Elektrikli Ağır Vasıtalara Güç Verme

Ağır nakliye aracı pazarı, sera gazı (GHG) emisyonlarına katkılarını azaltmak için elektrikli otomobil pazarını yakaladığından, dumanlı egzoz borusu emisyonları yakında geçmişte kalabilir.

Özel sedanlar ve hafif hizmet kamyonları, araç elektrifikasyon yarışında başı çekiyor ve kamyonlar ve otobüsler gibi ağır nakliye filolarının yetişmesi için çok fazla fırsat bırakıyor.

Amerika Birleşik Devletleri’nde, ABD Çevre Koruma Ajansı’ndan alınan veriler, binek otomobiller ve hafif hizmet kamyonlarından gelen genel sera gazı gazının son on yılda düşmesine rağmen, orta ve ağır hizmet kamyonları ve otobüslerin hala 200 teragramdan fazla C02 saldığını ortaya koyuyor. aynı dönem (bkz. Şekil 1).

Avrupa’da ulaşım endüstrisi, Paris Anlaşması’nın küresel ısınmayı 2°C’nin altında tutma hedefine ulaşmak için acilen kamyon ve otobüslerini karbondan arındırmalıdır. Bu iki ağır karayolu taşıtı, yoldaki taşıtların sadece %2’sini oluştursa da, ulaşımla ilgili tüm sera gazının dörtte birini salıyorlar. Bu , kar amacı gütmeyen araştırma kuruluşu Uluslararası Temiz Taşımacılık Konseyi tarafından yapılan bir araştırmaya göre .

Bu veri noktaları, elektrikli kamyon pazarındaki büyümeden yararlanmak için ağır nakliye aracı modellerini elektrikli hale getirmeye yatırım yapan otomobil üreticileri için iyiye işaret. Bir Precedence Research raporuna göre, 2022’de yalnızca 2,4 milyar ABD doları değerinde olan bu pazarın 2030’a kadar 15,6 milyar doları geçmesi bekleniyor .

Çin, güçlü bir EV pil imalat endüstrisi tarafından desteklenen, dünya çapında en yüksek sayıda elektrikli kamyon tescili ile başı çekerken, diğer bölgeler öğrenme eğrilerini hızla artırıyor.

Daha uzun menzil, daha hızlı şarj, V2G etkin

Ağır taşıtları elektrikli hale getirmedeki en büyük zorluklardan biri, saatlik şarj başına sürüş menzilini genişletmektir. Yolcu sedanları tasarlamanın aksine, bir sonraki elektrikli kamyon modeli üzerinde çalışan mühendisler, akünün ağır yükleri daha uzun mesafelerde taşımak için yeterli elektrik gücüne sahip olduğundan emin olmalıdır. Ayrıca, EV pillerinin tekerlekler üzerinde mobil güç bankaları olarak hizmet edebileceği hayati bir araçtan şebekeye (V2G) rolü için bu elektrikli filoları hızlı şarj etme özelliklerini ve geleceğe hazır hale getirmeleri gerekiyor.

Daha uzun menzil, daha hızlı şarj ve geleceğe hazır V2G yetenekleri ihtiyaçlarının karşılanması, pil hücresi kimyası düzeyinde başlar. Pil performans özelliklerine bağlı olarak, hücre geliştiricilerin her bir elektrokimyasal kokteylin nasıl performans göstereceğini analiz etmesi gerekir (bkz. Şekil 2’deki örnekler).

EV pil hücreleri farklı form faktörlerine sahiptir: silindirik, kese ve prizmatik. Bu hücreler, modüller ve paketler oluşturmak için bağlanır. Bir elektrikli kamyon, her biri bir kuyruklu piyano ağırlığında olan devasa pil paketleri halinde düzenlenmiş 20.000 ila 30.000 kadar silindirik hücreye sahip olabilir.

Farklı hücre kimyaları, ağırlık, kapasite, performans, hızlı şarj etme kapasitesi, paketleme ve geri dönüştürülebilirlik açısından ödün verir. Bazı akü türleri, ağır araca maliyet ve özel paketleme gereksinimleri ekleyebilecek farklı akü yönetimi ve termal yönetim sistemleri gerektirir. Bu ağır hizmet tipi elektrikli filoların, özellikle uzun mesafeli yolculuklarda beklendiği gibi performans göstermesini sağlamak için pil modülü ve paket seviyelerinde testin gerekli olduğu yer burasıdır.

Elektrikli ağır vasıtaların 800 V ve üzeri akü paketlerini kullanması yaygın bir durumdur. Bu tür güçlü pil çözümlerinin geliştirilmesi, enerji tüketimi, soğutma maliyetleri ve güvenlik hususları nedeniyle maliyetli olabilir.

Burası rejeneratif gücün ve silisyum karbür (SiC) çipler gibi yeni geniş bant aralıklı (WBG) güç yarı iletkenlerinin daha verimli pil test teknolojisi sağladığı yerdir. Bu WBG güç cihazları, termal yönetimi iyileştirerek anahtarlama ve iletim kayıplarını azaltır.

Rejeneratif teknolojiyle birleştiğinde, pil test süreci artık testte kullanılan enerjinin %96’sına kadarını, büyük klima soğutma maliyetlerine neden olacak şekilde dağıtılan ısı olarak kaybetmek yerine şebekeye geri dönüştürebilir.

Öngörülebilir gelecekte, yüksek kapasiteli pil paketlerine sahip elektrikli ulaşım filoları, V2G vizyonunu gerçekleştirmede önemli bir rol oynayacaktır.

Bu pil takımları, rüzgar ve güneşten gelen daha fazla yenilenebilir enerji kaynağı şebekeye bağlandığından, yetersiz pil enerjisi depolama sistemleriyle ilgili endişeleri hafifletebilir. Piller, yenilenebilir enerji kaynakları tarafından üretilen fazla enerjiyi depolayabilir ve en yüksek güç kullanım dönemlerinde elektriği elektrik şebekesine geri gönderebilir.

Ağır araç filolarının elektrifikasyonu, karbon emisyonlarını düşürmeye yardımcı olurken daha temiz bir ulaşım geleceğine katkıda bulunma potansiyeline sahiptir.

Bu makale buradan çevrilmiştir.