- Toyota, EV’ler için 745 mil (yaklaşık 1.200 km) menzil ve 10 dakikada şarj hedefleyen bir katı hâl bataryası geliştiriyor; gerçekleşirse uzun menzilli EV’lerde şarj yükünü önemli ölçüde azaltabilir
- Sıvı veya macun tipi elektrolit yerine katı elektrolit kullanan yapısı sayesinde aynı boyutta daha fazla elektrik depolayabiliyor; bu nedenle elektrikli araç bataryaları için dikkat çeken bir aday olarak görülüyor
- Katı hâl bataryalarında soğuk havadaki performans, tekrarlanan şarj-deşarj sonrası bozulma ve yüksek maliyet gibi sınırlamalar hâlâ sürüyor; ancak Toyota, menzil ve batarya ağırlığı sorunlarını çözmüş olabileceğini öne çıkarıyor
- İlk uygulamanın tamamen elektrikli araçlarda değil, hibrit araçlarda olması bekleniyor; satışa hazır olma tarihi olarak 2027 veya 2028 gösteriliyor
- 2012–2014 dönemindeki elektrikli RAV4’ün 103 mil menzili ve bZ4x’in yaklaşık 250 mil seviyesiyle karşılaştırıldığında, bu katı hâl bataryası Toyota’nın elektrifikasyon stratejisini değiştirebilecek bir dönüm noktası olabilir
745 millik katı hâl bataryasının değiştirmek istediği şey
- Toyota’nın, dışa dönük tanıtımdan çok Ar-Ge tarafında sessizce bir EV bataryası atılımı hazırladığı biliniyor
- Geliştirilmekte olan katı hâl bataryası 745 mil menzil ve 10 dakika şarj süresi hedefliyor
- Metrik sistemde bu, yaklaşık 1.200 km menzile karşılık geliyor
- Şarj süresi 10 dakika olarak belirtiliyor
- Bu değerler gerçekleşirse, seri üretim EV’ler de motoru ve yakıt deposu olan araçlara yakın uzun yol kabiliyetine sahip olabilir
- Uzun aile yolculuklarında sık sık şarj molası verme yükünün azalması bekleniyor
Katı hâl bataryasının avantajları ve hâlâ kalan zayıf noktaları
- Katı hâl bataryası, elektrik yükünü katı elektrolitte depolar
- Yaygın diğer bataryalar sıvı veya macun tipi elektrolit kullanır
- Günümüzde katı hâl bataryaları kalp pili ve RFID gibi güç ihtiyacı düşük küçük cihazlarda yaygın şekilde kullanılıyor
- Yüksek enerji yoğunluğu sayesinde aynı boyuttaki diğer bataryalardan daha fazla elektrik depolayabildiği için elektrikli araçlara uygun bir aday olarak görülüyor
- Otomobillerde ve büyük tüketici cihazlarında yaygın kullanılmasını zorlaştıran nedenler de hâlâ mevcut
- Soğuk havada performansı iyi değil
- Tekrarlanan şarj ve deşarjdan sonra hızla zayıflama eğilimi gösteriyor
- Maliyeti özellikle yüksek
- Bu kısıtlar nedeniyle dizüstü bilgisayarlar, akıllı telefonlar ve otomobiller genelinde yaygınlaşamadı
- EV’lerin yaygınlaşmasıyla batarya araştırmalarının kârlılığı 10 yıl öncesine göre arttı ve araştırmacılar katı hâl bataryalarının zayıf noktalarını çözmeye odaklanıyor
- Toyota, menzil ve batarya ağırlığı sorunlarını çözmüş olabileceğini açıklayan ilk şirket olarak anılıyor
Hidrojen araç stratejisiyle ilişkisi
- Toyota, diğer otomobil şirketlerine kıyasla hidrojen araçlara güçlü biçimde odaklanmış bir şirket
- Toyota Mirai, hidrojen araçların fiili temsil modeli hâline geldi
- Sedan formunda, sıradan bir otomobile yakın
- Camry’ye yakın bir izlenim vermesi için tasarlandı
- Hidrojen yakıt hücresini sıradan bir araca yerleştirdi; ancak satıştaki en büyük engel yakıt ikmali altyapısı
- Toyota kısa süre önce yalnızca Japonya’da satılacak Crown hidrojen versiyonunu da duyurdu
- Ticari kamyon alanında da hidrojen kullanımını güçlü şekilde destekliyor
- Daha önce Toyota bataryalara kıyasla hidrojenin üstünlüğüne daha fazla ağırlık veriyor gibi görünüyordu; ancak katı hâl bataryası geliştirmesi, batarya ve hidrojeni birlikte ele alan bir yaklaşıma daha yakın
- Otomobil şirketlerinin hidrojen araç tanıtımlarında, tek bir yakıtın enerji krizini çözemeyeceği ve hidrojen yakıt hücresinin yapbozun bir parçası olduğu yönünde mesajlar sıkça yer alıyor
Toyota’nın temkinli EV geçmişi
- Toyota’nın mevcut ürün gamında bataryalı EV’lere temkinli yaklaşmasının arka planında önceki elektrikli RAV4’ün performansı bulunuyor
- Elektrikli RAV4, 2012’den 2014’e kadar satıldı ve menzili 103 mildi
- Asıl sorun ciddi mekanik arızalar değildi; ancak menzili işe gidip gelmek için bile kısa kabul edildi
- Toyota daha sonra 2022’de bZ4x crossover SUV’u piyasaya sürdü
- bZ4x’in menzili donanım seviyesine göre değişiyor ve yaklaşık 250 mil seviyesinde
- Günümüzde birçok EV ile benzer seviyede değerlendiriliyor
- Bu temkinli EV çizgisi nedeniyle Toyota’nın batarya menzili sorununu çözmeyi açıkça öne çıkarması şaşırtıcı bir değişim gibi görünüyor
Çıkış yöntemi ve uygulama sırası
- Toyota, uzun menzilli BEV’i doğrudan üretime almıyor
- İlk uygulanacak aracın tamamen elektrikli değil, hibrit olması bekleniyor
- Toyota, bu bataryanın 2027 veya 2028’de satışa hazır olacağını açıkladı
- Önce hibritte kullanma yaklaşımı, güvenilirlik açısından tampon görevi görebilir
- Batarya günlük kullanımın yıpratıcı koşullarına dayanamazsa bile içten yanmalı motor yedeği kalır
- Bu durumda bile 2012’deki elektrikli RAV4’ten daha iyi menzil sunabilir
- Toyota’nın geçmişte de yeni güç aktarma organlarını pratik araçlara koyduğu örnekler var
- Prius, hibrit araçları kitlelere tanıtan pratik bir işe gidiş-geliş aracıydı
- Toyota Previa ise ortadan motorlu bir minivandı; yağ değişiminde ön koltukların kaldırılıp zemindeki kapağın açılması gerektiği örneğiyle anılır
EV rekabetindeki anlamı
- Toyota’nın katı hâl bataryası vaadi, mevcut EV pazarı standartlarına göre çok güçlü değerler sunuyor
- Tesla’nın bile sıralı 4 silindirli motoru ve dolu yakıt deposu olan bir otomobille aynı menzile ulaşan bir araç henüz üretmediği karşılaştırması yapılıyor
- 10 dakika şarj ve Chicago’dan Philadelphia’ya ara şarj olmadan gidebilme olasılığı birlikte vurgulanıyor
- Toyota kendi vaadini yerine getirirse, mevcut EV pazarının üst sıralarında yarışan şirketleri geride bırakabilecek bir konuma gelebilir
1 yorum
Hacker News görüşleri
Bataryanın aşırı hafif olması, yaygın malzemelerden yapılması ya da 10 bin çevrime dayanması tek başına yetmiyor; birçok açıdan iyi olması ve çoğu kalemde en azından makul kalması gerekiyor
Örneğin dolar başına kapasite, kg başına kapasite, litre başına kapasite, şarj·deşarj hızı, şarj/deşarj kayıpları, alev alma riski, malzemelerin ve üretim araçlarıyla tekniklerinin temin edilebilirliği, titreşim gibi mekanik strese dayanım, çevrim başına bozulma, yüksek/düşük şarj durumunda depolamada bozulma, yüksek/düşük sıcaklıkta performans kaybı, ömür sonu geri dönüştürülebilirlik gibi unsurların hepsi önemli
Bunlardan biri bile yeterince kötü olursa elektrikli araç bataryası adayı olmaktan tamamen çıkabilir; örneğin sadece mekanik dayanıklılığı kötü olsa bile araçta kullanıma baştan uygun olmayabilir ama sabit depolama için iyi olabilir
Uzman olmayan biri birkaç dakika düşünerek bile bu kadar madde çıkarabiliyorsa, geleceğin bataryalarını hayal ederken bugünkü lityum tabanlı çözümlerin ne kadar çok alanda ayakta kaldığını anlamak gerekir
Ayrıca düşük/yüksek şarj durumunda depolama ya da yüksek/düşük sıcaklık performansı gibi başlıkları artık BMS yönetiyor ve böyle özellikleri olmayan modeller zaten rekabetçi sayılmıyor. Çünkü enerji yoğunluğu, bu amaç için kapasitenin bir kısmını ayırabilecek kadar arttı
Daha önemli soru, bu bataryayı büyük ölçekte üretecek bir süreç olup olmadığı; yükselen batarya teknolojilerinin başarısı da sonunda burada belirleniyor
Hava erişimi gerekip gerekmediği ya da gaz tahliye edilmesi gerekip gerekmediği de önemli. Hidrojen olmasa bile bu tek başına çeşitli sorunlar yaratır
Şarj/deşarj aralığının yalnızca bir kısmı tekrar tekrar kullanıldığında performansın ne kadar düştüğüne de bakılmalı; eski NiCad bataryalardaki hafıza etkisini hatırlatıyor
Atık, OSHA, tehlikeli maddeler, çevre ve güvenlik sorunları da ham madde madenciliğinden nihai bertarafa kadar tüm sürece yayılıyor. Çok sayıda bataryanın bulunduğu tesislerde yangın ya da su baskını, araç kazaları, hatta bir ahırda kaderine terk edilmesi gibi durumlar da buna dahil
“Mevcut fiyat” yerine “ne kadar temin edilebilir” denmiş olması güzel; bu, gerçek tedarik zinciri sorunlarını çok daha geniş biçimde kapsıyor
Önceki neslin batarya atılımı iddialarından EEStor da aklımda: https://en.m.wikipedia.org/wiki/EEStor
[0] https://www.forbes.com/sites/bertelschmitt/2017/07/25/ultraf...
Şimdi 6 yıl oldu ama bu ölçekte bakınca o kadar da büyük bir gecikme sayılmaz gibi
Toyota'nın elektrikli araçları küçümsemesinin sonunda Kodak ya da BlackBerry benzeri bir sonuca yol açacağını düşünüyorum
Böyle bir atılım bataryası şart değil; mevcut bataryalar da gayet işe yarıyor. Bugün Tesla ile 1200 km sürdüm. Gerekli olan şey elektrikli araç geliştirip satmak
Toyota ilk hibrite sahipti ve Prius o kadar iyiydi ki 10 yıl kullandım. Plug-in hibrit de yaptı ve öncüydü ama şimdi elektrikli araç yarışında neredeyse en sonda gibi görünmesi üzücü
Ayrıca yaklaşık 1000 çalışanı olan bir otonom sürüş yan kuruluşu da kurdu [2]
bZ3, bZ4x, Lexus RZ gibi elektrikli araçları da piyasaya sürdü
Bugün batarya teknolojisi, birçok insanın elektrikli araca geçememesinin büyük nedenlerinden biri. Etrafımdaki insanlar uzun yolda şarj süresi ve Supercharger rotaları konusunda sürekli endişe ediyor
O kadar uzun menzilde 10 dakikalık şarj mümkün olsa, kolayca elektrikli araca geçeceklerini düşünüyorum
İçten yanmalı motorlu araçlar satıldıktan sonra da düzenli yağ değişimi, fren değişimi, motor sorunları gibi pek çok gelir kalemi yaratıyor. Elektrikli araçlarda böyle süreklilik taşıyan gelirler neredeyse yok; bu da Toyota'nın uzun vadeli değerini ciddi biçimde azaltıyor
Hidrojenli araçlar ise içten yanmalı motorlu araçlara neredeyse çok benziyor. Önde büyük, sıcak ve nazlı bir yakıt hücresi var; düzenli ve pahalı bakım gerekiyor, ayrıca karmaşık hidrojen dolum istasyonlarına da ihtiyaç var. Batarya yoksa frenler de planlandığı gibi aşınıyor. CO2 dışında, içten yanmalı motorlu araçların sunduğu hemen her şeyi sunuyor
Toyota'nın o geleceğe çok uzun süre bakmış olması şaşırtıcı değil; şimdi de geç kalmış şekilde yetişmeye çalıştığı için epey geride.
Toyota gibi dev bir şirketin, piyasaya çıkarmaya hazırlandığı onlarca model olması mümkün.
Nasıl olsa yakında 745 millik elektrikli araç çıkacak deniyorsa, kim 300 millik bir elektrikli araç almak ister ki?
Bu bataryanın azami deşarj oranı o kadar düşük olabilir ki, elektrik motorunun ihtiyaç duyduğu anlık gücü verebilmek için aşırı büyük bir paket gerekebilir.
Toyota'nın üretim kalitesine güveniyorum ama mevcut aracımı, Toyota piyasaya kendini kanıtlamış, seri üretilen özel bir elektrikli araç modeli çıkarmadan önce değiştirmem gerekecek gibi görünüyor. Fazla uzun bekledim.
2014'te de vardı: https://www.autonews.com/article/20140127/OEM06/301279980/to...
Toyota için önemli iki metrik var: yılda kaç GWh batarya üretimini ne kadar hızlı devreye alabileceği ve bu bataryaların $/kWh maliyetinin ne olduğu.
Toyota'nın milyonlarca içten yanmalı/hibrit üretimini tamamen elektrikliye kaydırması gerekiyor; bunun için yüzlerce GWh ölçeği lazım.
Toyota kitlesel ve uygun fiyatlı araçlarıyla biliniyor; elektrikli araçta ise açık ara en pahalı parça batarya. Gösterişli katı hal yerine ucuz sodyum iyon bataryalara bakmak daha olası görünüyor.
Toyota pazara geç kaldı ve hâlâ ancak birkaç konsept araçla, üretimini BYD'ye bıraktığı birkaç modelden ibaret. Üretim kapasitesine yatırım yapmaya başladı ama sonuç vermesi için muhtemelen birkaç yıl daha gerekecek.
BYD, Nio, VinFast gibi Asyalı üreticiler zaten milyonlarca elektrikli araç üretiyor ve Tesla kârlılık ile üretim maliyetinde önde olan ayrı bir kategoriye dönüştü. Stellantis, Ford, GM de oyuna girdi ama dönüşümün zor olduğunu ve çok öğrenme ile yeniden icat gerektirdiğini gösteriyor.
Toyota'nın yetişebilmesi için sihirli bataryadan fazlası lazım.
Tacoma ya da 4Runner gibi kamyonetlere plug-in hibrit aktarma organı koysalar müthiş satar gibi görünüyor.
Şu an elektrikli araçları ucuz ve büyük ölçekte üretmek pratikte imkânsız.
Bir Alman olarak Alman otomotiv sanayisinin bu kadar çekingen, muhafazakâr ve yavaş olması sinir bozucu.
Ama aşağıdaki “Toyota bunun 2027 veya 2028'de satışa hazır olacağını iddia ediyor” kısmı biraz heves kaçırıyor.
Aynı araca batarya ve elektrik motoru koymanın 16 bin euro daha pahalı olduğuna inanmak zor.
Apartmanda ya da işyerinde haftanın günlerine göre erişim etiketi gibi yöntemlerle şarj cihazı kullanımı paylaştırılabilir.
O zaman uzun yolculuklarda içten yanmalı araçtan daha sık durmak gerekmez ve soğuk, hız, rakım yüzünden menzilin ciddi biçimde düşmesi konusunda daha az endişe olur.
Yine de Mercedes-Benz gibi Alman üreticiler de katı hal hücresi üreticileriyle işbirliği yapıyor: https://group.mercedes-benz.com/company/news/220127-prologiu...
Karşılaştırma için, Vogtle nükleer santralindeki yeni iki reaktörün her biri 1100 MW.
İnsanların o şarj gücünün nereden geleceğini düşündüğünü merak ediyorum.
Tepe yük doğrudan şebekeden gelmez. Sorun, o elektriğin görece pahalı olması ve böyle bir yöntemin son çareye yakın kalmasıdır.
Bunun yerine sahaya büyük bir batarya koyup gücü hızlıca oradan vermek ve yakındaki güneş enerjisini ya da ucuz gece elektriğini emmesini sağlamak daha iyi olur. Aslında birçok hızlı şarj cihazı zaten böyle çalışıyor.
Batarya büyüyor diye insanların daha fazla araç kullanacağı ya da daha fazla kWh tüketeceği anlamına gelmiyor. Bu, şarj aralıklarının açılabileceği ve hızlı şarj cihazı kullanımının azalacağı anlamına geliyor
Bu kadar büyük bir bataryada çoğu insanın bir günde o mesafeyi kat etmesi nadir olur, bu yüzden batarya neredeyse hiç tamamen boşalmaz
Gerçekten böyle birkaç gün olursa da mola verilebilir
Daha küçük bataryalı elektrikli araçlarda bile çoğu kullanıcı zaten hızlı şarjdan çok gece yavaş şarja dayanıyor. Bu boyutta bir bataryayla hızlı şarjı hiç kullanmamak bile mümkün olabilir
Yine de toplam elektrik miktarı açısından bakıldığında o kadar büyük değil. Benim ülkem için yıllık araç kullanım mesafesini elektrikli araçların ortalama verimliliğiyle kWh cinsine çevirdiğimde elektrik tüketiminde %11 artış çıkmıştı
Diğer ülkelerde durum farklı olabilir ve daha fazla, daha temiz elektrik gerekir ama %11’lik artış aşılamayacak bir sorun değil
Eğer kastedilen “bu kadar elektriği sahaya nasıl ileteceğiz” ise, elektrikli trenler bunu zaten rutin olarak kullanıyor. Bizim şehirdeki yüzlerce tramvayın her biri 700kW’ın üzerinde güç çekiyor, elektrikli lokomotifler ise genelde 5MW civarında. Elektrik şebekesi bunları yönetmeyi zaten biliyor
Yılda bir kez uzun yolculuk yapılabilir ama ortalama sürücü günde 40 milden az yol gidiyor
Elektrikli araçların enerji tüketiminin büyük bölümünü oluşturan gece normal şarjı, talebi düzleştirerek şebekeye aslında fayda sağlıyor. Gece 2’deki aşırı düşük yükteki elektriği satın alacak biri varsa, kWh’nin marjinal maliyeti düşer
Hızlı şarj veriminin biraz daha düşük olması dışında, yavaş şarja göre toplam enerji kullanımı aynıdır
Bazı elektrikli otobüsler zaten son durakta yolcular inerken ve binerken geçen birkaç dakika içinde megavat seviyesinde hızlı şarj yapıyor
Benzer yoğunlukta kWh başına yaklaşık 50 euro olduğu için, 100 doların üzerindeki lityum iyon ya da 130 dolarlık LiFePO4’e göre avantajlı
Rakiplerin yeni nesil bataryaları zaten pazara giriyor ve gelecek yıl Toyota’nın sözünü ettiği bataryayla yarışabilecek, iki kat kapasiteli yeni bir lityum iyon bekleniyor. CATL’nin yalan söylüyor olma ihtimali düşük görünüyor
Toyota 2017’den beri sadece konuşuyor ve hâlâ ortada gösterdiği bir şey yok ama CATL teknolojiyi açıkladı
Görünüşe göre bu yıl, yeni batarya teknolojisi vaatlerinin sonunda seri üretim olarak gerçeğe dönüştüğü yıl olacak
Bu, Toyota’nın diğer şirketler pazarı elinden alsa bile umursamayacak kadar aşırı güçlü olduğu anlamına gelmez herhalde