Bir elektrikli aracın (EA) şarj sistemi, harici bir güç kaynağından EA’nin aracı hareket ettiren elektrik motoruna güç sağlayan aküsüne elektrik enerjisi sağlamaktan sorumludur. Elektrikli araçların şarj sistemleri, en genel haliyle neden önemlidir?
Özet Bölümü
Elektrikli Araçların Günlük Kullanım İhtiyacı
Elektrikli araçların kullanımının artmasıyla birlikte, araç sahipleri, araçlarını şarj etmek için uygun şarj istasyonlarına erişim sağlamak zorundadır. Şarj sistemlerinin varlığı, elektrikli araçların günlük kullanımını kolaylaştırır.
Kullanım Menzilinin Arttırılması
Elektrikli araçların menzili, aracın batarya kapasitesine ve şarj sisteminin performansına bağlıdır. Yeterli sayıda ve uygun yerlerde bulunan şarj istasyonları, elektrikli araçların menzilini artırarak daha uzun mesafelerde kullanımına olanak tanır.
Çevresel Fayda
EA’lar, geleneksel içten yanmalı motorlu araçlara göre daha çevre dostudur. Ancak, elektrikli araçların sadece kendileri değil, şarj sistemleri de çevre dostudur.
Özellikle yenilenebilir enerji kaynaklarından şarj edilen elektrikli araçlar, fosil yakıtların kullanımını azaltarak çevreye olumlu katkı sağlar.
Ekonomik Avantajlar
Geleneksel içten yanmalı motorlu araçlara göre daha düşük işletme maliyetlerine sahiptir. Bununla birlikte, uygun ve yaygın şarj sistemleri, elektrikli araç kullanıcılarına daha ucuz şarj etme imkanı sunarak daha da ekonomik hale getirebilir.
İnovasyon
EA, şarj sistemleri ve enerji depolama teknolojileri gibi alanlarda inovasyonu teşvik etmektedir. EA’ların gelişimi, daha iyi ve daha verimli şarj sistemleri ve daha ileri enerji depolama teknolojileri için araştırma ve geliştirme yatırımlarının artmasına neden olmaktadır.
Bu da, gelecekteki daha gelişmiş ve daha çevre dostu teknolojilerin ortaya çıkmasına olanak tanır. EA şarj sistemleri incelendiğinde en yaygın olarak kullanılan üç sistem vardır. Bunlar:
- Kablolu Şarj: Gerekli ekipmanlara göre kullanılan üç türü vardır. Bunlar sırasıyla;
Seviye 1 Şarj: Bu, şarj etmenin en yavaş ve en basit şeklidir. Seviye 1 şarj, standart bir 120 voltluk ev prizi ile yapılabilen herhangi bir güç dönüştürücüsüne ihtiyaç duyulmayan bir sistemdir. Batarya boyutuna bağlı olarak bir EA’ın şarj olması genellikle 7 ila 20 saat sürer.
Seviye 2 Şarj: Bu sistem 240-400 voltluk bir elektrik kaynağı kullanan Seviye 1’e göre daha hızlı bir şarj şeklidir. AVM, otopark gibi genel kullanım alanlarında bulunan şarj sistemleridir. Seviye 2 şarjı, batarya boyutuna bağlı olarak genellikle 2 ila 8 saat arasında aracı şarj edebilmektedir.
DC Hızlı Şarj: Bu, şarj etmenin en hızlı şeklidir ve genel olarak halka açık şarj istasyonlarında bulunur. DC hızlı şarj, aracın yerleşik şarj cihazını atlayarak EA’ın aküsüne doğru akım (DC) sağlayan özel bir yüksek güçlü şarj istasyonu kullanır.
Bu şarj tipinde şarj elemanları araçta montelidir. DC hızlı şarj, batarya boyutuna ve istasyonun şarj etme hızına bağlı olarak 20 ila 30 dakika gibi kısa bir sürede şarj edebilmektedir.
- Kablosuz (Wireless) Şarj: Endüktif şarj olarak da bilinen kablosuz şarj, elektriği bir manyetik alan aracılığıyla aracın aküsüne kablosuz olarak aktaran bir şarj pedi kullanır.
Kablosuz şarj tipik olarak Seviye 2 şarjdan daha yavaştır ancak fiziksel olarak araca fiş takmak zorunda kalmama rahatlığı sunar.
- Batarya Değiştirme (QuickDrop): Batarya değiştirme, boşalmış bir bataryayı bir şarj istasyonunda tam olarak şarj edilmiş bir bataryayla değiştirmeyi içerir. Bu seçenek yaygın olarak bulunmamakla birlikte daha hızlı şarj süreleri ve daha uzun menzil potansiyeli sunar.
Elektrikli Araç Şarj Sistemlerinin Avantajları
- Maliyet Tasarrufu: EA’lar, benzinli araçlara göre daha uygun maliyetlidir. Elektrikli araç şarj maliyeti benzin maliyetine göre daha ucuza mal olduğundan araç sahipleri için özellikle uzun vadede önemli ölçülerde tasarruf sağlar.
- Çevresel Faydalar: EA’lar, benzinli araçlara göre minimum boyutlarda sera gazı oluşturmaktadır. Sıfır emisyona yönelik yapılan çalışmalar kapsamında çevreye önemli katkı sağlamaktadır.
- Kolaylık: Kullanıcılar tercih edilen şarj sistemine göre gün içinde herhangi bir zaman kaybı yaşamadan, gece evde, gün içerisinde iş yerinde veya halka açık şarj istasyonlarında araçlarını şarj edebilirler.
- Yabancı Petrole Bağımlılığın Azaltılması: EA’lar, enerji güvenliğini artırarak yabancı petrole bağımlılığı azaltmaktadır.
Elektrikli Araç Şarj Sistemlerinin Dezavantajları
- Şarj Süresi: Elektrikli araçların şarj olması, benzinli araçların dolmasına göre daha uzun sürer. Şarj süresi, kullanılan şarj sistemine bağlı olarak birkaç saatten birkaç güne kadar değişebilir.
- Menzil Kaygısı: Elektrikli araçların sınırlı bir menzile sahip olması, şarj istasyonu bulamama ve şarjının bitmesinden endişe duyan sürücüler için endişe yaratabilir.
- Altyapı: Elektrikli araç şarj altyapısı, elektrikli araç sahipleri için seyahat seçeneklerini sınırlayabilen benzin istasyonları kadar yaygın değildir.
- Şarj Altyapısının Maliyeti: Şarj altyapısının kurulması pahalı olabilir ve bu da bazı işletmeleri veya bireyleri buna yatırım yapmaktan caydırabilir.
- Batarya Ömrü: Elektrikli araç bataryaları zamanla bozulur ve sonunda değiştirilmeleri gerekir, bu da maliyetli olabilir.
Elektrikli araç satışlarının artmasıyla şarj istasyonlarındaki artışlarda kaçınılmazdır. Almanya, Fransa ve Hollanda, AB genelinde tüm şarj istasyonlarının yüzde 69’unu elinde tutmaktadır ve 2025 yılında kurulu olan toplam şarj istasyon sayılarının 1 milyon adete ulaşması hedeflenmektedir.
TEHAD 2021 verilerine göre Türkiye’de elektrikli araç satış sayısı ve şarj istasyonları sayılarını Şekil 1-2’de görüldüğü gibi karşılaştırırsak, 2016’da 44 olan araç satışına karşılık 400 adet şarj istasyonu bulunmaktadır. Buna karşılık 2020’de 236 araç sayısına karşılık 1340 şarj istasyonu rakamlarına ulaşılmıştır.
Bu artışlara karşılık kullanılan teknolojilerde ve sistemlerde iyileştirme ve geliştirilmelere de gidilmektedir. Özellikle akıllı şarj sistemleri bunların başında gelmektedir.
Çünkü şarj istasyonu sayılarının artması EA’ların şebekeye entegre edilerek hatların ve transformatör sistemlerinin yüklenme miktarını artışlara sebep olmaktadır.
Akıllı şarj sistemleri şarjı elektrik talebine göre optimize edebilir, pik yükleri azaltabilir ve elektrik şebekesinin daha verimli kullanılmasını sağlayabilir. Ayrıca bu sistemler genellikle yenilenebilir enerji kaynaklarıyla entegreli çalıştırılmaktadırlar.
Bu durum aynı zamandan sürdürülebilirliğin artırılmasında da önemlidir. Diğer bir sistem çift yönlü şarj sistemleridir. Çift yönlü şarj, EA’ların yalnızca elektrik tüketmesini değil, aynı zamanda elektriği şebekeye geri göndererek enerji depolama cihazları olarak işlev görmelerini sağlar. Bu teknoloji, EA’ların talep yanıt programlarına katılmasına ve şebekenin dengelenmesine yardımcı olmasına izin vererek enerji şebekesini dönüştürme potansiyeli sahiptir.
Tüm bu değişim ve gelişimler göz önüne alındığında, pazarının 2020’de 3,22 milyar dolar olan küresel elektrikli araç şarj altyapısının 2026’da %48,9 bileşik yıllık büyüme oranıyla (CAGR) 50,03 milyar dolara çıkması bekleniyor.
McKinsey tarafından hazırlanan bir rapora göre, 2030 yılına kadar EV şarjının %80’i evde, %15’i işte ve %5’i halka açık şarj istasyonlarında gerçekleşecek.
TEHAD’ın verilerine göre Türkiye’de elektrikli taşıt şarj ağına katılan lisans sahibi firma sayısı 110’dur. İllere göre şarj ağı dağılımları Şekil 4’de görülmektedir.
Türkiye Şarj istasyonları işletmeci lisans şartları, 2 Nisan 2022 tarihli Resmi Gazete’de yayınlanarak yürürlüğe girmiştir.
Ülkemizin elektromobilite alanında en hızlı büyüyen sektörlerinden Şarj istasyonları, bu sayede kanuni bir altyapıya ve standartlara ulaşmıştır.
EPDK tarafından EA geleceğine dair yapılan açıklamalar ise şöyledir: 2023yılında 75 bini aşkın EA ve 12500 şarj soketi olacaktır (Şekil 5). Bu yükselişler ışığında 2030 yılında Türkiye’de elektrikli araç sayısının 1 milyona çıkması hedeflenmektedir.
Görüşmek dileğiyle…
References / Kaynaklar
1- ÇAkmak, R., & Turan, A. (2022). Türkiye’de İller Bazında Elektrikli Araç Şarj İstasyonu Altyapısı: Ölçevler Aracılığıyla Analizi. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, 12(1), 246-268.
2- the International Energy Agency (IEA), the US Department of Energy, and
3- the European Alternative Fuels Observatory (EAFO).
4- Bloomberg New Energy Finance (BNEF),
5– https://www.tehad.org/
6– https://ev.hedeffilo.com/