oKMaDeM
New member
İtalyanları yüzde 100 elektrikli otomobil satın almaktan caydıran nedenler arasında yalnızca aracın ilk maliyeti ve şarj istasyonlarının karayolu ağı boyunca sınırlı yaygınlaşmasına ilişkin endişeler değil, aynı zamanda şarj sürelerinin hala çok uzun olması da yer alıyor. EY Mobilite Tüketici Endeksi 2023’e göre ülkemizde görüşülenlerin %44’ü aşırı uzun bekleme sürelerinin şarj deneyimini en fazla etkileyen faktörler arasında olduğunu belirtiyor. Dolayısıyla bunları azaltmaya çalışmak, otomotiv sektöründe elektriğe geçişe önemli bir ivme kazandırabilir. İmkansız bir görev mi?
Çünkü şarj süreleri çok uzun
Yüksek özerkliği sağlamak için lityum iyon pillerin büyük miktarda enerji depolaması gerekir. İkincisi aslında araçların elektrik motorlarının çalışmasını sağlar. Örneğin, 50 kWh’lik bir batarya, sürüş koşullarına ve dış sıcaklığa bağlı olarak 250 ila 300 kilometre arasında otonomiyi garanti edebiliyor. Piyasada 70, 80, hatta 100 KWh pil paketiyle gelen modeller mevcut. Bu önemli miktardaki enerjiyi kısa sürede yeniden şarj etmek için büyük miktarda elektrik gücüne ihtiyaç vardır.
Hikaye
Elektrikli şarjın muhteşem güzelliği
kaydeden Giacomo Mazzariol
28 Ekim 2023
“Pilin içerdiği lityumun pozitif elektrottan negatif elektrota geri döndürüldüğü şarj işlemi, operasyonel sınırlara tabi olmalıdır. İlgili çok sayıda elektrokimyasal olayla uyumlu olması gereken dinamikleri ve dolayısıyla karakteristik zamanlaması vardır. Süreci hızlandırmaya zorlamak, onu bu sınırlara yaklaştırır ve pilin sağlığına zarar verebilir ve stabilitesi için tehlikeli olabilir”, diye açıklıyor Politeknik Üniversitesi Enerji Bölümü MRT Yakıt Hücresi ve Pil Laboratuvarı araştırmacısı Claudio Rabissi Milano’nun. Aslında pilin çalışabileceği çok hassas bir voltaj aralığı vardır: genel olarak ne kadar çok şarj edilirse voltajı da maksimum değere o kadar yakın olur. Hızlı şarj işlemi sırasında akü voltajı, şarj %100’e ulaşmadan maksimum sınırına ulaşacaktır. Mesela %80 diyelim. Bu ne anlama gelir? Pilin %80’e kadar çok hızlı şarj olması, sonrasında şarj sürelerinin mutlaka daha uzun olması gerekecektir. Rabissi, “Şarj gücünü ne kadar artırırsanız, gücün azaltılmasını gerektiren maksimum voltaj sınırına o kadar çabuk ulaşırsınız ve sonuç olarak şarjı yavaşlatırsınız”, diye ekliyor. “Temelde bu bir tür değiş tokuş: belirli bir sınırın ötesinde, bataryaya uygulanan ek stres göz önüne alındığında buna değmeyebilir.”
Mevcut güç meselesi
Hızlı şarjı garanti etmek istediğinizde göz önünde bulundurmanız gereken başka bir önemli husus daha vardır: elektrik şebekesi tarafından sağlanması gereken büyük miktarda güç. Teorik olarak, 50 kWh’lik bir pili bir saatte şarj etmek istiyorsanız, onu sürekli olarak 50 kW’lık bir güçle beslemeniz gerekir. Karşılaştırma için, evsel bir kullanıcının maksimum kullanılabilir gücü normalde 3,3 kW’a eşittir. “Bir şarj istasyonunda 4, 6, 10 araç varsa, hiçbir şekilde göz ardı edilemeyecek güçlere ihtiyacımız olacak. Bu nedenle elektrik şebekesi, yine programlanamayan büyük güçlerin dağıtımına izin vermelidir, çünkü Talepte öngörülemeyen bir şekilde yönetilmesi gereken zirveler var. Yani birden fazla arabanın aynı anda aküyü şarj etmesi gerekiyor”, diye devam ediyor Milan Politeknik’ten araştırmacı.
Ulaşım
Geleceğin pillerinin üretildiği bir geleneğe sahip otomobil fabrikası
kaydeden Dario d’Elia
24 Kasım 2023
Mevcut enerji geçişinin iki mutlak kahramanı olan güneş ve rüzgâr programlanamayan enerji kaynaklarıdır: talepteki zirvelerle birlikte göz önüne alındığında, elektrik şebekesini dengelemenin giderek zorlaştığı açıktır. Bu nedenle uzmana göre yakın geleceğin en önemli oyunlarından biri, arz ve talebi eşleştirerek fazla enerjiyi depolayabilen ve gerektiğinde geri döndürebilen depolama sistemlerinin geliştirilmesi üzerine oynanıyor.
Bilimsel araştırma nereye gidiyor
Peki bilim insanları şarj sürelerini daha da azaltmak için hangi yolları izliyor? Amerika Birleşik Devletleri’ndeki Purdue Üniversitesi, NASA ile işbirliği içinde, şarj kablosuna iletken olmayan bir soğutucu pompalayarak elektrikli araçların otonomisini yalnızca 5 dakikada geri getirebilecek bir teknoloji üzerinde çalışıyor. Rabissi, “Bu kesinlikle ilginç bir trend. Ancak bu durumda bile bir denge kuruluyor çünkü giderek daha karmaşık hale gelen, pil açısından stresli ve pahalı sistemlerden bahsediyoruz”, diye altını çiziyor Rabissi.
Lityum iyon piller alanında en aktif cephelerden biri, pillerin ve kullanılan malzemelerin geliştirilmesiyle ilgilidir. “Örneğin, elektrokimyasal ve lityum taşıma süreçlerini daha verimli hale getirmek amacıyla iç bileşenlerin formülasyonunu ve mikroskobik yapısını mükemmelleştirmek için çalışıyoruz veya aynı zamanda akü paketlerini ve aracın yapısını da uygun şekilde yapılandırmak için çalışıyoruz. Öyle ki sistem seviyesinde, ultra hızlı şarj aşamasında temel olan yüksek performanslı termal yönetime sahip olmak mümkün olacak” diye devam ediyor araştırmacı.
Görüşme
İtalya’da sürdürülebilir hareketlilik için çok fazla araba var
kaydeden Jaime D’Alessandro
07 Kasım 2023
En devrimsel ve fütüristik cephe, kuantum pilleri olarak adlandırılan, yani son derece hızlı şarj süreleri vaat eden kubitlerden (kuantum mekaniği kanunlarını izleyen yapay atomlar) oluşan enerji depolama cihazlarıyla temsil ediliyor. Aslında pil boyutu ne kadar büyük olursa şarj da o kadar hızlı olur. Bilim kurgu diye düşünülebilir. Kuantum pilleri üzerine yapılan araştırmalar henüz başlangıç aşamasındadır ve aynı zamanda İtalyanca da konuşulmaktadır. Aslında, Pisa Üniversitesi ve Scuola Normale Superiore’nin ortak yan kuruluşu olan start-up Planckian bu alanda faaliyet gösteriyor.
Çünkü şarj süreleri çok uzun
Yüksek özerkliği sağlamak için lityum iyon pillerin büyük miktarda enerji depolaması gerekir. İkincisi aslında araçların elektrik motorlarının çalışmasını sağlar. Örneğin, 50 kWh’lik bir batarya, sürüş koşullarına ve dış sıcaklığa bağlı olarak 250 ila 300 kilometre arasında otonomiyi garanti edebiliyor. Piyasada 70, 80, hatta 100 KWh pil paketiyle gelen modeller mevcut. Bu önemli miktardaki enerjiyi kısa sürede yeniden şarj etmek için büyük miktarda elektrik gücüne ihtiyaç vardır.
Hikaye
Elektrikli şarjın muhteşem güzelliği
kaydeden Giacomo Mazzariol
28 Ekim 2023
“Pilin içerdiği lityumun pozitif elektrottan negatif elektrota geri döndürüldüğü şarj işlemi, operasyonel sınırlara tabi olmalıdır. İlgili çok sayıda elektrokimyasal olayla uyumlu olması gereken dinamikleri ve dolayısıyla karakteristik zamanlaması vardır. Süreci hızlandırmaya zorlamak, onu bu sınırlara yaklaştırır ve pilin sağlığına zarar verebilir ve stabilitesi için tehlikeli olabilir”, diye açıklıyor Politeknik Üniversitesi Enerji Bölümü MRT Yakıt Hücresi ve Pil Laboratuvarı araştırmacısı Claudio Rabissi Milano’nun. Aslında pilin çalışabileceği çok hassas bir voltaj aralığı vardır: genel olarak ne kadar çok şarj edilirse voltajı da maksimum değere o kadar yakın olur. Hızlı şarj işlemi sırasında akü voltajı, şarj %100’e ulaşmadan maksimum sınırına ulaşacaktır. Mesela %80 diyelim. Bu ne anlama gelir? Pilin %80’e kadar çok hızlı şarj olması, sonrasında şarj sürelerinin mutlaka daha uzun olması gerekecektir. Rabissi, “Şarj gücünü ne kadar artırırsanız, gücün azaltılmasını gerektiren maksimum voltaj sınırına o kadar çabuk ulaşırsınız ve sonuç olarak şarjı yavaşlatırsınız”, diye ekliyor. “Temelde bu bir tür değiş tokuş: belirli bir sınırın ötesinde, bataryaya uygulanan ek stres göz önüne alındığında buna değmeyebilir.”
Mevcut güç meselesi
Hızlı şarjı garanti etmek istediğinizde göz önünde bulundurmanız gereken başka bir önemli husus daha vardır: elektrik şebekesi tarafından sağlanması gereken büyük miktarda güç. Teorik olarak, 50 kWh’lik bir pili bir saatte şarj etmek istiyorsanız, onu sürekli olarak 50 kW’lık bir güçle beslemeniz gerekir. Karşılaştırma için, evsel bir kullanıcının maksimum kullanılabilir gücü normalde 3,3 kW’a eşittir. “Bir şarj istasyonunda 4, 6, 10 araç varsa, hiçbir şekilde göz ardı edilemeyecek güçlere ihtiyacımız olacak. Bu nedenle elektrik şebekesi, yine programlanamayan büyük güçlerin dağıtımına izin vermelidir, çünkü Talepte öngörülemeyen bir şekilde yönetilmesi gereken zirveler var. Yani birden fazla arabanın aynı anda aküyü şarj etmesi gerekiyor”, diye devam ediyor Milan Politeknik’ten araştırmacı.
Ulaşım
Geleceğin pillerinin üretildiği bir geleneğe sahip otomobil fabrikası
kaydeden Dario d’Elia
24 Kasım 2023
Mevcut enerji geçişinin iki mutlak kahramanı olan güneş ve rüzgâr programlanamayan enerji kaynaklarıdır: talepteki zirvelerle birlikte göz önüne alındığında, elektrik şebekesini dengelemenin giderek zorlaştığı açıktır. Bu nedenle uzmana göre yakın geleceğin en önemli oyunlarından biri, arz ve talebi eşleştirerek fazla enerjiyi depolayabilen ve gerektiğinde geri döndürebilen depolama sistemlerinin geliştirilmesi üzerine oynanıyor.
Bilimsel araştırma nereye gidiyor
Peki bilim insanları şarj sürelerini daha da azaltmak için hangi yolları izliyor? Amerika Birleşik Devletleri’ndeki Purdue Üniversitesi, NASA ile işbirliği içinde, şarj kablosuna iletken olmayan bir soğutucu pompalayarak elektrikli araçların otonomisini yalnızca 5 dakikada geri getirebilecek bir teknoloji üzerinde çalışıyor. Rabissi, “Bu kesinlikle ilginç bir trend. Ancak bu durumda bile bir denge kuruluyor çünkü giderek daha karmaşık hale gelen, pil açısından stresli ve pahalı sistemlerden bahsediyoruz”, diye altını çiziyor Rabissi.
Lityum iyon piller alanında en aktif cephelerden biri, pillerin ve kullanılan malzemelerin geliştirilmesiyle ilgilidir. “Örneğin, elektrokimyasal ve lityum taşıma süreçlerini daha verimli hale getirmek amacıyla iç bileşenlerin formülasyonunu ve mikroskobik yapısını mükemmelleştirmek için çalışıyoruz veya aynı zamanda akü paketlerini ve aracın yapısını da uygun şekilde yapılandırmak için çalışıyoruz. Öyle ki sistem seviyesinde, ultra hızlı şarj aşamasında temel olan yüksek performanslı termal yönetime sahip olmak mümkün olacak” diye devam ediyor araştırmacı.
Görüşme
İtalya’da sürdürülebilir hareketlilik için çok fazla araba var
kaydeden Jaime D’Alessandro
07 Kasım 2023
En devrimsel ve fütüristik cephe, kuantum pilleri olarak adlandırılan, yani son derece hızlı şarj süreleri vaat eden kubitlerden (kuantum mekaniği kanunlarını izleyen yapay atomlar) oluşan enerji depolama cihazlarıyla temsil ediliyor. Aslında pil boyutu ne kadar büyük olursa şarj da o kadar hızlı olur. Bilim kurgu diye düşünülebilir. Kuantum pilleri üzerine yapılan araştırmalar henüz başlangıç aşamasındadır ve aynı zamanda İtalyanca da konuşulmaktadır. Aslında, Pisa Üniversitesi ve Scuola Normale Superiore’nin ortak yan kuruluşu olan start-up Planckian bu alanda faaliyet gösteriyor.