Entertech - Otomotiv sektörünün geleceği Elektrikli Araçlar’da

Otomotiv sektörünün geleceği Elektrikli Araçlar’da

10-11-2021

OtomotivElektirikliAraçSektörHibrit

Aslında hepimiz “elektrikli araç” terimine aşinayız. İnternette, televizyonda, gazetelerde bu terim ile ilgili hazırlanmış ilgi çekici haberlere rast gelmeyen kişi sayısı yok denecek kadar az. Bu nedenle “elektrikli araç nedir” biliyoruz fakat tanımlarsak piyasadaki çoğu aracın kullandığı fosil yakıtlar yerine elektrik enerjisiyle çalışan araçlardır.

Akıllarda bir bilim kurgu unsuru, geleceğin habercisi olarak canlanan elektrikli araçların tarihi aslında 19. ve 20. Yüzyıla dayanıyor. Çok yeni gibi görünmesine karşın elektrikli motorun tarihçesi iki yüzyıl öncesine dayanıyor. Kayıtlara göre ilk patentli elektrikli motorunun mucidi Amerikalı Thomas Davenport. Geleceğin otomotiv sektörü teknolojisine ışık tutan bu icat sonrasında 1800’lerin başlarında Avrupalı birçok mucit ve bilim insanının hemen hemen eş zamanlı olarak elektrikle çalışan, çeşitli biçimlerde araçlar yaptığı bilinmekle beraber ilk elektrikli arabanın 1837’de Aberdeen’li kimyager Robert Davidson tarafından üretildiği kabul edilmektedir.

Elektrikli araçların içten yanmalı araçlara kıyasla daha yavaş olmasına rağmen, 1900’lerin başında bazı avantajlarından dolayı tercih ediliyordu. Petrollü otomobillerde bulunan sarsıntı, koku ve gürültü gibi olumsuz yönler elektrikli otomobillerde yoktu. Elektrikli araçların, petrollü otomobillerde sürüş esnasında en büyük sorunlarından biri olan vites değiştirme gibi bir uğraşı yoktu. Elektrikli otomobiller zengin kesimin şehir içi ulaşımda, uzun menzilin gerekmeyeceği şekilde bir kullanımda tercih ediliyordu. Petrollü otomobillerin bir diğer dezavantajı ise motoru çalıştırmak için elle kurulan bir kola ihtiyaç duymasıydı, kolun kurulması için fiziksel bir güç harcamak gerekiyordu. Elektrikli otomobiller bu sebeplerden kadınlar için de kullanım kolaylığı sağlamaktaydı.

  1. ve 20. yüzyılın başlarında elektrikli araçları yollarda görmek normaldi ve piyasada revaçtaydı. Lakin menzil ve şarj sorunu bu araçların kullanımının yaygınlaşmasında sorun teşkil ediyordu. İlerleyen yıllarda, Henry Ford darbe niteliğinde bir hamle ile seri üretimle içten yanmalı motorlu araçların fiyatını herkesin alabileceği bir seviyeye indirdi. Bu hamle sonucunda ise elektrikli araçlara talep azaldı. Uzun yıllar boyu raflarda kalan elektrikli araçlar sessizliğe bürünüp tekrar popülerleşeceği zamanı beklemeye başladı.

İlk hibritler

1900’lerin başında menzil artırma düşüncesi ortaya çıktı. Elektrik motoru ile benzinli motoru birleştirme fikriyle ilk hibrit yapı denendi. Ancak 1920-1960 yıllarında benzin fiyatlarının düşmesi, Charles Kettering’in marş motorunu bulması, Amerika’daki yolların iyileşmesiyle uzun menzilli araç ihtiyacının artması, Henry Ford’un içten yanmalı motorlu araçları seri üretmeye başlaması, araç maliyetlerinin düşmesi gibi nedenlerden dolayı elektrikli araçlara ilgi azalmış ve İYM’li (İçten Yanmalı Motor) araçlar dünya çapında ilgi odağı olmuştur.

 Otomotiv şirketleri İYM araçların seri üretimine başladı ve bu olay da 1930’larda elektrikli araçları piyasadan sildi. 1960 yılında İYM’lerin sebep olduğu hava ve çevre kirliliğini önlemek için elektrikli araçların önemi yeniden ortaya kondu. Amerika, İngiltere, Fransa gibi ülkelerde yaşanan petrol kriziyle birlikte elektrikli araçlar piyasaya tekrar giriş yaptı. 1980’lerde hükumetler elektrikli araçların çevre dostu olmasından dolayı bu araçlara ekonomik teşvikler vermeye başladı. 2000’li yıllara yaklaşılırken Toyota Prius adı verilen ilk seri üretim hibrit araç ortaya çıktı. Artan benzin fiyatları ve karbon kirliliği ile ilgili endişeler, Prius’u son yıllarda en çok satılan hibrit haline getirmiştir.

Günümüz şartları ve otomotiv piyasasına bakıldığında elektrikli araç ve içten motorlu araçların arasındaki fiyat farkı dikkat çekmekte. Elektrikli araçların piyasadaki içten motorlu araçlara kıyasla daha yüksek maliyetli olmasının sebebi batarya fiyatlarıdır. Yüksek satın alma fiyatı, petrollü otomobillerden elektrikli otomobillere geçişi engellemektedir. 2010’da Financial Times için Nielsen tarafından yapılan bir ankete göre, Amerikan ve İngiliz otomobil müşterilerinin dörtte üçü elektrikli otomobil sahibi olmaya istekliler fakat elektrikli otomobil için daha fazla para vermeyi reddediyorlar. Anket sonuçları gösterdi ki Amerikalıların %65’i, İngilizlerin %76’sı sıradan bir arabaya verilen bir ücretin üzerinde bir ücretle elektrikli otomobil sahibi olmayı reddediyor.

Öte yandan kullanım ve bakım-onarım masrafları da göz ardı edilmemelidir. Elektrikli bir otomobilin çalışma masraflarının çoğu batarya bakımı ve olası yerleşimiyle ilgilidir çünkü elektrikli bir aracın motorunda sadece beş hareketli parça varken, benzinli bir aracın içten yanmalı motorunda yüzlerce parça bulunur. Elektrikli otomobiller değiştirilmesi gereken pahalı bataryalara sahiptirler fakat bunun dışında özellikle yaygın lityum tabanlı tasarımlarda çok düşük bakım masrafları bulunmaktadır.

Tam bir çevre dostu

Hava kirliliği ve emisyon açısından baktığımızda elektrikli araçların çevre dostu olduğu bilinen bir gerçek. İçten motorlu araçların çevreye verdiği zararı vermez. Elektrikli arabaların en önemli artısı çevre dostu olmalarıdır. Karbon emisyonları rakiplerine kıyasla çok daha düşüktür.

İçten yanmalı motorlar yerleşik yakıt enerjisini itme gücüne dönüştürürken verimsizdirler, enerjinin çoğu ısı olarak harcanmaktadır. Diğer taraftan, elektrikli motorlar depolanmış enerjiyi aracı sürme gücüne dönüştürürken çok daha verimlidir ve elektrik tahrikli araçlar hareketsizken veya kendi kendine giderken enerji harcamazlar ve kaybedilen enerjinin bir kısmı, frenin tutması sırasında bir miktar enerji kaybedilir ve yeniden üretimli frenleme sayesinde yeniden kullanılır, yeniden üretimli frenleme, frenleme esnasında kaybedilen enerjinin beşte biri kadarını tutar. Tipik olarak, sıradan benzinli motorlar aracı hareket ettirmek için veya güç aksesuarları için yakıt enerjisinin sadece %15’ini etkin bir şekilde kullanır. Dizel motorlar %20’lik bir verimliliğe sahipken, elektrik motorlu araçlar %80 civarı bir verimliliğe sahiptir.

Menzil ve tekrar depolama süresi konusu ise alıcıyı ikileme sürükleyen konulardan biri. İçten yanmalı araçlarda araç menzili sınırsızdır ve en yakın benzin istasyonundan kısa bir sürede deposu doldurulabilir. Elektrikli araçlar tek şarj ile daha az bir menzile sahiptir ve şarj süresi uzun bir zaman alabilmektedir. Diğer yandan insanların diğer bir endişesi hedeflerine varamadan araçlarının bataryalarının bitmesi olduğu düşünülüyor.

 

Çok farklı çeşitleri var

Giderek artan çevre ve hava kirliliği, iklim problemleri ve popüler kültür sayesinde tekrar hayatımıza giren elektrikli araçlar üç ana başlıkta incelenebilir:

  • Tam elektrikli araçlar,
  • Hibrit elektrikli araçlar
  • Yakıt pilli elektrikli araçlar

Tam elektrikli araçlar; yalnızca elektrik motoru kullanırlar. Bataryaların şarj olabilmesi için araçtaki elektrik motoru jeneratör gibi kullanılır, ürettiği elektrik enerjisi ile bataryaları şarj eder. İçten yanmalı araçlarla kıyasladığımızda yakıt ve bakım maliyeti de azdır. Tam elektrikli araçlar zararlı hiçbir gaz açığa çıkarmadığı için bu araçlara “sıfır emisyonlu araçlar” da denir. Ancak üretim maliyeti ve buna bağlı olarak satış fiyatının yüksek ve menzilinin kısa, şarj süresinin uzun olması gibi nedenler elektrikli aracın yaygınlaşmasının önünde bir engeldir.

Hibrit Elektrikli Araçlar; kullanıcılar tarafından talep fazladır çünkü bu tip araçlarda hem elektrik motoru hem de içten yanmalı motor bir arada kullanılmaktadır. Aracın şarjının bitmesi durumunda ise içten yanmalı motorla yola devam edilebilir.

Yakıt Pilli Elektrikli Araçlar; diğerlerinden biraz farklı olarak hidrojen ve oksijenin tepkimesinden yararlanırlar. Tam elektrikli araçların bataryası gibi uzun süreli şarja ihtiyaç duymaz aksine enerji üretirler. Ancak bu noktada hidrojenin taşınması sorunu karşımıza çıkmaktadır.

Şarj tiplerine değinecek olursak; ilk olarak elektrikli aracınızı normal veya hızlı şarj yöntemleriyle şarj edebilirsiniz. Normal şarj tipi 22 kW’a kadar desteklemektedir ve şarj etme süresi ortalama 3 saattir. Hızlı şarj genellikle kamuya açık alanlarda aracınızı daha hızlı şarj etmeniz için geliştirilmiştir. Hızlı şarj istasyonlarının gücü ise 50 kW ile 120kW arasında değişiyor, süre ise yarım saate düşüyor. Diğer bir yöntem ise yeni ve üzerinde çalışılan bir yöntem olan kablosuz şarj yöntemi. Bu yöntemde indüktif şarj denilen manyetik bir yol kullanılıyor. Kısaca şarj cihazındaki bir bobinden aracın içindeki bobine doğru elektrik aktarımı gerçekleşir. Bunun için aracın şarj cihazı üzerinde durması yeterlidir.

Elektrikli araba bataryaları da her bataryada olduğu gibi belli bir kullanımdan sonra eskiyor ve değiştirilmesi gerekiyor. Ömründen bahsedecek olursak; bugün için üretilen bir bataryalarının ortalama 7 yıl dayanması tahmin ediliyor.

1980’lerden sonra 2000’li yıllarda özellikle son 10 yıldır elektrikli araçlar tekrar hayatımıza girdi ve bu sefer çok daha iddialılar. Elektrikli araba kullanıcıları ve çevre dostları, bu durumdan dolayı Elon Musk’a büyük bir teşekkür borçlular. Çünkü Elon Musk, şirketi Tesla Motors ile bu sektöre öncülük etti ve diğer büyük araba üreticilerinin geleceği görmesini sağladı.Aynı zamanda onları elektrikli araba üretmeye teşvik etti. 2000’lerin sonlarında küresel ekonomik durgunluk otomobil üreticilerine aşırılığın sembolü olarak görülen fazla yakıt tüketen spor amaçlı taşıtları(SUVs)azaltarak, küçük arabaları, hibrit arabaları ve elektrikli arabaları yaygınlaştırma üzerine çağrıları artırdı. Kaliforniyalı otomobil üreticisi Tesla Motors 2004 yılında Tesla Roadster üzerinde geliştirmelere başladı, 2008 yılında ilk defa müşteriye sunuldu. Mart 2012 itibarıyla, Tesla en az 31 ülkede 2,250 den fazla Roadster modeli sattı.

Mitsubishi-i MiEV Temmuz 2009’da Japonya’da filo müşterileri için piyasaya sürüldü, bireysel müşteriler için Nisan 2010’da satışı başladı. Hong Kong’da bireysel müşteriler için Mayıs 2010’da, Avustralya'da ise kiralama yolu ile Temmuz 2010’da piyasada yerini aldı. Nissan Leaf’in perakende satışı Japonya ve Amerika’da 2010 Aralık ayında, çeşitli Avrupa ülkeleri ve Kanada’da 2011’de başladı.

Temmuz 2012 itibarıyla, diğer elektrikli otomobiller, şehir arabaları ve bazı marketlerde bulunan hafif kamyonlar satın alma için veya kiralama için sunulmaktadır: REVAi, Buddy, Citroën C1 ev'ie, Transit Connect Electric, Mercedes-Benz Vito E-Cell, Tazzari Zero, Smart ED, Wheego Whip LiFe, Mia electric, BYD e6, Bolloré Bluecar, Ford Focus Electric, BMW ActiveE, Coda, Renault Fluence Z.E., Tesla Model S, Honda Fit EV ve çeşitli mahalli elektrikli araçlar. Ayrıca bazı öngösterim araçları deneme programlarını sürdürmektedir: Volvo C30 Electric, Toyota RAV4 EV, and Volkswagen Golf blue-e-motion.