Elektrikli araçlarda denklemin yarısı batarya diğer yarısı ise şarj istasyonlarıdır,
Haagen Smit; 1948 yılında bir öğleden sonra temiz hava almak ve biraz dinlenmek için çalıştığı laboratuvarından dışarı çıktı. Ama dışarıda beklediği temiz bir havayı bulamadı. Tersine şu sözlerle tanımladığı bir ortamda bulmuştu kendini; “Her öğleden sonra tüm görüş alanını kaplayan şu kirli hava” akciğerleri sanki saldırıya uğramış gibiydi. Bu kirli hava artık yaşadığı şehrin bir parçası olduğunu ve hava kirliliğinin birçok nedeni olduğu gibi, fosil yakıtlı arabalardan çıkan ve tamamen yanmayan benzinin salgıladığı gazlar ve depolama tankları ile oto benzin tanklarından çıkan gazlar olduğunu açıklığa kavuşturdu.
Petrol, yüz yıldır ulaşım dünyasının kralı olmak gibi ele geçirilmez bir konumun sahibi görünüyordu. Ancak 21. yy ile birlikte insanlar petrolün tacını daha ne kadar başında taşıyabileceğini ya da taşımak zorunda olduklarını sorgulamaya başladılar. 2000’li yıllara gelindiğinde, elektrikli arabalar bu tartışmanın en uzak noktasında idi. Ne var ki çok kısa bir sürede elektrikli arabalar işin tam merkezine ilerlemeye başladı.
Elektrikli araçları destekleyenler, petrol ihraç eden ülkelerdeki çalkantılardan ve pompa fiyatlarındaki ani yükselmelerden kurtararak, petrolün ulaşım üzerindeki pençesini kıracağını söylediler. İklim değişikliğini tetikleyen karbon salınımını ve kirliliği azaltmaya yardımcı olabilirdi. Elektrikli araba enerjisi, petrolün dışında çok sayıda farklı enerji kaynaklarından üretebilecek elektrikten sağlanabilir.
Elektrikli araçların özü bataryadır,
Elektrikli arabaya doğru gidiş, batarya teknolojisinde büyük ilerlemeyi gerektirmektedir. Temel kurşun asitli pilin geçmişi 19’uncu yüz yılın ikinci yarısına kadar uzanmaktadır. Araştırmacılar en hafif metal olan lityumun yeni bir şarj edilebilir pile zemin oluşturabileceğini saptadılar. 1991 yılında lityum iyon pilleri tüketici elektroniğine girmeye başladı. Lityum pillerin artan yoğunluğu ve fiyatlarının ucuzlamasıyla birlikte, elektrikli araçlar için daha iyi bir gelecek vaat eden ve rekabet gücü daha yüksek – gerek ilk hibrid araçlarda kullanılan nikel, metal (NİMH) bataryalardan, gerekse bugün arabalarda kullanılan kurşun asitli bataryalardan daha iyi – bir batarya yapılabilir noktaya gelinmiş oldu.
Elektrikli araçları ilerletme çabalarında, çoğu Kaliforniya’da yer alan mucitler, girişimciler ve küçük elektrikli araba tutkunu bir grup vardı. Bunlar yapacakları arabaya, alternatif akım fikrini bulan “benimde hayatını ve yaptıklarını okuyan biri olarak hayranlık duyduğum’’ eksantrik dâhiye atfen Tesla ismin koydular. Tesla’nın yapımı hiç kolay görünmüyordu. Kullanıma hazır yedi bin adet lityum-iyon dizüstü bilgisayar pilini eriterek devasa bir batarya haline getirilmesi gerekiyordu. Bu yeni arabanın mühendislik ve tasarım sorunları muazzam boyutlardaydı ve adımlar hızlıca geçiliyordu. Tesla, 2008 yılında piyasaya çıktı ve dört saniyede 96 km hıza çıkıyordu. Başlangıç fiyatı ise 110 bin dolar civarında idi. En önemlisi ise 110 V arabayı şarj etmek 32 saat sürüyordu. 220 V ise ayrı bir düzenekle 5 saate iniyordu. Oysa hızlı şarj her zaman vaat edilen özelliklerden biriydi. Tesla, nihai ticari geleceği belli değilse de kayda değer bir iş başardığı kesindi. Ancak batarya denklemin sadece bir yarısı; öteki yarısı ise şarj konusu. Elektriğin araca güvenilir, hızlı ve uygun güvenlikle yüklenmesi, Japonya şirketleri ismi “Hiç olmazsa bir çayımızı almaz mıydınız” anlamına gelen bir sanayii konsorsiyumu oluşturdular. Burada anlatılmak istene, şarj süresinin bir bardak çay içmeye bile zaman kalmayacak kadar hızlandırılmasıdır. Yani elektrikli araçların, benzin dolum süresi kadar zamanda şarj edilmeleri nihai hedeftir.
Peki, Araçların şarjı için elektrik hangi alt yapıdan karşılanacak?
Güncel genel elektrikli araç kuramına göre şarj işlemi elektrik talebinin en az olduğu gece saatlerinden sabaha kadar sürüyor. Bu durum elektrik şirketlerine yeni bir pazar açacak ve yük dengeleme olanağı sunacaktır. Üstelik bunun çok büyük bir Pazar olacağı kesindir. Bir arabayı gece sabaha kadar şarj edince iki evin 24 saatte kullandığı miktar kadar elektrik harcar. Yani, konutlara sattığı elektrik yükü fiilen iki katına çıkmış olacaktır. Fosil yakıtlı araba sistemi, yıllardır kullanılan benzin istasyonları ağı olmadan ayakta duramaz. Devasa bir elektrikli araç talebi oluşmaya başlarsa, bunun gibi hızla büyüyen bir araç şarj ünitelerine ihtiyaç duyacaktır. Genelde geceleri kullanılmayan elektrik üretme kapasitesinin, elektrikli araba filosunu kolaylıkla besleyebileceği sanılır. Bu teori de doğru olabilir, ama eğer elektrikli arabaların sayısı ciddi ölçüde artarsa, elektrik enerjisi üretme üzerine ciddi bir ek yük bineceği açıktır. Yani insanlar geceleri şarj etmezse ve çok sayıda kişi aracını aynı anda (tam talebin pik yaptığı saatlerde) şarj etmeye başlarsa, enerji alt yapı sistemimiz ne hale gelir?
Elektrikli araçlar, günümüz dünyasında hızla gelişen ve insanlar tarafından tercih edilen araç tipidir. Elektrikli araçların en büyük avantajı, elektriğin, benzin, dizel ve LPG yakıtlara oranla çok daha ucuz olmasıdır. Tam dolu bir batarya ile günümüzde araçlar 400 km mesafelere çıkabiliyor. Sektörün bir ihtiyacı olan şarj istasyonları da bu sektör için en önemli unsurlardan biridir. Kaliteli bir istasyon seçimi elektrikli araç sektöründe en önemli kriterdir. Şarj süreleri, tamamen aracın batarya kapasitesine, bulunan bölgedeki enerji kalitesine bağlıdır. Dikkatle durulması gereken husus, araca ne kadar elektriğin aktarılacağını yine aracın kendisi belirlemektedir. Dolayısıyla şarj süresi araca göre değişmektedir. 2017 itibariyle araçlar en fazla 100 KW’lık bir gücü kabul etmektedir. Bu durum yine üreticilere göre değişmektedir. Elektrikli araçları tercih etmelerinin birçok nedeni vardır. Bunlar; araçlar için en ucuz enerji kaynağı olması, araç filoları için maliyetin azalması, Gelişen teknolojiler sayesinde az yakıt (elektrik gücü)ile çok uzun mesafeler yapabilmesidir. Gün içinde yapılan mesafe tam şarj menzili altında olduğundan, araç tam şarj edildiğinde tekrar şarj ihtiyacına gerek duyulmaz.
Elektrikli araçlar dünyada ne kadar yaygın?
Elektrikli araçlar özellikle Norveç, Finlandiya, Almanya ve Fransa gibi ülkelerde çok yaygın olarak kullanılmakta. Norveç’de elektrikli araç satışı 2016 yılında bir geçen yıla göre yüzde 40 artmış durumda. Almanya’da aynı şekilde elektrikli araçların satışında büyük artış gözlemlenmiştir. Bunun bir nedeni ise Almanya gibi sanayi ülkelerinde bulunan büyük markaların elektrikli araçların üretimine de yer vermiş olmaları. Volkswagen, BMW gibi markalar elektrikli araç üretimlerini hızlandırmakla birlikte teknolojilerini de geliştirerek çok daha uzun menzil kapasitesine sahip araçlar üretmekte.2018 yılı başında satışa çıkarılan Jaguar I-Pace modeli ülkemizde 30 adet ön sipariş almış bulunmakta. Norveç’de ise bu rakam binlerce adettir. Bu durum elektrikli araç sektöründe sadece Tesla’nın olmayacağını, benzin, dizel araç üreticilerinin de elektrikli araç sektörüne girerek Tesla’nın işini oldukça zorlayacağının bir sinyalidir.
Elektrikli araçlar için şarj istasyonları çeşitleri nelerdir?
İstasyonlar AC ve DC olarak 2’ye ayrılır. AC, dalgalı akım anlamına gelmektedir. 3,7 KW’dan başlayıp 22 KW’a kadar enerji aktarım kapasitesine sahip istasyonlar AC tip istasyonlardır. Eğer istasyon kendinden kablolu ise 43 KW’a kadar enerji verebilmekte. Fakat Avrupa’da %95 oranında soketli AC istasyon bulunmaktadır. Yani, araç sahipleri kendi araçlarında bulunan kabloları kullanarak araçlarını şarj etmektedir. DC istasyonlar ise direkt akım verebilen istasyonlardır. Dolayısıyla AC istasyonlara göre DC istasyonlar çok daha hızlı şarj edebilme kapasitesine sahiptir. DC istasyonlar, marka ve modeline göre 50 KW’dan başlayıp 150 KW’a kadar enerji aktarım kapasitesine sahiptir. Avrupada AC istasyonlar ‘’Type2’’ soket tipini kabul ederken DC istasyonlar, Chademo ve CCS tip soketleri kabul etmektedir. Eğer Type2 girişli bir kablonuz var ve DC istasyonda şarj etmek isterseniz “ara çevirici adaptör” kullanılması gerekmektedir. Örneğin, Tesla marka araçlar sadece Type2 soketlere uyumludur. Dolayısıyla DC istasyonda şarj edilebilmesi için ara adaptör çeviricisi gerekmektedir.
Elektrikli araçlar için şarj istasyonları nerelere kurulabilir?
Elektrikli araç şarj istasyonları, müstakil evlere, toplu konutlara, garajlara, cadde-sokaklara ve alışveriş merkezleri gibi pek çok özel ve kamusal alana kurulabilir. Bu noktalarda AC istasyonlar tercih edilirken, şehirlerarası yollarda DC istasyonlar tercih edilir.
Neden kaliteli bir istasyon seçilmelidir?
Elektrikli araç şarj istasyonları, sadece soket ve kablodan ibaret değildir. Kalitesiz ve fonksiyonsuz istasyon alımı, gelecekte geliştirilecek teknolojilere uyum sağlayamayacağı anlamına gelmektedir. Yapılan istasyon yatırımı geleceğe yönelik olmalıdır. Gelişen teknoloji ile birlikte her geçen gün yeni sistemler, yeni uygulamalar geliştirilmektedir. Dolayısıyla istasyonlarda bu yeniliklere açık olmalı, uyum sağlamalıdır. Anlık olarak yapılan fonksiyonsuz ve ucuz bir yatırım, ileride istasyon sahibi için sorunlar yaratacaktır.
Kaliteli bir istasyon seçerken nelere dikkat edilmeli?
Kaliteli bir istasyon öncelikle yapısal olarak tüm dış etkenlere karşı korumalı olmalıdır. İstasyon tipine göre asit geçirmeyen, korozyona uğramayan, su geçirmeyen yapıya sahip olmalıdır. Dünyada elektrikli araç şarj istasyon ürünleri altında bir çok standart bulunmaktadır. Bu standartlar altında tüm testler (kısa devre, malzeme testi, elektriksel yük testi )yapılmış olmalıdır. Araç sahipleri, istasyon fiyatından ziyade kalitesine önem vermelidir. Kalitesiz bir istasyon arızalandığında, aracın bataryasına da çok büyük zararlar verebilir.
Tehad (Türkiye elektrikli ve Hibrid araçlar platformu) verilerine göre 2016 yılında 338 elektrikli ve hibrid araç satışı olmuş. 2017 yılında ise 3000 civarında olmuştur.
İleri ki tarihte elektrikli araçlar ile fosil yakıtlı araçlar arasında bir yarış gündemde. Yüzyıl önceki son yarışta içten yanmalı motorlar hiç zorlanmadan galip gelmişti; maliyet, kullanım kolaylığı, performans ve menzil yönünden. Ama bu kez tek galip olmayabilir, onun yerine farklı amaçlara yönelik elektrikli araçlar işin merkezine doğru gelmiştir. Eğer maliyet, süreklilik ve menzil meseleleri denetim altına alınabilirse, dünyanın otomotiv ulaşımının çoğunda itici güç olarak petrol devre dışı bırakılabilir.