döngü sürer.
(Resim: Donut Laboratuvarı)
Test edilen hücrenin Coulomb verimliliği düşüktü. Çeviri: Donut Lab tarafından yayınlanan değerlere göre hücrenin ömrü 100.000 döngü değil, yalnızca 30 ila 50 döngü arasında olacaktır. Karşılaştırma için: Günümüzün elektrikli arabalarına takılan akü sistemleri, tasarımlarına ve hücre kimyasına bağlı olarak genellikle 1.500 ila 5.000 döngü arasında dayanır. Dr. Joachim Sann şöyle açıklıyor: “Donut Laboratuvarı'ndan elde edilen veriler, şarj döngüsü başına yaklaşık yüzde bir bozulma olduğunu gösteriyor.” 30 ila 50 döngüden sonra yüzde 70'lik nihai aşınma sınırına ulaşılır.
Olağanüstü test protokolünde ticari olarak temin edilebilen hücre
Reklamdan sonra devamını okuyun
Donut Lab tarafından açıklanan kilogram başına 400 watt saat (Wh/kg) enerji yoğunluğu da VTT verileriyle kanıtlanamıyor. Protokol bu konuda herhangi bir bilgi sağlamamaktadır. Test fotoğraflarındaki yapışkan bantlar gibi makul karşılaştırma standartlarına dayanan tahminler, 280 ila 300 Wh/kg gravimetrik enerji yoğunluğunu ve litre başına 600 ila 800 watt saat (Wh/l) hacimsel enerji yoğunluğunu öne sürüyor: “Bunlar iyi ama geleneksel NMC hücrelerinden elde edilen veriler” diyor Dr. Joachim Sann. Kendisi artık ticari olarak temin edilebilen bir hücrenin, olağanüstü derecede stresli bir test prosedürüyle bir buluş önermek üzere test edildiğine inanıyor.
Giessen'li araştırmacı sektörde yalnız değil, tam tersine. Hiç kimse Donut Lab'in 100.000 potansiyel şarj döngüsüne ve 400 Wh/kg enerji yoğunluğuna sahip bir katı hal hücresi geliştirdikleri yönündeki iddialarına herhangi bir inandırıcılık sunmuyor. Bu, şirketin tutarlı bir şekilde sürdürdüğü iyi bilinen bir stratejidir: Start-up'ların para toplamak için başarı göstermeleri gerekir.
Ormancılar bu görüntü üzerinde çalışıyor ve yapışkan bandın genişliğinden hücrenin yaklaşık boyutunu belirlemeye çalışıyor. Sonuç, iyi fakat geleneksel bir seri hücresi seviyesindeki çerçeve verileridir.
(Resim: Donut Laboratuvarı)
Amaç tamamen metalik lityum anottur
Katı hal pillerinin neden araştırılıp geliştirildiği sorusunu düşünmek hala ilginç. Sonuçta Toyota ve Mercedes gibi endüstri devleri düzenli olarak sürüşe hazır prototipler sergiliyor. Sıvı elektrolit yerine katı olan akü hücreleri farklı özelliklere sahiptir. Resmi olarak yüksek sıcaklık direncine sahip olabilirler ve daha az yanıcı olabilirler. Kurşunun temel argümanı farklıdır: Katı bir elektrolit, tamamen metalik bir lityum anodun takılmasının ön şartıdır.
Bu metalik lityum anot, elektrokimyasal optimumu temsil eder. Stokta bulunan hemen hemen tüm lityum piller, ister elektrikli bir arabaya ister akıllı telefona takılı olsun, bir grafit anota sahiptir. Bu saf karbon güvenilirdir ancak şarj performansını yavaşlatır ve ağırlığı önemli ölçüde artırır. Son zamanlarda grafite silikon ekleyen ve bu zayıflıkları azaltan elektrikli arabalar ortaya çıktı. Bunun örnekleri Porsche Taycan ve Mercedes CLA EQ'dur (test).
Oldukça reaktif olduğundan işlenmesi zordur
Katı veya yarı katı elektrolit ve metalik lityum anota sahip bir pil hücresi üretmek mümkün olsaydı, gravimetrik enerji yoğunluğu önemli ölçüde artacaktı. Elektrikli bir araba aynı enerji içeriğiyle çok daha hafif olabilir. Bununla birlikte, tamamen metalik lityumun üretimde işlenmesi zordur çünkü oldukça reaktiftir. Piyasaya hakim olan CATL gibi pil firmaları bu tür sorunlar üzerinde yüzlerce geliştiriciyle çalışıyor olabilir. Hayatın gerçekliği farklı görünüyor.
Yüksek hacimlerde düşük teknoloji
Satış başarısının en önemli faktörlerinden biri olağanüstü performans verileri değil, düşük fiyata yeterli performanstır. Bu bağlamda, şu anda basit LFP hücrelerinin (lityum demir fosfat için) zafer işaretleri var: Çin'de 2025'teki pazar payı yüzde 81,2 idi.
Düşük teknoloji kitlesel pazara hakim: Sağlam ve ucuz lityum demir fosfat hücreleri (LFP) Çin'de giderek yaygınlaşıyor. Buradaki pazar payı 2025'te yüzde 81,2 oldu. LFP hücreleri yakında Avrupa'nın en çok satan platformu olan Volkswagen Grubu'nun MEB elektrikli otomobillerinde de kullanılacak.
(Resim: IEA)
Bu hücre kimyası nispeten ucuz ve dayanıklıdır: Kış aylarında yapılan pratik testlerde Xpeng G6 ve G9, yüzde ondan yüzde 80'e kadar standartlaştırılmış şarj strokunun on iki dakika içinde tamamlanabileceğini gösterdi. Bu tür LFP hücreleri ne hafiftir ne de yüksek enerji yoğunluğu sunar. Yeni hücre kimyaları her zaman büyük serilerde üretilen hücrelerle rekabet halindedir. Sürekli olarak küçük ilerlemelerin kaydedildiği açıktır. Öte yandan mucizeler pek olası değildir.
(mfz)
Bir yanıt yazın