Elektrikli Bir Arabayı Şarj Etmek Benzin Almak Kadar Hızlı Olacak mı?

Elektrikli Bir Arabayı Şarj Etmek Benzin Almak Kadar Hızlı Olacak mı?

Giriş

Elektrikli arabalar yeni bir şey gibi görünse de aslında bir asırdan uzun süredir varlar. 1890'da, Iowa'lı bir kimyager saatte 22 km hıza ulaşabilen erken bir elektrikli araç geliştirdi. O zamanlar harika bir fikir olsa da, bu ilk versiyonlar benzinli arabaların rahatlığı, performansı ve fiyatıyla baş edemedi ve sonunda ilgi odağı olmaktan çıktı.

Günümüze geldiğimizde, elektrikli arabalar geri döndü: daha iyi, daha akıllı ve daha havalı. Otomobil üreticileri, elektrikli araçları çok daha pratik bir şeye dönüştürebildiler. Daha sessizler, bakımı daha kolay ve genellikle geleneksel içten yanmalı motorlu araçlara göre daha sürdürülebilir bir alternatif olarak tanıtılıyorlar. Ancak modern çekiciliğine ve belirgin avantajlarına rağmen, ABD'de elektrikli araçların benimsenmesi şaşırtıcı derecede düşük: 2023'te satılan yeni arabaların yalnızca %10'u elektrikliydi; Norveç'teki etkileyici %93'lük orana kıyasla.

Peki, Amerikalıları elektrikli arabalara geçiş yapmaktan alıkoyan ne? Birçok kişi için elektrikli bir aracı şarj etmenin uzun sürmesi. Birçok sürücü, beş dakikadan kısa sürede benzin deposunu doldurup tam şarj için saatlerce beklemenin ne demek olduğunu hâlâ anlayamıyor. Bir de menzil kaygısı meselesi var: ICE'li bir araçta dolu bir depoyla her seferinde tahmin edilebilir bir mesafe kat edebilirsiniz, ancak bir elektrikli aracın menzili, özellikle aşırı hava koşullarında dalgalanabilir.

Peki ya bir elektrikli aracı şarj etmek, benzin almak kadar hızlı olsaydı? Bu, daha fazla insanı geçişi düşünmeye teşvik eden çığır açıcı bir gelişme olabilir mi? Ve daha da önemlisi, mevcut altyapımız böyle bir talep değişimini destekleyebilecek kapasitede mi?

Elektrikli Araç Şarjı, Benzin Pompalamaya Göre Ne Kadar Sürer?

İçten yanmalı motorlu araç kullanan çoğu sürücü için tek yapmanız gereken bir benzin istasyonunda kısa bir mola vermek. 10 dakikadan kısa sürede deponuz dolar ve yola çıkmaya hazırsınız. Ancak elektrikli araç sahipleri için deneyim çok farklı. Her şeyden önce, bir elektrikli aracı şarj etmek, benzin almak kadar hızlı veya kolay değil. Bu, elektrikli araçların karşılaştığı en büyük sorunlardan biri.

Bir benzin pompasının aksine, halka açık elektrikli araç şarj cihazları, elektriği boşaltmak, farklı elektrikli araç türlerini ve pillerini yönetmek ve ödemeleri işlemek için büyük ölçüde yazılıma dayanır. Bu düzeyde bir teknolojinin kullanışlı olması gerekir, ancak asıl anlamı, arızalı bir şarj cihazı veya beklenenden daha uzun süre beklemenize neden olan bir yazılım hatası gibi aksaklıkların daha fazla olasılığı olduğudur.

Ve bu, şarj işleminin ne kadar uzun sürdüğü düşünüldüğünde oldukça rahatsız edici olabilir. Tüm elektrikli araçlar aynı değildir, bu nedenle şarj hızları modelden modele değişir, ancak şarj süresi aynı zamanda nerede şarj ettiğinize ve kullandığınız ekipmana da bağlıdır. Çoğu elektrikli araç sahibi evde Seviye 2 şarj cihazını tercih eder; bu, temel Seviye 1'den daha hızlı olsa da tam şarj olması birkaç saat sürebilir. Diğer yandan, genellikle yüksek hızlı kamusal ağlarda bulabileceğiniz Seviye 3 şarj cihazları, pilinizi yaklaşık 30 dakikada %80'e kadar şarj edebilir.

Ancak hızlı şarjın kendine has dezavantajları da vardır. Elektrikli aracınızın uzun vadeli pil sağlığına zarar vermeden her gün kullanamazsınız. Bu nedenle, yalnızca uzun yolculuklar veya zamanınızın kısıtlı olduğu zamanlar için idealdir. Ayrıca, aşırı sıcaklık değişiklikleri pilinizin tepkisini etkileyerek süreci daha da yavaşlatabilir.

Elektrikli Araçlar Şu Anda Neden Daha Hızlı Şarj Olamıyor?

Bir elektrikli aracın şarj hızını etkileyen üç ana faktör vardır: elektrikli aracın bataryasının kimyasal yapısı, boyutu ve hava durumu. Günümüzün elektrikli araçları lityum iyon bataryalarla çalışıyor. İçten yanmalı motorlara göre teknolojide büyük bir sıçramayı temsil etseler de, şarj etme, soğutma ve enerjiyi yeniden üretme konusunda çok daha hassaslar.

Elektrikli aracınızı şarj etmek için prize taktığınızda batarya şu şekilde çalışır: Lityum iyonları, sıvı bir elektrolit aracılığıyla katottan anoda doğru hareket eder. Bu hareketin hızı, bataryanın şarj hızını doğrudan etkiler. Ancak iyonlar çok hızlı hareket ederse, bataryanın aşırı ısınmasına, hızla bozulmasına veya ciddi durumlarda lityum kaplamaya neden olabilir.

Lityum kaplama özellikle tehlikelidir ve lityumun anot yüzeyine tamamen girmek yerine yüzeyinde birikmesiyle oluşur, bu da kısa devre riskini artırır ve yangınlara yol açabilir. Bazı elektrikli araçların neden alev aldığını merak ettiyseniz, genellikle böyle olur. Bunu önlemek için elektrikli araç aküleri, şarj hızlarını izleyen ve akünün güvenli bir şekilde ne kadar güç alabileceğini düzenleyen özel akü yönetim sistemleriyle birlikte gelir. 350 kW hızında şarj sağlayan süper hızlı bir şarj cihazına taksanız bile, aracınızın aküsü maksimum 50 kW'ı kabul edecek şekilde tasarlanmışsa, daha hızlı şarj olmaz. Benzer şekilde, daha büyük akülerin şarj olması, boyutları nedeniyle doğal olarak daha uzun sürer.

Hava durumu da burada önemli bir rol oynar. Soğuk havalarda, lityum iyon aküler daha az verimlidir çünkü sıvı elektrolit kalınlaşarak iyonların hareketini yavaşlatır. Sonuç olarak, kışın şarj işlemi daha da uzun sürer, rejeneratif frenleme kesintiye uğrayabilir ve aracınızın menzili daha hızlı azalır, bu da daha uzun şarj sürelerine neden olur.

Ya Elektrikli Araçlar Farklı Aküler Kullanırsa?

Birçok uzman, mevcut akü kimyasını değiştirmenin lityum iyonlarının hareketini hızlandırmaya ve sonunda bir elektrikli aracın şarj olma süresini azaltmaya yardımcı olabileceğine inanıyor. Umut vadeden bir seçenek, geleneksel lityum iyon pillerdeki sıvı elektrolitin katı bir malzemeyle değiştirilerek katı hal pilleri üretmektir. Bu değişiklik iki büyük avantaj sağlar: Pilleri daha güvenli hale getirir ve aşırı ısınma olasılığını azaltır.

Günümüz pillerindeki sıvı elektrolitler yanıcı olduğundan, katı hal tasarımları nispeten daha güvenli bir alternatiftir. Bu teknoloji aynı zamanda lityum kaplamaya daha iyi direnç gösteren farklı anot malzemeleri kullanma fırsatı da sunar. Örneğin, katı hal piller potansiyel olarak daha fazla enerji depolayabilen lityum metal kullanabilir. Teorik olarak bu, elektrikli araçların daha hızlı şarj olabileceği ve daha fazla güç tutabileceği anlamına gelir.

Katı hal piller mükemmel değildir. Daha güvenli ve daha verimli olsalar da, dendritler oluşabilir ve bu da kısa devrelere yol açabilir. Ancak araştırmacılar, farklı bir malzeme bileşiminin kullanılmasının lityum dendrit birikimini önlemeyi mümkün kıldığına inanıyor. Uzmanlar, devam eden araştırmalarla ultra hızlı şarj edilebilen pillerin önümüzdeki beş yıl içinde piyasaya sürülebileceğini öngörüyor.

Önde gelen bir Çin batarya şirketi olan CATL'nin 2023'te yaptığı bir duyuru, bunu daha da umut verici hale getiriyor. Şirket, 10 dakikada yaklaşık 400 km menzile ulaşabilen hızlı şarjlı bir bataryayı başarıyla geliştirdiğini açıkladı. Tesla'nın mevcut hızlı şarjı, 15 dakikada yaklaşık 320 km menzile ulaşıyor.

Bu kulağa ne kadar heyecan verici gelse de, bunun elektrikli otomobillerin uygun fiyatlılığını nasıl etkileyeceği merak konusu. Elektrikli araç bataryalarının üretimi zaten çok pahalı ve bu yeni gelişmeler fiyatları daha da yükseltebilir. Bu süper hızlı bataryalar elektrikli araçları daha da pahalı hale getirirse, bu durum onları birçok Amerikalı için daha da ulaşılmaz hale getirecek.

Gerçekten Ne Kadar Sürdürülebilir?

Şu anda çoğu elektrikli araç sahibi, araçlarını evdeki 120 veya 240 voltluk prizlerden şarj ediyor ve bu da şebekeden muazzam miktarda güç çekiyor. Birçok kişi garajına bir ev şarj cihazı kurabilse de, apartmanlarda veya çok daireli konutlarda yaşayanlar da halka açık şarj cihazlarına güvenmek zorunda kalıyor. Pil teknolojisi geliştikçe, altyapının da bu hıza ayak uydurması gerekiyor. Bu yeni pillerin kaldırabileceği kapasiteye uygun hızlı şarj ağlarını genişletmek de ek bir zorluk.

Ancak, pillerin ve nihayetinde şarj cihazlarının kapasitesini daha da artırmak, elektrik şebekesine daha fazla yük bindirecek. Daha fazla insan elektrikli araçlara geçiş yaptıkça, asıl soru şu: Elektrik şebekemiz bu talep artışını karşılayabilir mi? ABD merkezli bir girişim olan It's Electric, şebekeye bağlanmak yerine binalardan güç alan kaldırım kenarı şarj cihazları kurarak bu sorunu çözmeyi hedefliyor. Bu arada, hibrit otomobiller, karbon ayak izlerini azaltmak isteyen ancak henüz tamamen elektrikliye geçmeye hazır olmayan sürücüler için mükemmel bir seçenek oldukları için rahat bir orta yol sunabilir.

Geleceğe baktığımızda, bazı uzmanlar, otomobillerin sürüş sırasında şarj edilebildiği elektrikli yollar öneriyor. Hatta ABD'deki ilk elektrikli yolun Detroit, Michigan'da inşa edilmesi planlanıyor. Sonuç olarak, asıl önemli olanın ne olduğunu gözden kaçırmamamız önemli. Elektrikli araçlar, içten yanmalı motorlu araçlardan temelde farklıdır ve belki de onları birbirine daha çok benzetmeye çalışmak yerine, güvenilir kamusal şarj istasyonlarına erişimi iyileştirmeye odaklanılmalıdır. Elektrikli araçların menzilinin daha istikrarlı ve tutarlı olmasını sağlamak, ekstra kilometreye ihtiyaç duyan sürücülere elektrikli araçlarının ihtiyaçlarını karşılayacağı konusunda güven verecektir.

Teknoloji ve otomobil trendlerindeki son gelişmeleri mi istiyorsunuz? En son başlıklar, uzman rehberleri ve nasıl yapılır ipuçları için ücretsiz bültenimize abone olun, her seferinde bir e-posta gönderin.

Kaynak: SlashGear