Almanya’dan elektrikli araçlarda 1000 volt hamlesi

Metin Akpınar

Teknoloji Editörü

Almanya’dan elektrikli araçlarda 1000 volt hamlesi — Elektrikli otomobillerde 800 volt mimarinin yaygınlaşmaya başladığı bir dönemde, **Avrupa** şimdi çıtayı **1000 voltun üzerine** taşımayı hedefliyor. 2019 yılında tanıtılan Porsche Taycan, 800 voltluk yerleşik güç sistemiyle seri üretimde bir ilke imza atmış, o döneme kadar sektör standardı olan 400 volt mimarinin ötesine geçmişti. Bugün 400 volt sistemler halen yaygınlığını korusa da 800 volt altyapı giderek daha fazla üretici tarafından benimseniyor. Sektörün hedefinde ise bir sonraki adım var.

Çin 1000 volta geçti, Avrupa hızlanıyor

Bu sorunun yanıtını Avrupa Birliği destekli ODYSSEV projesi arıyor. Proje, elektrikli araçlarda 1000 voltun üzerindeki yüksek voltaj sistemlerini geliştirmeyi ve bu alanda güvenlik standartlarını tanımlamayı amaçlıyor.

Bu alanda dikkat çeken adım ise Çin’den geldi. BYD, yaklaşık bir yıl önce iki modelinde 1000 voltluk platforma geçiş yaparak megawatt seviyesinde şarj kapasitesini mümkün kıldı. Bu gelişme, Avrupa’daki üreticiler için rekabet baskısını artırmış durumda. Yeni nesil yüksek voltaj mimarileri yalnızca daha hızlı şarj anlamına gelmiyor aynı zamanda sistem verimliliği ve araç mimarisi açısından da önemli avantajlar sunuyor.

42 ay sürecek AB destekli program

Projeye sekiz Avrupa ülkesinden 14 araştırma kurumu ve şirket katılıyor. Katılımcılar arasında University College London, Dortmund Teknik Üniversitesi, Bremen Üniversitesi, KTH Royal Institute of Technology ile sanayi ortakları Mitsubishi Electric Europe ve ZF Friedrichshafen yer alıyor.

Projenin akademik liderlerinden Prof. Dr. Markus Thoben, ODYSSEV’i elektromobilitede “bir sonraki mantıklı adım” olarak tanımlıyor. Thoben’e göre 800 voltun üzerindeki yüksek voltaj teknolojileri yalnızca çok daha kısa şarj süreleri sunmakla kalmıyor, aynı zamanda daha ince kablo kullanımı sayesinde araç ağırlığını azaltıyor ve enerji kayıplarını düşürerek genel verimliliği artırıyor. Bu da elektrikli otomobilleri günlük kullanım için daha uygun ve geniş kitleler açısından daha cazip hale getiriyor.

Yüksek voltaj elektrikli araçlar için son derece değerli. Esasında bunu bir hortumdan geçen suya benzetebiliriz. Daha fazla güç iletmek için ya daha kalın bir hortum (daha yüksek akım ve daha kalın kablo) ya da daha yüksek basınç (daha yüksek voltaj) gerekiyor.

Yüksek voltaj sistemleri ikinci yöntemi tercih ediyor. Bu yaklaşım sayesinde ultra hızlı şarj mümkün olurken daha ince kablolar kullanılabiliyor, böylece hem ağırlık hem de maliyet avantajı sağlanıyor. Ayrıca daha az atık ısı oluştuğu için enerji kaybı da düşüyor. Ancak voltaj seviyesinin 1000 voltun üzerine çıkması beraberinde ciddi mühendislik zorlukları getiriyor.

Örneğin bu seviyelerde yalıtım malzemelerinin dayanım gereksinimleri keskin biçimde artıyor. Geleneksel silikon tabanlı yarı iletkenler sınırlarına ulaşıyor ve hızlı şarj sırasında bataryaların çok fazla ısınmadan büyük miktarda enerjiyi kabul edebilmesi gerekiyor.

Projede görev alan araştırmacı Seyed Saeed Mirsafian, ekiplerinin tüm bileşenler arasındaki karmaşık etkileşimi dijital yöntemlerle yönettiklerini belirtiyor. Bilgisayar tabanlı modelleme ve simülasyon teknikleri sayesinde yolda çalışacak sistemler daha prototip üretilmeden önce sanal ortamda optimize ediliyor. Bu yaklaşımın hem zaman hem de maliyet avantajı sağladığı ayrıca farklı senaryoların önceden test edilmesine imkan tanıdığı vurgulanıyor. Çalışmanın sonunda geliştirilen gösteri sistemi Almanya’nın Selm kentindeki LaSiSe test pistinde gerçek koşullarda denenerek performans doğrulamasından geçirilecek.

Ayrıca bu yüksek voltaj mimarisine özel olarak tasarlanan yeni bir elektrik motoru geliştiriliyor. Bu motor, yeniden yapılandırılabilir bir batarya paketiyle birlikte çalışarak yüksek verimli ve ölçeklenebilir bir tahrik sistemi oluşturmayı hedefliyor. Böylece hem performans hem de üretim esnekliği açısından yeni bir standart oluşturulması amaçlanıyor.