Elektrikli araçların gelişimini sekteye uğratan sorunlar

Gelişmiş sürücü destek sistemlerinden bilgi ve eğlence sistemlerine, araçlarda yer alan çeşitli teknolojiler için çiplere ihtiyaç duyuluyor ve araca eklenen her yeni teknoloji için bu sayı artıyor. Günümüzde içten yanmalı motorlu bir araçta 1000’in üzerinde çip varken elektrikli araçlarda (EV) bu sayı 3 bine kadar çıkabiliyor. Ekstrem bir örnek olan Porsche Taycan’da ise yaklaşık 8 bin adet çip bulunuyor. Volkswagen'de yarı iletken yönetimi alanında kıdemli müdür olarak görev yapan Berthold Hellentha, 2030'a kadar bu sayının iki, hatta üç katına çıkabileceğini belirtiyor. EV'lerin gelişimini ve yaygınlaşmasını önleyen en önemli sorunlardan biri, bu nedenle dünyada yaşanan çip kıtlığı olarak öne çıkıyor. 

Arka plan

Pandeminin başlarında otomobil satışları, bozulan tedarik zincirleri ve kapanmaların etkisiyle azalan talep nedeniyle küresel ölçekte düştü. McKinsey'in raporuna göre araç satışları Avrupa'da %80, Çin'de %70 ve ABD'de yaklaşık %50 oranında azaldı ve pek çok otomobil üreticisi gidişatın belirsizliği ve kısıtlamaların da etkisiyle fabrikalarını kapattı. Aynı zamanda evlerde kalan tüketicilerin elektronik cihazlara ilgisinin artmasıyla çiplere olan talebin yönü değişiyordu. 2021'deyse evlerden çıkmaya başlayan tüketicilerin EV'lere ilgisi artmaya başladı. Çip üreticilerinin üretim kapasitesi son 20 yılda yaklaşık %180 yükselse de artan tüketici talebinin öngörülmemesi ve kapasite artırımının kendine has zorlukları nedeniyle dünyada çip krizi baş göstermeye başladı.

Üretimde aksaklıklar

Sektörün önemli oyuncularından Tesla, Ağustos 2021'de küresel yarı iletken sıkıntısı nedeniyle Şanghay'daki fabrikasında üretimi dört gün boyunca durdurdu. CEO Elon Musk, "Yılın geri kalanında büyüme oranlarımızı, çeşitli zamanlarda tedarik zincirindeki en yavaş parçalar olan çipler belirleyecek" açıklamasında bulundu. General Motors (GM) benzer zamanlarda çip sıkıntısı nedeniyle Michigan'daki EV fabrikasını kapattı. Çip krizinin etkisi kapanan veya askıya alınan tesisler ile sınırlı değildi. Nitekim Kasım 2021'de Tesla'nın Model 3 ve Model Y araçlarının orta konsolunda veya arka oturma alanlarında USB-C bağlantı noktaları olmadan teslim edildiği ortaya çıktı.

Çip krizini derinleştiren diğer gelişmeler ise Çin'de yakın zamanda tekrar uygulanan pandemi önlemleri ve çip üretiminde kullanılan neon gazının önemli tedarikçilerinden Rusya'nın Ukrayna'yı işgali oldu. Örneğin Volkswagen, Ukrayna'da üretilen elektrik kablo sistemlerinin teslimatlarındaki aksaklıklar nedeniyle mart ayında Almanya'daki iki fabrikasında üretimi durduracağını açıklamıştı. Çin'deki kısıtlamalardan etkilenen Tesla ise bir süre üretim hızını düşürdükten sonra çiplerin daha verimli ve işlevsel kullanımına yönelik geliştirmeler yaparak krizin etkilerini hafifletme yoluna gitti. 

• Öngörüler: Avrupa'nın en büyük otomobil parça tedarikçisi Bosch, çip sıkıntısının 2023'te de devam edeceğini ve küresel darboğazlara yol açacağını söylüyor. Mercedes-Benz'in CEO'su Ola Kaellenius, "Yarı iletken sorunu bu yıl ve gelecek yıl boyunca sektör için bir zorluk olacak" diyor. Ancak araştırmalara göre çip arzı, ekonomik krizin etkisiyle tüketici elektroniğinde düşen talep ve satışların sonucunda yavaş da olsa dengelenmeye başladı. Almanya merkezli Berenberg bankasının temmuz ayında yayımladığı araştırma, şubat ayından bu yana çip arzının arttığını ortaya koyarken JPMorgan'ın ağustos tarihli araştırmasında çip krizinin 2022'nin ikinci yarısında hafifleyeceği öngörülüyor. 

Batarya sorunu

EV üreticisi Rivian'ın kurucusu ve CEO'su RJ Scaringe ise "önümüzdeki 20 yıl içinde batarya hücrelerinde yaşanacak kıtlığın yanında çip krizinin ana yemek öncesi servis edilen başlangıç gibi görüneceğini" ifade ediyor. Bunun nedeniyse, tüm dünyadaki batarya hücresi üretiminin 10 yıl içinde ihtiyaç duyulacak miktarın %10'unun da altında bir oranı temsil etmesi, yani tedarik zincirinin %90 ila %95'inin şu anda hazır olmaması. 

Bunun bir nedeni, batarya üretiminde kritik rol oynayan kobalt, lityum ve nikel gibi hammadde kaynakları oldukça sınırlı olması. Örneğin IEA'in raporuna göre, Çin tüm lityum iyon bataryaların dörtte üçünü üretiyor ve kritik bileşenlerden katotlar için üretim kapasitesinin %70'ine ve anotlar için %85'ine sahip. Avrupa ise bataryalarda kullanılan kobaltın %20'sini işlerken ABD'nin batarya üretimindeki payı %7'de kalıyor. EV satışlarının artmasıyla batarya talebi de yükseliyor. Örneğin lityum-iyon bataryalara talep 2021'de 340 gigawatt-saat (GWh) olarak hesaplandı ve bu 2020'deki seviyenin iki katından fazlaydı. Benchmark Mineral Intelligence, 2022'de bu oranın %50 artacağını öngörüyor.

• Fiyat artışları: Pandeminin yol açtığı tedarik sıkıntıları, Rusya'nın küresel ölçekte %20'sini karşıladığı birinci sınıf bataryalarda kullanılan nikel tedarikine dair endişeler gibi sorunlar, bu kritik metallerin fiyatlarında ciddi artışlara neden oldu. 2021'in ilk beş ayında lityum fiyatları yedi kattan, kobalt fiyatları iki kattan fazla artarken nikel fiyatları aynı dönemde neredeyse iki katına çıkarak 10 yılın zirvesine yaklaştı. Tesla'nın CEO’su Elon Musk, nisan ayında Twitter'da 1 ton lityumun fiyatının 78 bin dolar olduğunu belirten tweet’e verdiği yanıtta, maliyetler daha iyi duruma gelmezse Tesla'nın lityum çıkarma alanına girebileceğini, sorunun lityum arzı değil lityumun çıkarılması olduğunu paylaştı.

• Öte yandan: IEA, lityum arzının coğrafi açıdan belirli noktalarda yoğunlaştığını, örneğin dünyadaki lityumun yarısından fazlasının Avustralya'da, kobaltın ise %70'inin Demokratik Kongo Cumhuriyeti'nde üretildiğini ortaya koyuyor. Bununla birlikte, Avustralya ve Endonezya dünyadaki arzın %22'sini bulundurmasına rağmen küresel üretimden %6 pay alıyor. IEA, batarya sorununa çözüm olarak kritik metallerin çıkarılmasına dair süreçlerde çeşitliliğe gidilmesini öneriyor.  Sektörde başvurulan çözümlerden olan batarya üretim tesisi kurma çabaları ise, batarya geliştirici Nanograf'tan Dr Francis Wang'e göre metallerin çıkarılmasına dair mevcut kapasite ile uyumlu değil.

Şarj istasyonları yeterli mi?

Electric Vehicle Database'e göre, EV'lerin tek şarjla katedebileceği ortalama mesafe şu anda 332 km. Artan EV satışlarını düşündüğümüze bu, şarj istasyonlarına ihtiyacı gözler önüne seriyor. Dünya genelinde şarj istasyonlarının sayısı artsa da bazı bölgelerde oluşan yoğunluklar pek iyimser bir tablo çizmiyor. IEA verilerine göre, 2021’de dünya çapındaki şarj istasyonu sayısı %40’a yakın arttı ve mayıs itibarıyla dünyada yaklaşık 1,8 milyon şarj noktası bulunuyor. En büyük pay yine, dünyadaki hızlı şarj cihazlarının yaklaşık %85'ini ve yavaş şarj cihazlarının %55'ini bulunduran Çin'e aitken toplamda 300 bin şarj istasyonunun bulunduğu Avrupa'da tüm şarj noktalarının neredeyse yarısı üç ülkede yoğunlaşıyor: Hollanda, 80 binden fazla yavaş şarj istasyonu ile ilk, Fransa 50 bin adet ile ikinci ve Almanya 40 bin adet ile üçüncü sırada yer alıyor. 

• ABD'de ihtiyaç mevcudun 20 katı: Toplamda 2 milyon elektrikli aracın ve yaklaşık 50 bin şarj noktasının bulunduğu ABD’de ise kasım ayında imzalanan Bipartisan Infrastructure Law (BIL) ise bu duruma çözüm getirmeyi amaçlıyor. Yasa, herkesin erişebileceği 500 bin adet elektrikli araç şarj altyapısını geliştirmek için 7,5 milyar dolar fon sağlanmasını içeriyor. McKinsey ise 2030'da ABD'de şu anda bulunan şarj istasyonlarına göre yaklaşık 20 kat daha fazla şarj istasyonuna, yani 1,2 milyon istasyona ihtiyaç duyulacağını belirtiyor.

Ülke çapında EV şarj altyapısı ağları oluşturan ChargePoint, EVGo, Electrify America ve Tesla gibi oyuncular daha fazla istasyon kurma, ortaklıklar ve istasyonlarını diğer araçlara açma gibi, sorunun çözümüne yönelik adımlar atıyor olsa da EV şarjı konusundaki tek sorun altyapı yetersizliği değil. ABD merkezli araştırma şirketi J.D. Power'ın 11 bin 550 EV sahibi ile yaptığı çalışmasına göre, sürücülerin beşte biri araçlarını şarj edemiyor ve %72'si, bu durumun nedeninin ekipmanlardaki sorunlar olduğunu söylüyor. California Air Resources Board tarafından 1.290 elektrikli araç sürücüsüyle yapılan bir anket ise araç sahiplerinin %44'ünün araçlarını şarj ederken ekipmanların çalışmadığını veya ödeme sorunları ile karşılaştığını söylüyor.