Hibrit ve Elektrikli Otomobil Arasındaki Farklar Nelerdir?
Çevreci yaklaşımlar sebebiyle fosil yakıtlara ulaşımın zorlaşacak olması hibrit ve elektrikli otomobil kullanımını yaygın hale getirmeye başladı. Hibrit araçlar içten yanmalı motorlarla birlikte elektrik motorlarını kullanarak daha iyi yakıt verimliliği ve düşük emisyon seviyeleri sunar. Elektrikli araçlar ise elektrik motorları ve bataryalar aracılığıyla hareket sağlar. Bu sayede sıfır emisyonlu sürüş deneyimi sunarak çevreye zararlı gaz salınımını minimum seviyede tutarlar.
Hibrit otomobil üreten firmalar oldukça köklü firmalardır. Fakat elektrikli otomobil üreten firmaların en önemlisi Tesla için henüz çok yeni bir firma diyebiliriz. Tesla dışında diğer köklü otomobil firmalarının da elektrikli araç projeleri günden güne artıyor. Bu makalemizde hibrit ve elektrikli otomobillerin teknik özelliklerini, çalışma prensiplerini, avantaj ve dezavantajlarını araştırdık:
Hibrit Otomobillerin Teknik Özellikleri
Oldukça popüler olan hibrit araçlar, elektrikli ve içten yanmalı motorların birlikte kullanıldığı otomobillerdir. Hibrit araçlarda elektrik motoru, içten yanmalı motora seri veya paralel bağlıdır. Sisteme ait bir hibrit güç düzenleyicisi, akü ve elektrik motoru arasındaki etkileşimi sağlar ve aracın güç kaynağını besler. Hibrit sistem, özellikle araçların ilk kalkış anında, trafiğin yoğun olduğu anlarda ve şehir içi kullanımlarda fosil yakıtlı otomobillerin tükettiği yüksek yakıt miktarının önüne geçer. Hibrit araçlar çalışma prensibine göre temel olarak 3 şekilde tasarlanmıştır:
Tam Hibrit (Full Hybrid – FHEV)
Tam hibrit otomobiller kalkış esnasında ve düşük hızlarda hareket halindeyken sadece elektrikli motor kullanır. Bu sayede sessiz bir sürüş ve yakıt tasarrufu sağlanır. Orta ve yüksek hızlarda ise içten yanmalı motor devreye alınır. Aracınızın sürüş ihtiyacına göre özellikle hızlanma esnasında elektrik motoru destek sağlar. Bu sayede tork ve ivmelenme artar. Rejeneratif fren sistemi sayesinde frene her basıldığında veya ayağınızı gazdan çektiğinizde batarya şarj edilmektedir. Toyota Prius ve Honda CR-V Hybrid modelleri tam hibrit otomobillere örnektir.
Hafif Hibrit (Mild Hybrid – MHEV)
Hafif hibrit otomobillere ait elektrik motoru, kalkış esnasında aracı tek başına hareket ettiremez. Ayrıca tam elektrikli sürüş de sağlanamaz. Fakat sürüş esnasında içten yanmalı motora destek sağlayarak yakıt tüketimini ve emisyon salınımını azaltmaya yardımcı olur. Batarya, rejeneratif frenleme sayesinde şarj edilmektedir. Audi A6 ve Mercedes-Benz C200 Mild Hybrid modelleri hafif hibrit araçlara örnektir.
Şarj Edilebilen Hibrit (Plug-in Hybrid – PHEV)
Plug-in hibrit otomobiller tam hibritlerden farklı olarak priz veya şarj istasyonu aracılığıyla şarj edilebilen araçlardır. Bu araçlar, bataryası tamamen doluyken ve elektrikli moddayken uzun mesafe kat edebilmektedir. Batarya tükendiğinde ise içten yanmalı motor devreye girerek sürüşü devam ettirir. Böylece elektrikli bir aracın çevreci özellikleri ile içten yanmalı motorun menzil avantajı bir araya gelir. Bu araçların şarj süresi, batarya ve şarj istasyonu kapasitesine bağlı olarak 1.5-8 saat arasında değişir. Birçok ülkede PHEV araçlara vergi indirimi ve teşvikler sunulmaktadır. BMW X5 xDrive45e ve Mitsubishi Outlander modelleri şarj edilebilen hibrit araçlara örnektir.
Hibrit otomobillerin dezavantajlarından bahsetmek gerekirse; henüz yeni bir teknoloji olduğundan arıza ve batarya değişimi durumlarında yüksek maliyetler ortaya çıkabilmektedir. Ayrıca hibrit araçların satın alma maliyeti de direkt fosil yakıtlarla çalışan araçlara göre daha fazladır. Bununla birlikte tamamen elektrikli sürüş süresi plug-in hibritler hariç olmak üzere genellikle kısadır. Plug-in hibritlerin kullanımı için ise şarj istasyonlarının yaygınlaşması gereklidir. Benzin fiyatlarının düşmesinin hibrit araç satışını olumsuz etkilediğini de belirtelim.
Hibrit Araç Alınır mı?
Hibrit otomobiller, yakıt tüketiminin ve emisyon yayılımının azaltılması sayesinde ekonomik ve çevreci bir sürüş yapmak isteyenler için harika bir seçenektir. Eğer aracınızı şehir içinde yoğun olarak kullanıyorsanız tam hibrit (FHEV) veya plug-in hibrit (PHEV) modelleri sizin için uygun olacaktır. Ancak daha uzun mesafe kat ediyorsanız ve şarj imkanı sınırlıysa hafif hibrit (MHEV) de tercih edebilirsiniz.
Elektrikli Otomobillerin Teknik Özellikleri
Elektrikli otomobillerde hibrit otomobillerden farklı olarak yalnızca elektrik motoru bulunmaktadır. Gaza basıldığı anda lityum-iyon bataryalardaki doğru akım (DC), motora güç sağlamak amacıyla invertör tarafından alternatif akıma (AC) çevrilmektedir. İhtiyaç duyulan alternatif akım miktarı, gaza basınca oluşan sinyaller aracılığıyla bildirilir. Frene bastığınızda veya ayağınızı gazdan çektiğinizde alternatör haline gelen motor güç üreterek bataryaları şarj eder. Sistem tamamen sessiz çalışır. Ayrıca elektrikli otomobillerde transmisyon sistemine gerek duyulmamaktadır. Her hızda maksimum seviyede tork açığa çıkar. Bu sebeple araçlar çok ataktır. Tesla, BMW i4, Hyundai Ioniq 5, Mercedes-Benz EQS bu sisteme örnektir.
Elektrikli otomobilleri ön plana çıkaran en önemli özellikler; fosil yakıt kullanılmaması sebebiyle emisyon salınımı yapmamaları, çevreci teknolojiye sahip olmaları ve düşük yakıt maliyetidir. Az sayıda hareketli parçaya sahip olduklarından daha az bakım gerektirirler Parça sayısı ve boyutlarının küçük olmasından dolayı aracın kullanım alanı da daha fazladır. En büyük dezavantajı ise batarya bittiğinde aracın yolda kalacak olmasıdır. Elbette bu dezavantajı fosil yakıt kullanan araçlar da yaşayabiliyor. Fakat şarj istasyonları henüz petrol istasyonları kadar yaygın değil. Bu sebeple şarj istasyonlarının ve taşınabilir şarj istasyonu hizmetinin yaygınlaşması gerekmektedir. Satın alma maliyetinin yüksek olması, şarj süresinin şarj istasyonuna bağlı olarak 1-12 saat sürebilmesi ve menzilin batarya kapasitesine bağlı olarak sınırlı olması da bu sistemin diğer dezavantajlarıdır. Batarya üretiminin ise oldukça zor ve çevreye zararlı bir proses olduğunu hatırlatalım.
Elektrikli araçlarda enerji genel olarak iki farklı yöntemle elde edilmektedir. Bu yöntemler lityum-iyon batarya ve hidrojen yakıt pili kullanımıdır.
Lityum-İyon Batarya Kullanımı
Lityum-iyon batarya kullanan elektrikli otomobillerde indüksiyon motoru bulunmaktadır. Bataryalarda kimyasal enerji halinde depolanan elektrik enerjisi, indüksiyon motoru sayesinde hareket enerjisine dönüşür. Bataryada depolanan doğru akım (DC) ise, inverter tarafından alternatif akıma (AC) çevrilmektedir. Batarya kullanan araçlar daha yaygın ve gelişmiş batarya teknolojisine sahipken, hidrojen yakıt hücreli araçlar altyapı eksikliği nedeniyle daha sınırlı kullanım alanına sahiptir.
Hidrojen Yakıt Hücresi Kullanımı
Hidrojen yakıt hücresi kullanımı genellikle Uzak Doğu Asya ülkelerinde bulunan firmalar tarafından geliştirilmiştir. Bu teknolojide hidrojen, yakıt hücresine yönlendirilir ve havadan alınan oksijenle kimyasal bir reaksiyona girerek elektrik üretir. Bu elektrik, motoru çalıştırarak aracı hareket ettirir. Egzozdan ise sadece su buharı çıkar. Ortalama 500-800 km menzil sunduğundan batarya kullanan elektrikli araçlara göre menzili daha yüksektir. Ayrıca soğuk havalarda daha stabil bir performans sergilerler.
Hidrojen yakıt hücresi teknolojisi, hidrojen istasyonları için altyapı gerektirir. Ayrıca, hidrojenin yanıcı ve uçucu olması sebebiyle güvenlik riskleri barındırır. Hidrojen yakıt pili kullanılan elektrikli otomobillerin ilk örneği Toyota Mirai‘dir. Bu sistem, elektrikli motorları öne çıkaran milisaniyelik tepki süresi ve ani torku kullanamaz. Çünkü gaza basılması ile hidrojenin elektriğe çevrilip motora aktarılması, pilde mevcut elektriği direkt kullanmaktan çok daha uzun sürmektedir.
Elektrikli Araç Alınır mı?
Elektrikli araçlar, çevre dostu, düşük işletme maliyetli ve yüksek performanslı alternatifler sunar. Bu otomobillerin yaygınlaşmasındaki en önemli engeller şarj altyapısı ve satın alma maliyetidir. Şarj altyapısının gelişmesi ve batarya teknolojilerinin ilerlemesiyle, gelecekte içten yanmalı motorlu araçların yerini tamamen alabilirler. Satın alma maliyeti kısa vadede masraflı gözükse de uzun vadede fosil yakıt harcanmayacağı ve elektriğin daha ucuz bir enerji kaynağı olduğu düşünülürse ekonomik yönden avantaj sağlar. Ayrıca ÖTV oranı da içten yanmalı motorların ÖTV oranlarına göre oldukça avantajlıdır. Bununla birlikte herhangi bir emisyon salınımı veya içten yanmalı motoru olmadığından yıllık MTV’den de muaftır. Günlük 300-600 km sürüş menzili yeterliyse ve şarj imkanı bulabiliyorsanız elektrikli otomobil almak mantıklı bir seçim olacaktır.
Hibrit ve elektrikli otomobil teknolojileri ile birlikte eVTOL hava taksi projeleri de önemli aşama kaydetti. Bu projeler hakkındaki son gelişmeleri öğrenebilmek için ‘Dünyanın En İyi eVTOL Hava Taksi Geliştirme Projeleri’ başlıklı yazımızı inceleyebilirsiniz.
