GM Bile Küçük Araba Yaparsa

19 Tem
Temmuz 19, 2010

GM

Amerika’da enerji konusunda çalışmalar yapan Gelişmiş Araştırma Projeleri Ajansı ARPA-E (Advanced Research Project Agency–Energy), Temmuz 2009 da Batteries for Electrical Energy Storage in Transportation (BEEST), yani Taşımacılıkta Elektrik Enerjisi Dopalama konusunda ilgili firmalara bir rapor yolladı. Bu rapordan bazı alıntıları sizlerle paylaşıyorum:

Elektrikli arabaların hızla yaygınlaşması için Lityum-İyon pilleri için beklenti 200+ Wh/kg’dır. Böylesine büyük bir enerji yoğunluğunun Lityum-İyon pilleri ile karşılanmasının güç olduğu yönünde soru işaretleri bulunmaktadır. Ayrıca Lityum-İyon pillerinin Japonya, G. Kore ve Çin de üretiliyor olması ABD’nin bu konudaki liderliğini zora sokmaktadır. Dolayısı ile beklenti, mevcut Lityum-İyon pil teknolojisinin ötesinde bir gelişim sağlamaktır. Bu hedefi 200 Wh/kg, 1,000 şarj kapasitesi ve 250 USD/kWh olarak belirlemiş bulunmaktayız”. Bu bağlamda ilgilenen firmaların çalışmalarını 2010’un Mart’ında toplayan ARPA-E sonuçları henüz açıklamadı.

Elektrikli arabaların yaygınlaşması için en önemli konunun, herkesin tahmini olan Şarj Üniteleri’nin yaygın şekilde şehirlere konulmasının aksine Pil/Akü  konusundaki gelişmeler olduğunu tekrar vurgulamak istiyorum. Yukarıdaki teknik konuları biraz örnekle yorumlamak gerekirse; Bir arabanın ağırlığı arttıkça onu itecek motorun gücü ve dolayısı ile gerekli olan Pil’in de gücü (Wh) artacaktır. Bugünkü koşullarda 1 kWh’luk bir Pil (100 Wh/kg varsayımı ile) 10 kilo gelmektedir. Yaklaşık 1.5-2 ton’luk bir arabanın (Örneğin Renault Fluence) yaklaşık 125-155 WHr/km enerjiye ihtiyacı vardır. Eğer bir şarj ile 200 km gidilmek istenirse 125×200=25 KWHr pile ihtiyaç vardır. 25 kWh’luk bir Pil ile çalıştığı varsayımı ile gerekli Pil 250 kilo’ya ulaşabilmektedir. Pil fiyatları bugünkü koşullarda 450-600 Euro/kWh olduğuna göre, 25 kWh’luk bir Pil en az 12,000 Euro’ya mal olmaktadır. Bu koşullarda sokaklarımızda en az 5 yıl boyunca çok sayıda büyük boy elektrikli araba görme şansımız biraz zor gözüküyor.

Bu konuda bir teknik bilgi daha vermek isterim: Yukarıda örnek olarak verilen 24 kWh’lık 60 Amp’lik Pil’de 3,200 tane hücre bulunmaktadır. Lityum İyon Pil’lerdeki en büyük sorun Thermal Runaway (termal kaçak)’tır. Milyon seviyesinde adet ile ölçülen bu kaçak sayısını azaltmak için Lityum İyon Pil üreticileri Ar-Ge faaliyetlerini sürdürmeye devam etmektedirler. Bu çalışmaların maliyeti Pil fiyatlarının çok hızlı bir biçimde düşmesini engelleyecektir. Pil Yönetim Sistemi, BMS (Batter Management System) aslında Pil’i oluşturan hücrelerden çok daha önemlidir. BMS’den en önemli beklenti Pil’i oluşturan her hücre’nin tek tek izlenmesi ve bu bilginin bir iletişim ağı üzerinden bir merkeze aktarılmasıdır. Böylece Pil’ler ömürlerini tamamlamadan bazı bakımlarla yaşamları uzatılacaktır.

Peki bizi ne bekliyor? Bence daha fazla geri dönüşüme sahip, fiyatı çok daha uygun, güçlü bir geçmişe sahip eski teknoloji bir Pil ile kuzen (birinci derece kan bağı olmayan – örnek NiCad), hammaddesi birkaç ülkenin kontrolünde olmayan, Pil’in %75’den fazla bölümü ömrü bitse bile tekrar elden geçirilerek kullanılabilen, ucuza mal olan bir membrane ile çalışan Pil’ler önümüzdeki 5 yılın galibi olabilir.

Önümüzdeki 5 yıl içinde belki de IBM’in Lityum-Demir teknolojisi başarıya ulaşır ve Pil teknolojisi başka bir boyuta geçer. Sonuçta araç sahibi Pil’in sahibi olmayacaktır. Pil’i kiralayacak olan araç sahibi’nin km başına şarj dahil ödeyeceği para önemlidir. Sigorta şirketleri mutlaka bu alana girip araç üreticilerinin sözlerini sigortalayacaklardır. Dolayısı ile araç sahibi her zaman kazanan taraf olacaktır.

Ekteki resimde soldaki şerit, ABD’de Kalifornia eyaletinde ve Kanada’da Ontario eyaletindeki otoyollarda bulunan Car Pool (2 kişi ve üzeri yolcu bulunan arabaların kullandığı ayrılmış şerit)’dur. Bu resimde biz Car Pool ’da giderken, sağımızdaki 3 şerit’te içinde 1 kişi bulunan araçlar yol almaktadır. Bu resim aslında tonlarca ağırlıktaki arabaların 60-100 kilo ağırlığındaki insanlar tarafından kullanıldığını net olarak kanıtlamaktadır.

Dünya 1-2 kişinin taşınacağı Personal Transportation (Kişisel Taşımacılık) yönünde hızla ilerlemektedir. Ortaya çıkan arabalar genelde 2 kişilik’tir. Bunlar ya motorsiklet ile araba evliliğinden ortaya çıkmışlardır (2 kişi arka arkaya oturur) yada 2 kişinin yanyana oturduğu Smart konseptindedirler. Ağırlıkları 500 kg’ın altındadır. Bu savı destekleyen en önemli ürün Şangay’daki World Expo 2010’da General Motors ile Çinli ortağı Shanghai Automotive Industry Corp. Group’un yeni koseptidir. Araba 2 tekerlekli, boyu 1.5 metre ve ağırlığı 500 kg’dır. Fiber bazlı kompozitler ve termoplastikler gövdeyi oluşturmaktadır. EN-V (envi diye okunuyor) adındaki bu araç için aslında GM 3 yıl önce çalışmaya başladı. Segway ile ortak çalışma yapan GM’in protototipi (yukarıdaki resim grubunda alt sağdaki resim) gerçekten çok zavallıydı. Ama şimdi önemli bir yol aldıkları belli oluyor.

Sonuç olarak, hem dünya Kişisel Taşımacılık yolunda 1-2 kişilik araçlara doğru giderken Pil teknolojisinin pahalı olması nedeniyle küçük arabalar büyüklerden çok daha ucuza üretilme şansına sahip oluyor. Sonuçta kullanıcı bindiği arabanın tipine bile bakmadan kendisine sağladığı yararı gözeterek satın alma kararı veriyor. Üstteki resimde alt-sağda görmüş olduğunuz ve 7,000 Euro’ya satılan City EL marka (http://en.wikipedia.org/wiki/CityEl) elektrikli araba’nın bugüne kadar 15,000 adet sattığını düşünebiliyormusunuz?

Son olarak başka bir örnekle söylediklerimi pekiştirmek istiyorum. E-Kitap macerası geçen yüzyılın son yılında NuvoMedia tarafından başlatıldı. Başarılı olmamasında 3 neden vardı. Bunlardan biri teknolojinin (ekran teknolojisi ve pil ömrü) o noktada olmamasıydı. Daha sonra piyasaya siyah/beyaz ekran üreticisi E-Ink (Tayvanlı Prime View geçen sene satın aldı) çıktı ve pil sorununu çözdü. Çünkü bu ekranlar inanılmaz az enerji harcıyordu. Kullanıcılar için renkli ekran açıkçası çok önemli değildi. Sonra yakın zamanda iPad geldi. Şimdi birçok kullanıcı artık renkli ekran istiyor. Çünkü okuduğu kitaptaki renkli resmi (yemek, manzara vs) görmek istiyor. Kullacılar daha iyisine sahip oldukça eskisini hemen rafa kaldırıyorlar.

Elektrikli Araba içinde durum aynı olacak? Önce sürücüler tek şarj ile az kilometre yol katedecekler. Arabalarını sık şarj edecekler. Sonra Pil teknolojisindeki gelişmelere paralel olarak kilometre artarken şarj süreleri de kısalacak.

Esas konu, büyük otomotiv firmalarının olaya bakışında. Görünen odur ki, onların başlarda pek risk almaya niyetleri yok. Risk almamak için neredese tüm üreticiler Mitsibushi i-MEV’ i kendi marka ve model’leri ile etiketleyip satacaklar. Hatta Mitsubishi ile PSA ortaklık görüşmesi bile yaptılar ama Mart 2010 da durdurdular. Daha once de belirttiğim gibi büyük abilere birleşme veya Ar-Ge’leri birleştirme yolu çoktan gözüktü. Ama ne yaparlarsa yapsınlar Kişisel Taşımacılığı destkleyen 1-2 kişilik arabaları prototip’ten ne zaman üretime geçecekleri meçhul

Copyright © 2016 - Alphan Manas Blog