Elektrikli otomobillerde şarj sürelerini kısaltma yarışı giderek kızışıyor. Bu yarışın en iddialı oyuncuları ise Çinli üreticiler. Batılı otomobil üreticileri 600 kW seviyesini aşmaya hazırlanırken ve 750 kW’lık şarj cihazları için çalışmalar sürerken, BYD ve Geely gibi Çinli şirketler binek otomobillerde 1.000 kW sınırını çoktan geçmiş durumda. Şimdi iki şirket arasındaki rekabet megavat seviyelerine taşındı. Ancak iş yalnızca şarj hızını artırmakla bitmiyor. Böylesine yüksek güçlerin sık kullanılması, elektrikli otomobillerin en pahalı ve kritik parçalarından biri olan bataryaların ömrü konusunda soru işaretleri yaratıyor.
Batarya üreticileri de tam bu noktada zor bir denge kurmaya çalışıyor: Daha kısa şarj süresi ama mümkün olduğunca uzun batarya ömrü.
Geely Auto Group, Çin’in Ningbo kentinde geçtiğimiz hafta düzenlediği lansmanda 2,2 MW’lık yeni şarj sistemini görücüye çıkardı. Şirkete göre sistem, tek bir şarj tabancasından 2,2 MW’a kadar güç aktarabiliyor. Aynı zamanda iki elektrikli aracın megavat seviyesinde şarj edilmesine de imkan sağlıyor.
Geely yalnızca şarj istasyonuna odaklanmış değil. Şirket, bu kadar yüksek güçte şarjın bataryada oluşturabileceği yıpranmayı azaltabilmek için hücre tasarımından kullanılan malzemelere kadar birçok noktada değişikliğe gittiğini açıkladı. Geely Auto Group CEO’su Jerry Gan da hızlı şarj yarışındaki kritik noktaya dikkat çekti. Gan’a göre şarj süresinin kısalması, batarya ömründen fedakârlık edilmesi anlamına gelmemeli. Sık sık hızlı şarj edilen ve gerekli bakımı yapılmayan bataryaların geri döndürülemez şekilde kapasite kaybedebileceğini belirten Gan, şirketin yeni bataryayı geliştirirken bu riski dikkate aldığını söyledi.
Geely’nin Ultra Short Blade Battery adını verdiği yeni batarya yaklaşık 1.100 kW maksimum şarj gücüne ulaşabiliyor. Şirketin gerçekleştirdiği testte Lynk & Co 10’un bataryası yüzde 10’dan yüzde 97’ye yalnızca 8 dakika 40 saniyede şarj edildi. Ortaya çıkan süre, hızlı şarj konusunda öne çıkan birçok Batılı modelin oldukça üzerinde bir performansa işaret ediyor. Lucid Gravity ve Porsche Cayenne Electric yaklaşık 400 kW seviyesine çıkabilirken, gelecekte satışa çıkacak Mercedes-AMG GT’nin 600 kW’a kadar şarj desteği sunması bekleniyor. Batılı birçok elektrikli otomobilde yüzde 10’dan yüzde 80’e ulaşmak ise yaklaşık 30 dakika sürüyor.
Geely, yüksek şarj hızının batarya üzerindeki olumsuz etkilerini sınırlamak için hücre yapısından ham maddelere ve üretim yöntemlerine kadar birçok değişiklik yaptığını belirtiyor. Şirketin dikkat çeken bir başka hamlesi ise garanti tarafında geldi. Geely, yeni bataryanın garanti kapsamındaki kilometre sınırını 150 bin kilometreden 200 bin kilometreye yükseltti. Garanti süresi ise değişmedi ve 8 yıl olarak korundu.
Geely’ye göre bataryaların yaşlanmasında iki temel sorun öne çıkıyor: Lityum kaplanması ve yüksek sıcaklık. Megavat seviyesinde şarj sırasında ortaya çıkan ısının yaklaşık yüzde 60’ının, yüksek akımın hücre içerisindeki iletim yollarından geçmesi sonucu oluştuğu belirtiliyor. Isının yaklaşık yüzde 35’i elektrokimyasal reaksiyonlardan kaynaklanırken kalan kısmı ise elektrotlardaki reaksiyonların oluşturduğu entropik ısı meydana getiriyor.
Bir diğer önemli sorun lityum birikmesi. Şarj sırasında lityum iyonları anoda çok hızlı ulaştığında iyonların tamamı grafit yapıya düzgün biçimde yerleşemeyebiliyor. Bunun sonucunda anot yüzeyinde lityum birikmeye başlıyor. Bu birikim zamanla “dendrit” adı verilen küçük yapılara dönüşebiliyor. Dendritlerin hücrenin iç bölümlerine doğru ilerlemesi ise kısa devre riskini artırabiliyor ve bataryada kalıcı hasara neden olabiliyor.
Geely Auto Group Baş Mühendislik Bilim İnsanı Ren Xiangfei, yeni bataryanın geliştirilmesi sırasında yalnızca kullanılan malzemelerin değil, hücrenin fiziksel yapısının da değiştirildiğini açıkladı. Ultra Short Blade Battery hücreleri 395 mm ve 370 mm olmak üzere iki farklı uzunlukta üretiliyor.
Bunlar Geely’nin daha önce kullandığı 580 mm’lik hücrelerden ve şirketin sektörde yaygın olduğunu belirttiği yaklaşık 960 mm uzunluğundaki hücrelerden oldukça kısa. Bu tercih aslında önemli. Daha kısa hücreler, lityum iyonlarının şarj ve deşarj sırasında katetmesi gereken mesafeyi azaltıyor. Böylece hücrenin iç direnci düşerken ortaya çıkan ısı da azalıyor.
Geely, katot ve anot yapısını da elden geçirdi. Katotta kullanılan “yüksek entropili elementlerin”, iyonların katottan anoda geçiş yollarını genişlettiği belirtiliyor. Şirket bu yapıyı oldukça basit bir örnekle anlatıyor: Tek şeritli bir yolun çok şeritli otoyola dönüştürülmesi. Grafit anot tarafındaki yapısal değişikliklerle de iyonların hücre içerisindeki hareketinin kolaylaştırılması amaçlanıyor.
Yeni bataryadaki en ilginç teknolojilerden biri ise Geely’nin “lityum darbe restorasyonu” adını verdiği sistem. Bu yöntemde anot içerisine belirli bir frekansta düşük genlikli darbeli akım uygulanıyor. Amaç, anot yüzeyinde biriken iyonların yeniden dağılmasını sağlamak. Geely bu yöntemi, yoğun egzersiz sonrasında kasları rahatlatmak amacıyla kullanılan masaj tabancasına benzetiyor.
Megavat seviyesinde şarjın getirdiği en büyük sorunlardan biri de sıcaklık. Geely bunun için enerji depolama bataryasından güç modülüne, şarj cihazından şarj bağlantı noktasına ve aracın bataryasına kadar uzanan beş aşamalı sıvı soğutma sistemi geliştirdi. Burada yapay zeka da devreye giriyor. Xingrui PowerMind adı verilen yapay zeka destekli sistem, bataryanın sıcaklığını 30 saniye önceden tahmin edebiliyor. Ardından şarj gücü anlık olarak değiştirilerek bataryanın termal sınırların üzerine çıkmasının önüne geçilmeye çalışılıyor. Geely, sistemin bataryanın ortalama sıcaklığını 55 derece seviyesinde tutacak şekilde tasarlandığını ve sıcaklığın 65 dereceyi aşmasına izin verilmediğini belirtiyor.
Çin’de bu yıl temmuz ayında yürürlüğe giren yeni ulusal standart da bataryalarda aşırı ısınmayı önlemek amacıyla 65 dereceyi kritik eşiklerden biri olarak belirliyor.
Geely’nin açıkladığı rakamlar oldukça dikkat çekici olsa da megavat seviyesindeki şarjın bataryalar üzerindeki uzun vadeli etkisinin ne olacağı henüz net değil. Benzer tartışmalar daha önce BYD’nin megavat seviyesindeki şarj teknolojisinde de gündeme gelmişti. Geçtiğimiz aylarda bir blogger, Fangchengbao Tai 3 üzerinde gerçekleştirdiğini söylediği bağımsız şarj testinde batarya sıcaklığının 76,42 dereceye kadar çıktığını iddia etmişti. Araç ekranında görülen değer ise yaklaşık 71 dereceydi. Blogger ayrıca BYD’nin kendisini polise şikâyet ettiğini sosyal medya üzerinden öne sürmüştü.
Megavat seviyesindeki şarj sistemlerinin Çin’de geniş çapta ticarileşmesi henüz oldukça yeni. Dolayısıyla bu teknolojinin bataryaların kullanım ömrünü yıllar içinde nasıl etkileyeceğini söylemek için erken. Geely’nin garanti kapsamındaki kilometre sınırını 200 bin kilometreye çıkarması ise şirketin geliştirdiği yeni batarya teknolojisine olan güveninin dikkat çeken göstergelerinden biri. Öte yandan batarya yaşlanması yalnızca şarj gücüne bağlı değil. Sürüş alışkanlıkları, şarj sıklığı, iklim koşulları ve kullanılan batarya teknolojisi de kapasite kaybında önemli rol oynuyor.
İLGİLİ HABERLER
Derinlemesine Analiz, Teyitli Haber! Tıkla ve favori kaynağın yap.
Google Play
App Store
09:45
Haberi Paylaş
YORUM YAZ