Elektrikli araçlar araç dışı kaynaklardan gelen elektrikle bir kollektör sistemi ile çalıştırılabilir veya bir pil ile bağımsız olarak çalıştırılabilir. Bazen güneş panelleri tarafından şarj edilebilir veya yakıt hücreleri veya bir jeneratör kullanarak yakıtı elektriğe dönüştürerek. Elektrikli araçlar, bunlarla sınırlı olmamak üzere; karayolu ve demiryolu araçlarını, yüzey ve su altı gemilerini, elektrikli uçakları ve elektrikli uzay araçlarını içerir.
21. yüzyılda elektrikli araçlar, teknolojik gelişmeler ve yenilenebilir enerjiye artan odaklanma ve ulaşımın iklim değişikliği ve diğer çevresel konular üzerindeki etkisinin potansiyel olarak azaltılması nedeniyle bir canlanma görmüştür. Kabulü artırmaya yönelik hükümet teşvikleri ilk olarak 2000’li yılların sonlarında, Amerika Birleşik Devletleri ve Avrupa Birliği de dahil olmak üzere tanıtıldı ve 2010’larda araçlar için büyüyen bir pazara yol açtı. Yeşil toparlanmaya dahil edilenler gibi artan kamu ilgisi ve farkındalığı, yapısal teşviklerin elektrikli araç pazarını büyük ölçüde artırması bekleniyor.
İlgili içerik: Geçmişten Günümüze Elektrikli Araçların Dönüşüm Hikayesi
Elektrikli Araçlar Çevre Dostudur
Pilli elektrikli araçlar olarak da adlandırılan tamamen elektrikli araçlar motora güç sağlayan elektrik enerjisini depolamak için bir pil takımı kullanır. Elektrikli araç pilleri, aracı bir elektrik güç kaynağına takarak şarj edilir. Elektrik üretimi hava kirliliğine katkıda bulunabilse de, ABD Çevre Koruma Ajansı, tamamen elektrikli araçları sıfır emisyonlu araçlar olarak sınıflandırır. Çünkü bunlar doğrudan egzoz veya egzoz borusu emisyonu üretmez. Hem ağır hizmet hem de hafif hizmet elektrikli araçlar ticari olarak mevcuttur. Bu araçlar tipik olarak benzer geleneksel ve hibrit araçlardan daha pahalıdır ancak bazı maliyetler yakıt tasarrufu, vergi kredisi veya devlet teşvikleri yoluyla geri kazanılabilir.
Sürüş Aralığı Menzili Benzinli Araçlara Göre Kısadır
Günümüzün elektrikli araçları genellikle karşılaştırılabilir konvansiyonel araçlardan (gaz deposu başına) daha kısa bir menzile (şarj başına) sahiptir. Bununla birlikte, artan yeni model yelpazesi ve yüksek güçlü şarj ekipmanının sürekli geliştirilmesi bu boşluğu azaltmaktadır. Elektrikli araçların verimliliği ve sürüş menzili, sürüş koşullarına göre büyük ölçüde değişir. Aşırı dış sıcaklıklar menzili düşürme eğilimindedir, çünkü kabini ısıtmak veya soğutmak için daha fazla enerji kullanılması gerekir. Elektrikli araçlar şehir içi sürüşte otoyol yolculuğundan daha verimlidir. Şehir içi sürüş koşulları, rejeneratif frenlemenin faydalarını en üst düzeye çıkaran daha sık duruşlara sahipken; otoyolda seyahat daha yüksek hızlarda artan sürtünmenin üstesinden gelmek için tipik olarak daha fazla enerji gerektirir. Kademeli hızlanma ile karşılaştırıldığında, ani hızlanma araç menzilini azaltır.
Elektrikli Araçların Birçok Çeşidi Vardır
- Saf elektrikli araçlar: Tamamen elektrikli bir araç. Yalnızca elektrik motorları aracılığıyla çalıştırılır. Elektrik bir pilden (akü elektrikli araç), güneş panelinden (güneş enerjisi aracı) veya yakıt hücresinden (yakıt hücreli araç) gelebilir.
- Hibrit elektrikli araçlar: Geleneksel içten yanmalı motor sistemini bir elektrikli ateşleme sistemi ile birleştiren bir hibrit araç türüdür. Elektrikli güç aktarma sisteminin varlığı, geleneksel bir araçtan daha güçlü yakıt ekonomisi veya daha iyi performans elde etmeyi amaçlamaktadır.
- Takılabilir elektrikli araç: Duvar prizleri gibi herhangi bir harici elektrik kaynağından şarj edilebilen herhangi bir motorlu araçtır ve şarj edilebilir pil paketlerinde depolanan elektrik, tekerlekleri ilerletir.
- Menzil genişletilmiş elektrikli araç: Bir elektrik motoru ve bir takılabilir pil ile çalışan bir araçtır. Yardımcı bir yanmalı motor, birincil güç kaynağı olarak değil, yalnızca pil şarjını desteklemek için kullanılır.
- Yol ve arazi dışı elektrikli araçlar: Karayolundaki elektrikli araçlar arasında elektrikli arabalar, elektrikli troleybüsler, elektrikli otobüsler, akülü elektrikli otobüsler, elektrikli kamyonlar, elektrikli bisikletler, elektrikli motosikletler ve scooterlar, kişisel taşıyıcılar, mahalle elektrikli araçları, golf arabaları ve forkliftler bulunur. Arazi araçları, elektrikli arazi araçları ve traktörleri içermektedir.
- Demiryolu ile taşınan elektrikli araçlar: Bir pantograf aracılığıyla tek bir havai telden akım çeken bir tramvay. Demiryolu hattının sabit yapısı elektrikli araçlar için kalıcı havai hatlar veya elektrikli üçüncü raylar aracılığıyla güç sağlamayı nispeten kolaylaştırır ve ağır yerleşik pillere olan ihtiyacı ortadan kaldırır. Elektrikli lokomotifler, elektrikli çoklu üniteler, elektrikli tramvaylar, elektrikli hafif raylı sistemler ve elektrikli hızlı ulaşım, özellikle Avrupa ve Asya’da bugün yaygın olarak kullanılmaktadır. Elektrikli trenlerin ağır bir içten yanmalı motor veya büyük piller taşıması gerekmediğinden, çok iyi güç-ağırlık oranlarına sahip olabilirler.
- Uzay gezici araçlar: Güneş sistemindeki Ay ve diğer gezegenleri keşfetmek için insanlı ve insansız araçlar kullanılmıştır. Apollo programının 1971 ve 1972’deki son üç görevinde, astronotlar gümüş oksit pille çalışan Ay Gezici Araçlarını ay yüzeyinde 35,7 kilometreye varan mesafelere sürmüşlerdir. Bu bağlamda bakıldığında; insansız, güneş enerjili gezicilerin Ay ve Mars’ı keşfettiği söylenebilir.
- Havadaki elektrikli araçlar: Havacılığın başlangıcından bu yana, uçaklar için elektrik enerjisi çok sayıda deney almıştır. Halihazırda uçan elektrikli uçaklar arasında insanlı ve insansız hava araçları yer almaktadır.
- Denizde taşınan elektrikli araçlar: Elektrikli tekneler, 20. yüzyılın başlarında popülerlik kazanmıştır. Güneş pilleri motorlu teknelere sonsuz yelkenli yelpazesi verdiği için, sessiz ve potansiyel olarak yenilenebilir deniz taşımacılığına ilgi 20. yüzyılın sonlarından bu yana istikrarlı bir şekilde arttı. Elektrikli motorlar, geleneksel dizel motorlar yerine yelkenli teknelerde de kullanılmaktadır. Elektrikli feribotlar rutin olarak çalışır. Denizaltılar, elektrik motorlu pervaneleri çalıştırmak için piller (yüzeyde dizel veya benzinli motorlarla şarj edilir), nükleer güç, yakıt hücreleri veya Stirling motorları kullanır.
Elektrikli Araçların Geleceği Hakkında Bizi Neler Bekliyor?
2008 yılında, Almanya’daki Gelsenkirchen Uygulamalı Bilimler Üniversitesi Otomotiv Araştırmaları Merkezi başkanı Ferdinand Dudenhoeffer, 2025 yılına kadar Avrupa’da satılan tüm binek otomobillerin elektrikli veya hibrit elektrikli olacağını öngörmüştür. Pandemi Barselona’da yayımlanan ve 160 akademisyen ve 300 mimar tarafından imzalanan, ‘Kentin Yeniden Düzenlenmesi Manifestosu’ gibi radikal değişim önerileri doğurmuştur.
Çevresel hususlar Elektrikli aracın benimsenmesinin hedeflerinden birinin, içten yanmalı motorlu araçların neden olduğu karbon ayak izini ve kirliliği sınırlamak olmasına rağmen, çevreciler arasında artan bir endişe, elektrikli araç pillerinin üretim sürecidir. 2018 çalışmasına göre, pille çalışan Elektrikli araçlara geçiş için mayınlı metal arzının 2060 yılına kadar küresel olarak %87.000 artması gerekecek. Elektrikli araç motorları tarafından nadir toprak metalleri (neodimyum, disprosyum) ve diğer maden metalleri (bakır, nikel, demir) kullanılırken, piller tarafından lityum, kobalt, manganez kullanılmaktadır. Uluslararası Deniz Yatağı Kurumu tarafından tartışılan temel pil malzemelerinin tedarik edilmesi için alternatif bir yöntem, bu metallerin derin deniz madenciliğidir.
Geliştirilmiş Piller İlk başta kişisel kullanımlı elektronik endüstrisi tarafından tahrik edilen lityum iyon pillerdeki ilerlemeler, tam boyutlu, otoyol özellikli elektrikli araçların, geleneksel arabaların tek bir benzin deposuyla gitmesi gibi neredeyse tek bir şarjla seyahat etmesine izin vermektedir. Lityum piller güvenli hale getirilmiştir. Saatler yerine dakikalar içinde yeniden şarj edilebilmekte ve tipik bir araçtan daha uzun süre dayanabilmektedir. Bu daha hafif, daha yüksek kapasiteli lityum iyon pillerin üretim maliyeti giderek azalmaktadır. Bunun en temel sebepleri ise teknolojinin olgunlaşması ve üretim hacminin artmasıdır. Birçok şirket ve araştırmacı, katı hal piller ve alternatif teknolojiler dahil olmak üzere daha yeni pil teknolojileri üzerinde çalışmaktadır.
Pil Yönetimi ve Ara Depolama Büyük ancak kısa güç taleplerini ve rejeneratif frenleme enerjisini tamponlamak için süper kapasiteler kullanarak elektronik kontrol yoluyla elektrik motorunu pilden ayırmaktır. Akıllı hücre yönetimi ile birlikte yeni hücre tiplerinin geliştirilmesi, zayıf noktaları da iyileştirmektedir. Hücre yönetimi, yalnızca hücrelerin sağlığının izlenmesini değil, aynı zamanda yedekli bir hücre konfigürasyonunu (gerekenden bir hücre daha) içerir. Gelişmiş anahtarlamalı kablolama ile, bir hücreyi geri kalanı görevdeyken koşullandırmak mümkündür.
Elektrikli araçlar her geçen saniye gelişmekte ve artmaktadır. Gerek sağladığı tasarruf sayesinde gerek enerji alanındaki avantajları ile elektrikli araçların çok yakında hayatlarımızda büyük bir yere sahip olacağı şimdiden bilinmektedir.