Geely, megavat seviyesindeki hızlı şarjın batarya ömrüne etkisini azaltmak için hücre tasarımından sıcaklık yönetimine kadar bir dizi önlem geliştirdi. Şirketin açıkladığı sisteme göre batarya, 1.100 kW şarj gücüyle yüzde 97 doluluğa 8 dakika 40 saniyede ulaşabiliyor.
Elektrikli otomobillerde yüksek şarj gücü, bataryanın uzun vadeli sağlığı konusunda soru işaretleri yaratıyor. Şarj gücünün aşırı yükselmesi batarya yıpranmasını hızlandırabilirken üreticiler de hızlı şarj ile kullanım ömrü arasında denge kurmaya çalışıyor.
Geely Auto Group, geçen hafta Çin’in Ningbo kentinde düzenlenen tanıtım etkinliğinde 2,2 MW’a kadar güç aktarabilen şarj sistemini tanıttı. Şirket, tek şarj tabancasından sağlanan bu güçle aynı anda iki elektrikli aracın megavat seviyesinde şarj edilebildiğini belirtti. Geely Auto Group CEO’su Jerry Gan, hızlı şarjın batarya ömrü pahasına kullanılmaması gerektiğini söyledi. Gan’a göre hızlı şarjın sık tekrarlanması ve gerekli bakımın yapılmaması, bataryada geri döndürülemez kapasite kaybına yol açabilir.
Yüzde 97 doluluk 8 dakika 40 saniyede
Geely’nin paylaştığı verilere göre 1.100 kW şarj gücü, bataryayı yüzde 10’dan yüzde 70’e 4 dakika 30 saniyede, yüzde 10’dan yüzde 97’ye ise 8 dakika 40 saniyede taşıyor. Şirketin aktardığı bu değerler, Batı’da hızlı şarjıyla öne çıkan bazı modellerin seviyesinin üzerinde. Lucid Gravity ve Porsche Cayenne Electric yaklaşık 400 kW’a çıkabilirken, gelecekteki Mercedes-AMG GT için 600 kW’a kadar destek bekleniyor. Batılı birçok elektrikli otomobilde yüzde 10’dan yüzde 80’e şarj yaklaşık 30 dakika sürüyor.
Geely, hızlı şarjın yıpratıcı etkilerini azaltmak için hücre yapısı, ham maddeler ve üretim yöntemlerinde değişiklik yaptığını açıklıyor. Batarya garantisinin süresi 8 yıl olarak korunurken kilometre sınırı 150 binden 200 bine çıkarıldı.
Hızlı şarj bataryayı nasıl yıpratıyor?
Geely’ye göre batarya yaşlanmasının başlıca nedenleri lityum kaplanması ve yüksek sıcaklık. Megavat seviyesinde şarj sırasında oluşan ısının yaklaşık yüzde 60’ı, yüksek akımın hücre içindeki iletim yollarından geçmesinden kaynaklanıyor. Isının yaklaşık yüzde 35’i elektrokimyasal reaksiyonlardan, kalan kısmı ise elektrot reaksiyonlarının oluşturduğu entropik ısıdan geliyor.
Şarj sırasında lityum iyonları anoda çok hızlı ulaştığında, iyonların tamamı grafit yapıya düzgün biçimde yerleşemeyebiliyor. Bunun sonucunda anot yüzeyinde lityum birikmesi oluşabiliyor. Aşırı birikim zamanla dendrit adı verilen küçük yapıları meydana getirebiliyor. Bu yapılar hücrenin içine doğru ilerleyerek kısa devre riskini artırabiliyor ve kalıcı hasara yol açabiliyor.
Kısa hücreler ve farklı elektrot yapısı
Geely’nin baş mühendislik bilim insanı Ren Xiangfei, Ultra Short Blade Battery geliştirilirken hücrenin fiziksel yapısı, malzemeleri, üretim süreci ve şarj yönetim sisteminde değişiklikler yapıldığını belirtti. Hücreler 395 ve 370 milimetre olmak üzere iki uzunlukta üretiliyor. Bunlar, Geely’nin önceki 580 milimetrelik hücrelerinden ve şirketin sektörde yaygın olduğunu söylediği yaklaşık 960 milimetrelik hücrelerden daha kısa.
Daha kısa tasarım, lityum iyonlarının şarj ve deşarj sırasında katetmesi gereken mesafeyi azaltıyor. Geely, bunun hücre iç direncini ve ortaya çıkan ısıyı düşürmeye yardımcı olduğunu aktarıyor.
Şirket katot ve anot yapısını da değiştirdi. Katotta kullanılan “yüksek entropili elementlerin” iyonların katottan anoda geçiş yollarını genişlettiği belirtiliyor. Geely bunu tek şeritli yolun çok şeritli otoyola dönüşmesine benzetiyor. Grafit anottaki yapısal değişikliklerle de iyon hareketinin kolaylaştırılması amaçlanıyor.
Bir diğer yöntem, Geely’nin “lityum darbe restorasyonu” adını verdiği uygulama. Anoda belirli frekansta düşük genlikli darbeli akım gönderilerek yüzeyde biriken iyonların yeniden dağılmasına yardımcı olunuyor. Şirket bu işlemi, yoğun egzersiz sonrasında kasları rahatlatmak için kullanılan masaj tabancasına benzetiyor.
Batarya sıcaklığı yapay zekâyla izleniyor
Xingrui PowerMind adlı yapay zekâ destekli sistem, batarya sıcaklığını 30 saniye önceden tahmin ediyor ve şarj gücünü anlık olarak değiştirebiliyor. Geely, bu yöntemle bataryanın termal sınırları aşmasının önüne geçmeyi hedefliyor.
Şirket, sistemin ortalama batarya sıcaklığını 55 derece civarında tutacak biçimde tasarlandığını ve sıcaklığın 65 dereceyi geçmesine izin vermediğini belirtiyor. Çin’de temmuz ayında yürürlüğe giren yeni ulusal standartta da bataryaların aşırı ısınmasını önlemek amacıyla 65 derece kritik eşiklerden biri olarak belirlenmiş durumda.
Uzun vadeli sonuçlar için zamana ihtiyaç var
Geely’nin açıkladığı değerler yüksek olsa da sistemin batarya sağlığı üzerindeki uzun vadeli etkisini değerlendirmek için daha fazla zamana ihtiyaç bulunuyor. Megavat seviyesindeki şarjın Çin’de geniş çaplı kullanımı henüz yeni.
BYD’nin megavat seviyesindeki şarj teknolojisi de daha önce tartışma konusu olmuştu. Geçtiğimiz aylarda bir blogger, Fangchengbao Tai 3 üzerinde gerçekleştirdiğini söylediği bağımsız testte batarya sıcaklığının 76,42 dereceye çıktığını öne sürdü. Araç ekranında görünen değer yaklaşık 71 dereceydi. Blogger ayrıca BYD’nin kendisini polisle şikâyet ettiğini sosyal medyada iddia etti.
Geely’nin garanti kilometre sınırını 200 bine çıkarması, şirketin yeni teknolojisine duyduğu güvenin bir göstergesi olarak değerlendirilebilir. Ancak batarya yaşlanması yalnızca şarj gücüne bağlı değil; sürüş alışkanlıkları, şarj sıklığı, iklim koşulları ve batarya teknolojisi de kapasite kaybında rol oynuyor.
Bazı Batı merkezli araştırmalar sık hızlı şarjın batarya yaşlanmasını hızlandırabileceğini ortaya koyarken, yeni nesil elektrikli otomobil bataryalarının düzenli hızlı şarja daha dayanıklı olduğunu gösteren çalışmalar da bulunuyor.
