Hidrojen Yakıt Pilleri vs Li-Ion Piller: Hangisi Daha İyi? Onlarca yıldır otomotiv üreticileri benzin ve dizel yakıtlı arabalar üretti. Ancak günümüzde temiz enerji kaynaklarına geçiş söz konusu. Bu geçişin en önemli ürünü ise herkesin bildiği gibi elektrikli araçlar. Ve üreticiler, elektrikli araçlara güç sağlamak için lityum iyon pillere alternatif olarak hidrojen yakıt hücresi teknolojisini aradılar. Bugün aslında yolda hidrojen yakıt hücreli araçlar kullanan tüketiciler var. Toyota, BMW ve Honda gibi markalar hidrojen için bir alan açmaya çalışıyor. Lityum iyon pili ise neredeyse hemen hemen her marka kullanıyor. Ayrıca iyi bir Lityum iyon altyapısına sahip kullanıcıya Tesla’yı örnek verebiliriz.
Bu yazımızda hidrojenin faydalarını derinlemesine anlatmak ve otomotiv sektörüne yönelik bir takım avantajlarını sıralamak istiyoruz. Aslında kısaca günümüzde oldukça popüler olan elektrikli araçların yakıtlarına bir göz atacağız. Her bir güç kaynağının avantajlarını ve dezavantajlarını tartışarak “hidrojene karşı akü” elektrikli otomobil tartışmasına derin bir dalış yapalım.
Sürüş Menzili: Hidrojen Yakıt Pilleri VS Li-Ion Piller
Bulgulara göre, ortalama akülü elektrikli araç (BEV) ortalama 322 km menzile sahip. Ayrıca Tesla gibi üst düzey BEV’ler düşünüldüğünde bazı istisnalar vardır. Tesla Model S Uzun Menzilli model, bir EPA tahmini 652 km menzile sahiptir.
Yakıt hücreli elektrikli araçlar (FCEV) BEV ortalamasından daha fazladır. Ayrıca ortalama 483 km menzile sahip olduğunu söyleyebiliriz. Yakıt hücreli bir araç olan Toyota Mirai XLE, bir EPA tahmini 647 km menzile sahiptir. Bulgular herhangi bir gösterge ise, FCEV’ler menzil söz konusu olduğunda lityum iyon pillere göre daha başarılıdır.
ICE, HEV, PHEV, BEV Nedir? Kaputun Altında Ne Var?
Verimlilik: Li-Ion Piller VS Hidrojen Yakıt Hücresi
Teorik olarak elektrikli otomobiller, içten yanmalı araçlardan çok daha verimli olmalıdır. Ancak, elektrikli bir arabaya yakıt vermenin daha verimli yolu hangisidir? Hidrojen mi? Ya da lityum iyon piller?
Pillerin enerji yoğunluğunu hidrojen yakıt hücrelerine karşı araştırdığımızda bazı bilgiler ulaşırız. Enerji yoğunluğu, ağırlığın kilogramı başına watt cinsinden enerjidir. Bu faktöre göre hidrojen, kilogram başına 35.000 watt enerji yoğunluğuna sahiptir. Lityum iyon pillerin yoğunluğu ise kilogram başına yalnızca 200 watt’tır. Arada sayısal olarak oldukça büyük bir fark mevcut.
Bu ölçüye göre, hidrojen yakıt hücrelerinin pillere göre büyük bir avantajı var. Ancak enerji verimliliğine bakıldığında hikaye tamamen değişiyor. Enerji verimliliği, enerjinin toplanması, taşınması ve bir EV motoru tekerleklerini hareket ettirirken nihai kullanımı sırasında ne kadar güç kaybedildiğine bağlıdır.
Bu ölçüye göre, lityum iyon piller %70-80 verimlidir ve hidrojen sadece %25-30 verimlidir. Hidrojenin neden burada bu kadar geride olduğunu hiç merak ettiniz mi? Bunu da açıklayalım, hidrojeni toplamak (elektroliz yoluyla) ve onu kamyonlarla dolum istasyonlarına taşımak oldukça zahmetlidir. Ayrıca bunun için daha fazla enerji ve maliyet gerekir. Aküler santrallerden gelen elektrikle şarj edildiğinden, ulaşım kablolar aracılığıyla gerçekleşir ve bu da çok daha hızlı ve verimli hale getirir.
Altyapı: Hidrojen VS Li-Ion Piller
Bu tur hızlı olacak çünkü altyapı söz konusu olduğunda pil teknolojisi çok daha öndedir. FCEV’ler hala erken benimseme aşamalarındadır. Böylece hidrojen altyapısı, benzin ve BEV şarj istasyonlarına kıyasla çok küçük.
Türkiye de kayıtlı bir Hidrojen yakıt istasyonu mevcut değildir. Amerika’da, yalnızca belirli eyaletlerde FCEV’ler için hidrojen yakıt ikmali istasyonları bulunur ve en çok Kaliforniya’da bulunur. Yine de, California’da sadece 45 toplam hidrojen yakıt ikmali istasyonu var. Bunu eyaletteki 5.000 süper şarj istasyonuyla karşılaştırın ve hidrojenin gidecek çok yolu olduğunu görmek kolaydır.
2019 yılı verilerine göre Japonya 113 istasyonla liderliğini korumaktadır. Onu 81 istasyonla Almanya ve 64 istasyonla ABD izlemektedir. Ayrıca operasyondaki istasyon sayısı Kore’de 20, Japonya’da 13 ve Almanya’da 12 tane bulunmaktadır.
Peki kim “kazanır”? Hangisi daha iyi? Hidrojen? Ya piller? Cevap, ikisi de benzinli bir araca göre daha temiz. Ayrıca dünyanın uzun vadede fosil yakıtlara olan bağımlılığımızı tamamen ortadan kaldırmak için her iki teknolojiye de ihtiyacı olacak. Bu sadece hidrojenin benimsenme oranını artırmak ve onu en uygun olduğu durumlara uygun şekilde uygulamak meselesidir. İşler yolunda giderse FCEV’ler ve BEV’ler sıradan olacak ve umarım hava bu sayede çok daha temiz olacaktır.
