Uluslararası Enerji Ajansı'na (IEA) göre, 2021 yılında dünya çapında halka açık şarj istasyonlarının sayısı 1,8 milyona yaklaştı; bunların üçte biri hızlı şarj istasyonuydu ve yaklaşık 500.000 adet kurulum gerçekleştirildi.
Yazan: Ujyara Saleem, Araştırma Analisti – PTR Inc.
- Uluslararası Enerji Ajansı'na (IEA) göre, 2021 yılında dünya çapında halka açık şarj istasyonlarının sayısı 1,8 milyona yaklaştı; bunların üçte biri hızlı şarj istasyonuydu ve yaklaşık 500.000 adet kurulum gerçekleştirildi.
- Yüksek güçlü DC şarj cihazları, daha hızlı şarj süreleri, menzil endişesinin azalması, daha geniş erişilebilirlik ve elektrikli araçların daha yaygın olarak benimsenmesinin teşvik edilmesi gibi, elektrikli araçların (EV) yaygınlaşmasını hızlandırmaya ve uzun yolculuklar için daha pratik hale getirmeye yardımcı olabilecek birçok avantaj sunar.
- Yüksek güçlü DC şarj cihazlarının karşılaştığı zorluklar arasında yüksek kurulum ve bakım maliyetleri, şebeke entegrasyonu, farklı elektrikli araç modelleri ve şarj standartlarıyla uyumluluk, yasal ve teknik zorluklar ile altyapıya yönelik önemli yatırımlar yer almaktadır.
I. Giriş
2021 yılında dünya çapında halka açık şarj istasyonlarının sayısı 1,8 milyona yaklaştı; bunların üçte biri hızlı şarj istasyonuydu. IEA'ya göre, 2021 yılında yaklaşık 500.000 şarj cihazı kuruldu; bu rakam, 2017 yılında mevcut olan toplam halka açık şarj cihazı sayısından daha fazla. Halka açık şarj cihazlarının sayısı 2021'de %37 arttı; bu, 2020'deki büyüme oranının (%45) ve pandemi öncesi yaygınlaşma oranlarının altında. 2015 ile 2019 arasında yıllık ortalama büyüme oranı %50'ye yakındı. 2021'de hızlı şarj 2020'ye göre biraz daha fazla (43'e kıyasla %48) artarken, yavaş şarj çok daha yavaş (46'ya kıyasla %33) arttı.
PTR Inc.’e göre, DC yüksek güçlü şarj cihazları, 60 kW’tan fazla güce sahip şarj cihazları olarak tanımlanmaktadır. Kamuya açık şarj istasyonları, yüksek güçlü DC şarj yönünde ilerlemektedir; Avrupa’da kamuya açık şarj istasyonları için DC yüksek güçlü şarjın yıllık bileşik büyüme oranı (CAGR) %24, DC düşük güçlü şarjınki ise %9’dur. Ayrıca, Avrupa’daki yüksek güçlü DC kamuya açık şarj cihazlarının sayısının 2030 yılına kadar yaklaşık 470.000’e ulaşması beklenmektedir. Avrupa'da 300.000'den fazla yavaş şarj cihazı ve yaklaşık 50.000 hızlı şarj cihazı bulunmaktadır; en hızlı şarj cihazları ise Almanya'dadır.
II. Kamuya Açık Elektrikli Araç Şarj İstasyonlarında Yüksek Güçlü DC Şarj Cihazlarının Avantajları
Yüksek güçlü DC şarj cihazları, elektrikli araçların (EV) yaygınlaşmasını hızlandırmaya ve uzun yolculuklar için daha pratik hale getirmeye yardımcı olabilecek birçok avantaj sunar.
Öncelikle, yüksek güçlü DC şarj cihazları, daha yavaş olan AC şarj cihazlarına kıyasla daha hızlı şarj süresi sunar. Bu, elektrikli araç sürücülerinin akülerini hızla doldurup daha kısa sürede yola çıkabilecekleri anlamına gelir; oysa aynı şarj miktarını sağlamak için daha yavaş bir AC şarj cihazının birkaç saat sürmesi gerekebilir. Daha hızlı şarj süreleri, elektrikli araçların kullanım rahatlığını artırabilir ve şarj istasyonlarında bekleme süresini azaltabilir.
İkinci olarak, yüksek güçlü DC şarj cihazları, elektrikli araç sürücüleri arasında yaygın bir endişe kaynağı olan menzil kaygısını azaltmaya yardımcı olabilir. Daha uzun şarj menzilleri sayesinde sürücüler, yeniden şarj etmeleri gerekmeden daha uzak mesafelere seyahat edebilir. Bu durum, elektrikli araçların erişilebilirliğini artırabilir ve onları uzun yolculuklar için daha pratik bir seçenek haline getirebilir.
Üçüncüsü, yüksek güçlü DC şarj cihazlarının giderek yaygınlaşması, elektrikli araçları daha geniş bir sürücü kitlesi için erişilebilir hale getirebilir. Şarj istasyonlarının sayısı arttıkça, elektrikli araç sürücüleri ihtiyaç duyduklarında bir şarj cihazı bulabileceklerine dair daha fazla güven duyabilir ve bu da menzil sınırlamalarıyla ilgili endişeleri azaltır.
Son olarak, yüksek güçlü DC şarj cihazlarının yaygınlaşması, elektrikli araçların daha da yaygınlaşmasına katkıda bulunabilir. Daha fazla sürücü elektrikli araçlara geçtikçe şarj istasyonlarına olan talep artacak ve daha fazla işletme ile kamu kurumu şarj altyapısına yatırım yapabilir; bu da sürdürülebilir ulaşıma geçişi hızlandırabilecek olumlu bir döngü yaratacaktır. Sonuç olarak, yüksek güçlü DC şarj cihazları, işletmeciler açısından kamuya açık şarj istasyonlarının ekonomik verimliliğini artırmaktadır.
III. Kamuya Açık Elektrikli Araç Şarj İstasyonlarında Yüksek Güçlü DC Şarj Cihazlarının Kullanıma Alınmasında Karşılaşılan Zorluklar
Yüksek güçlü DC şarj cihazlarının sayısız avantajına rağmen, bu cihazların bazı zorlukları da bulunmaktadır. En önemli zorluk, yaygın olarak benimsenmesini engelleyebilecek yüksek kurulum ve bakım maliyetleridir. Bu maliyet, yalnızca şarj cihazı ekipmanını değil, aynı zamanda yüksek gerilim hatlarını, transformatörleri ve elektrik şebekesini desteklemek için gerekli altyapıyı da kapsamaktadır. Şarj cihazlarının optimum verimlilikte çalışmasını sağlamak için düzenli bakım da büyük önem taşımaktadır.
Yüksek güçlü DC şarj cihazlarının mevcut elektrik şebekesine entegrasyonu zorlu bir süreç olabilir. Bunun nedeni, yüksek güçlü DC şarj cihazlarının önemli miktarda güç gerektirmesi ve bu durumun, doğru bir şekilde entegre edilmediği takdirde şebeke üzerinde aşırı yük oluşturmasıdır. Özellikle talep yoğunluğu yaşanan dönemlerde, şebeke altyapısının yüksek güçlü DC şarj cihazlarından kaynaklanan artan yükü kaldırabilmesini sağlamak hayati önem taşır. Yüksek güçlü DC şarj cihazlarının kurulumu, elektrik şebekesinin, transformatörlerin ve yüksek gerilim hatlarının iyileştirilmesi dahil olmak üzere altyapıya önemli bir yatırım gerektirir. Ayrıca, yüksek güçlü DC şarj cihazlarının yerel şebekenin istikrarı üzerindeki etkisini ve elektrik kesintileri olasılığını dikkate almak önemlidir.
Yüksek güçlü DC şarj cihazlarının bir diğer zorluğu, farklı elektrikli araç modelleri ve şarj standartlarıyla uyumluluğu sağlamaktır. Tüm elektrikli araçlar yüksek güçlü DC şarjı destekleyecek şekilde tasarlanmamıştır ve dünya çapında farklı şarj standartları kullanılmaktadır. Yüksek güçlü DC şarj cihazlarının yaygın olarak benimsenmesini sağlamak için, bu cihazların birden fazla EV modeli ve şarj standardıyla uyumlu olacak şekilde tasarlanması gerekir. Bu, şarj altyapısının çok çeşitli EV'lerle uyumlu olmasını sağlamak için EV üreticileri, şarj istasyonu operatörleri ve şebeke operatörleri arasında yakın bir koordinasyon gerektirir. Ayrıca, yüksek güçlü DC şarj cihazlarının birbirleriyle ve şebekeyle iletişim kurabilmesi ve birlikte çalışabilir olmasını sağlamak için ele alınması gereken düzenleyici ve teknik zorluklar da bulunmaktadır.
T&E, talep odaklı senaryoda binek otomobiller (PC) ve ticari araçlar (CV) için EVCI (Elektrikli Araç Şarj Altyapısı) yatırımının yaklaşık 185 milyar ABD dolarına ulaşacağını tahmin etmektedir. Bu yatırımın yaklaşık %60’ı (yaklaşık 130 milyar ABD doları) DC hızlı şarj istasyonlarına ayrılacaktır (Şekil 1’de gösterildiği gibi). DC şarj noktalarının sayısı AC şarj noktalarına kıyasla daha az olsa da, DC şarj noktalarının donanım ve kurulum maliyeti önemli ölçüde daha yüksektir. Örneğin, 2030 yılına kadar kW başına tahmini yatırım, AC 11 kW için yaklaşık 135 ABD Doları ile DC 150 kW için yaklaşık 430 ABD Doları arasında değişmektedir. DC şarj noktaları için toplam yatırım maliyeti de AC şarj noktalarına göre oldukça yüksektir; AC 11 kW şarj cihazı için birim başına tahmini maliyet yaklaşık 1.000 ABD doları iken, DC 500+ kW şarj cihazı için yaklaşık 110.000 ABD doları ve DC 1 MW şarj cihazı için 280.000 ABD dolarına kadar çıkmaktadır.
Şekil 1: T&E Master Planı’nın Talep Odaklı Yolu Kapsamında Binek Otomobiller ve Ticari Araçlar İçin Toplam Şarj Noktaları
Kaynak: T&E Master Planı
IV. Hızlı Şarjlı Elektrikli Araçları Teşvik Etmeye Yönelik Kamu Politikaları ve Planları.
Avrupa ülkeleri, çeşitli politika ve planlar aracılığıyla yüksek güçlü doğru akıma geçiş konusunda kararlılıklarını ortaya koyuyorlar:
- 2026 yılına kadar, AB (Avrupa Birliği) ana yollarının her 60 km'sindeolması gerekiyor. Şarj cihazlarının yüksek güçlü DC olması bekleniyor. Avrupa Parlamentosu, araçlar için şarj ve alternatif yakıt ikmal istasyonlarının yaygınlaştırılmasını ve sürdürülebilir araçların benimsenmesini desteklemeyi amaçlayan bir dizi taslak kuralı kabul etti. Avrupa Parlamentosu üyeleri, AB'nin ana yollarında her 60 km'de bir elektrikli araç şarj istasyonu, her 100 km'de bir hidrojen yakıt ikmal istasyonu ve gemilerden daha az emisyon olmasını istiyor. Bu kurallar, 2030 yılına kadar sera gazı emisyonlarını 1990 seviyelerine kıyasla en az %55 oranında azaltmayı hedefleyen "2030'da 55'e Uygunluk Paketi"nin bir parçasıdır. Avrupa Parlamentosu üyeleri ayrıca, zorunlu olacak alternatif yakıt altyapısının kurulması için ulusal hedefler belirlemiştir.
- AB Komisyonu, Alman hükümetine 1,8 milyar avro tutarında 8.500 adet hızlı şarj istasyonunun 1,8 milyar avro tutarında bir destek vermesine izin verdi. Bu önlem, her 15 ila 30 dakikalık sürüş mesafesinde bir şarj istasyonu bulunmasını öngörüyor. Deutschlandnetz, ilk olarak Ağustos 2021'de Alman hükümeti tarafından önerildi ve Almanya'da yaklaşık 900 noktaya şarj istasyonlarının kurulmasını içeriyor. Odak noktası, yüksek güçlü şarj (HPC) noktalarının bulunmadığı veya mevcut noktaların beklenen talebi karşılamak için yetersiz olduğu bölgeler olacak.
- IONITY ve GreenWay liderliğindeki EXPAND-E Konsorsiyumu, 22 AB üye ülkesinde 450'den fazla noktada hafif ve ağır hizmet tipi elektrikli araçlar için 2.100'den fazla şarj istasyonu (150 kW – 350 kW) kurmak üzere yaklaşık 70 milyon avroluk bir hibe aldı
- NHOA Grubu'na bağlı Atlante şirketi, Avrupa ulaşım altyapısını destekleyen CEF Transport finansman programı kapsamında Avrupa Birliği'nden 22,7 milyon avroluk hibe desteği almaya hak kazandı.
- EV İstasyonları 2.0: AB tarafından yürütülen bu proje, İtalya’daki ana ve kapsamlı ulaşım ağları boyunca elektrikli araçlar için bir dizi hızlı ve ultra hızlı şarj altyapısı geliştirmeyi amaçlamaktadır. Toplamda 45 istasyon kurulacak; bu istasyonlarda elektrikli araçlar için 180 şarj noktası bulunacak. Bunların 90’ı hızlı şarj istasyonu (50 kW), 90’ı ise ultra hızlı şarj istasyonu (150 kW ile 350 kW arası) olacaktır.
- SSE'nin Enerji Çözümleri birimi, önümüzdeki beş yıl içinde Birleşik Krallık ve İrlanda genelinde 300 şarj istasyonu kurmayı hedefleyen büyük çaplı yeni bir girişimin parçası olarak ilk ultra hızlı elektrikli araç şarj istasyonunu hizmete açtı.
V. Paydaşlar için Fırsatlar
Sürdürülebilir elektrikli araç (EV) şarj altyapısına. Elektrik dağıtım şirketleri ve şebeke operatörleri, yüksek güçlü DC şarj cihazlarını kullanarak talep piklerini yönetebilir ve yenilenebilir enerji kaynaklarının entegrasyonunu kolaylaştırabilir. Güneş enerjisiyle çalışan bağımsız EV şarj merkezleri, bu hedefe ulaşmanın yollarından biridir. Kamuya açık şarj operatörleri, daha hızlı ve daha rahat şarj hizmetleri sunmak için ağlarını ve iş modellerini genişletmelidir. Orta ve uzun vadede ekonomik olarak sürdürülebilir olabilmek için ortalama %15'lik bir şebeke kullanım oranı gereklidir ve AB'de sektörün önümüzdeki 5 ila 15 yıl içinde daha da yüksek bir kullanım oranına ulaşması beklenmektedir. EV üreticileri, müşterilerinin değişen ihtiyaçlarını karşılamak için yüksek güçlü şarj teknolojisinde yenilikleri teşvik etmelidir. Son olarak, hükümetler ve politika yapıcılar, finansman, teşvikler ve düzenlemeler yoluyla yüksek güçlü DC şarj cihazlarının yaygınlaştırılmasını destekleyebilir.
VI. Gelecek Beklentileri
Avrupa, yüksek güçlü DC şarj altyapısında büyük bir artışa tanık olacak; hızlı EV şarj cihazlarının 2022'de DC yüksek güçlü şarj cihazlarının %53'ünü oluşturacağı ve 2030'a kadar bu oranın %77'ye çıkacağı tahmin ediliyor. ABB, Tritium, Alpitronic ve Tesla gibi daha fazla şarj şirketi DC hızlı şarj cihazlarını piyasaya sürmeye devam ettikçe, bu büyümenin yüksek güçlü DC şarj teknolojisindeki potansiyel yenilikler ve gelişmelerle desteklenmesi bekleniyor. Bu şarj cihazlarına olan talep arttıkça, teknolojideki gelişmeler ve seri üretim sayesinde DC hızlı şarj cihazlarının fiyatlarının da yakın gelecekte düşmesi bekleniyor.
Şekil 2: T&E’nin 2030 yılına kadar kamu ve özel elektrikli araç şarj altyapısına yönelik 172 milyar avroluk toplam yatırım önerisi
Kaynak: PTR Inc.
Sonuç
Yollardaki Elektrikli Araçların (EV) sayısı arttıkça, artan talebi karşılamak için EV şarj altyapısını geliştirmek hayati önem taşıyor. Halka açık şarj cihazlarının sayısına ek olarak, şarj süresinin kısaltılması da aynı derecede önemlidir. Uyumlu oldukları takdirde, hızlı DC şarj cihazları şarj süresini 15-20 dakikaya kadar kısaltabilir. Zaman geçtikçe, şarj istasyonlarında uzun bekleme sürelerini önlemek amacıyla, halka açık şarj için DC hızlı şarj cihazlarının yaygınlaştırılması giderek daha önemli hale geliyor. Avrupa'da devam eden çok sayıda proje ve plan, DC hızlı şarj cihazlarının kurulmasına veya iyileştirilmesine odaklanmaktadır. 2030 yılına kadar, DC şarj cihazlarının %77'sinin DC yüksek güçte olması beklenmektedir; bu da, insanların EV satın almaktan vazgeçmesine neden olan başlıca faktörlerden biri olan menzil endişesini gidermeye yardımcı olabilir. Yavaş şarj, gece ve ev şarjı için uygun olsa da, kamuya açık şarj ortamı önümüzdeki yıllarda yüksek güçlü DC şarja doğru kaymaktadır.
Ujyara Saleem, PTR Inc.'de araştırma analisti olarak görev yapmaktadır. Araştırma çalışmaları, ağırlıklı olarak EVSE'ye odaklanan araç sektörünün elektrifikasyonu etrafında şekillenmektedir. Ujyara, birincil ve ikincil araştırma, veri analizi ve pazar tahminleri alanlarında son derece yetkin bir uzmandır. E-mobilite pazarındaki yeni trendleri ve fırsatları tespit etmek için bu alanlardaki uzmanlığından yararlanmaktadır. EMEA bölgesinin baş analisti olan Ujyara, dünya çapındaki büyük şirketler için özelleştirilmiş projeler ve hazır hizmetler üzerinde çalışmıştır. Pakistan Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Enstitüsü'nden (PIEAS) Elektrik Mühendisliği lisans derecesi ve Debrecen Üniversitesi'nden Mühendislik Yönetimi yüksek lisans derecesi sahibi olan Ujyara, e-mobilite alanında stratejik analizler sunmak için kullandığı hem teknik hem de yönetim becerilerine sahiptir.
İletişim:
