YTÜ Inovamobil Akıllı Elektrikli Araç Projesi

PROJE EKİBİ

 Kerem EYUPOĞLU – Endüstri Mühendisliği Mezun
Makine Mühendisliği 4. Sınıf
 Açelya USLU – Makine Mühendisliği 4. Sınıf
 Mustafa ERDEM – Makine Mühendisliği 4. Sınıf
 Erdi ÇELİKKAYA – Makine Mühendisliği 4. Sınıf

Proje Danışmanları
Yrd. Doç. Dr. Alp Tekin ERGENÇ

TASARIM RESİMLERİ
(MEKA INOVAMOBIL)

PROJEYE GENEL BAKIŞ/GEREKLİ BÜTÇE

PARÇA ADET FİYAT
LiFePO4 Battery 4 $ 4000
BLDC motor 1 $386
BLDC sürücü 1 $466
Foot Throttle (Accelerator) 1 $49
Yüzey Kaplama $ 1000
Teker ve Süspansiyon $ 1000
Elektrik tesisatı ve $ 500
donanımı

Toplam $ 7401

PROJEYE GENEL BAKIŞ
İTHAL EDİLMESİ GEREKEN PARÇALAR

BATARYA (Lityum-iyon)

Encapsulated LiFePO4 Battery modules
with BMS for Electric Cars
Module capacity: 12V100AH
Max continuous discharge current: 2.5C
Standard charge current: 0.5C
Maximum chargeable voltage: 14.6v
Cut-off discharging voltage: 10.0v
Charging cycle life: >1000 times
Module dimensions: 331x171x221mm
Module weight: 15.7kgs


BLDC MOTOR (Elektrik Motoru)

Model: HPM5000B -- High Power
BLDC Motor
Voltage:24V/36V/48V/72V
Rated Power:3KW-7.5KW
Efficeincy: 88%
Speed: 2000-6000rpm (customizable)
Weight:11Kgs
Casing: Aluminium
Length (height): 126mm
Diameter: 206mm
Shaft: customizable


BLDC SÜRÜCÜ

Model: HPC300A/HPC500A -- Brushless
Motor Controller
Voltage Range:24V/36V/48V/72V
Rated Power (Max):300A/500A
Weight:3.3Kgs/4.2kgs


Foot Throttle (Accelerator)

Model: FSC-010 -- Foot Throttle
Output Voltage: 0-5V
Material: casted aluminium
Weight:0.9Kgs
Features: Water resistent

OTOMOTİV NEREYE GİDİYOR?
‘’Değişkenler’’
1900’ den Bu Yana Yıllık Otomobil Üretimi

Nüfus Dağılımı

Ekolojik Sorunlar

Enerji Bağımlılığı

Yönetmelikler

Vergiler ve Teşvik Edilen Bir Ortam

CO2 Emisyonlarının Azaltılması

Kuyudan Tekerleğe Yaklaşımı

NEDEN ELEKTRİKLİ ARAÇ?

CO2 Emisyonlarına Açık Bir Cevap

ELEKTRİKLİ ARACA YÖNELİM

 CO2 eşdeğeri emisyonları ile ilgili sınırlamalar (<120 g/km; 2012 EU
hedefi),
 Şehir içi kullanımda gürültü sorunu,
 Petrol kaynaklarının tükenme eğilimi,
 Elektrikli araçların yüksek verimli olması.

ELEKTRİKLİ ARAÇ BİLEŞENLERİ
Elektrikli Araç Ana Bileşenleri

Elektrik Makinaları

Güç Elektroniği ve Kontrol

Elektrikli Araç Bataryaları

Batarya Yönetimi

Yardımcı Sistemler

Elektrikli Araç Şarjı

ELEKTRİKLİ ARAÇ TASARIM ADIMLARI
Performans Analizleri
Aracın Modellenmesi

Araç Simülasyonları

Geri Kazanımlı Frenleme

Kontrol Sistemi ve Diğer Geliştirme Çalışmaları
CAN Haberleşme Ağı

Kontrol Sistemi Donanımı ve Çevre Birimler

Araç Kontrolü

Kontrol Yazılımı Geliştirme

Elektrik ve Hidrolik Frenlemenin Birlikte Çalışması

Mekanik Tasarımlar ve Doğrulamalar

ÇEVRE VE ENERJİ VERİMLİLİĞİ AÇISINDAN
ELEKTRİKLİ ARAÇLAR

Sektörlere Göre Türkiye’ de Enerji Tüketimi

Türkiye’ de kullandığımız enerjinin %75’ i yurt dışından geliyor ve bu enerjinin
%20’ sini ulaştırma alanında tüketiyoruz.


Dışarıdan Aldığımız Enerjiye Ödenen Milyon Dolarlar

Ülkemiz ham petrol, doğal gaz, akaryakıt ve sıvılaştırılmış petrol gazı ile kömür
gibi enerji maddeleri ithalatına;

2005 yılında 21 milyar 255 milyon,
2009 yılında 29 milyar 900 milyon dolar ödemiştir.

Ülkemiz Enerjiyi Nasıl Kullanıyor?

1000 dolarlık milli hasılayı üretebilmek için;
Türkiye 400 litre, OECD ülkeleri 200 litre, Japonya ve Danimarka 100 litre
petrol eşdeğeri enerji harcıyor.

Türkiye’ nin ok yönünde gelişim göstermesi hedeflenmektedir.

Türkiye’ nin Mevsimsel Saatlik Elektrik Yükü

Elektrikli Araçların Konvansiyonel Araçlar ile
Enerji Verimliliği Açısından Kıyaslanması

Elektrikli Araçların Konvansiyonel Araçlar ile
Sistem Açısından Kıyaslanması

Dünya Sera Gazı Kaynakları

Türkiye CO2 Üretimi

İSTANBUL’ DA ULAŞIM VE
BİNEK ARAÇLARIN YERİ


İstanbul Trafiğindeki Araç Türleri


Araç Artış Hızı Nüfus Artış Hızının 2 Katından Fazla Olan Bir Şehir


Kent içi Ortalama Hız 27 km/s ‘ dir.

OTOBÜS: Saat 09:00- 10:00

ELEKTRİKLİ ARAÇ PAZAR ARAŞTIRMASI
Petrol Fiyatları ile Hibrit Araç Satışları Arasındaki Bağlantı

Benzin ve Dizel Yakıt Fiyatları

Google Trends Elektrikli Araç Satışı


Elektrikli Araçlar İçin Pazar Payı Beklentileri


Farklı Kurum Senaryolarına Göre Elektrikli Araç Yaygınlaşma Süreci

Çekinik Senaryoların Ortalaması

Agresif Senaryo Ortalaması


2020 Yılı Batı Avrupa Elektrikli Araç Satış Beklentisi

Potansiyel
EV
müşterisi

Batı Şebekenin En az iki Araçlarda Menzilinin EV Satış Vergi Potansiyel
Avrupa Kapsadığı araca n birinin şebeke ağına indirimi EV
Toplam Bölgedeki sahip ev elektrikli dahilinde sahip kullanan müşterisi
Araç Satışı Araç sayısı olması olması olmak ülkeler

Bölgelere Göre Elektrikli Araç Çeşitlerinin Market Penetrasyonu

Yüksek
Ar-Ge
Yatırımı

Düşük
Maliyet
Yüksek
Pazar
Payı

Elektrikli Araç Teknolojilerinin ‘’Power Train’’ Maliyetine Etkisi

Tüketici İçin Elektrikli Araç Teknolojilerinde ‘’Trade Off’’ Noktası

Türkiye’ de günümüzde:
Enerji Senaryosu
3$ / galon
0.09$ / kwh Akaryakıt Satış Fiyatı

4,05 TL/Litre
yani
9,83 $/galon !

Elektrik Fiyatı

0,09 – 0,13 $/kWh
Enerji Senaryosu
5$ / galon
0.09$ / kwh

Elektrikli Araçlar ve Gelecek

Global Yatırım Kararlarında Teşvik Etkisi

Değer Zinciri – Kar Oranı

Dünya Otomotiv Üretiminde Türkiye’ nin Yeri (2008)

ELEKTİRKLİ ARAÇ PAZAR ARAŞTIRMASI
Önümüzdeki Beş Yıl Boyunca Bu Ürün Konuları Tüketici Alımları İçin Ne
Kadar Önemlidir?

Önümüzdeki 5 Yıllık Süreçte Araç Tipine Göre Satışlar Nasıl Değişecek?

Önümüzdeki 5 Yıllık Süreçte Alternatif Yakıt Teknolojileri Ne Kadar Önemlidir?

2016 Yılı Global Elektrikli Otomobil Pazarı Öngörüsü

Dünyada Elektrikli Otomobil Projeleri


Hedefimiz:
 Satınalma maliyetinin (akü hariç) aynı segmentte içten yanmalı motorlu otomobil
maliyetine eşitlemek
 Seçilmiş bir yıllık ortalama kullanım km.si için (Türkiye için bu değer 15.000 km’dir)
kullanım maliyetini içten yanmalı motorlu otomobil kullanım maliyetinden düşük
tutmak

Dizel ve Elektrikli Otomobil Kullanım Maliyetlerinin Karşılaştırılması

Dizel ve Elektrikli Otomobil Yakıt Tüketimi Karşılaştırılması

GERÇEK DEVRİM:
LİTYUM İYON BATARYALAR
Lityum İyon Hücrenin Malzeme ve Bileşenleri

GERÇEK DEVRİM:
Lityum Batarya Hata Durumları

 Lityum bataryaların yaşlanmasında, en çok
park ve sürüş sırasındaki sıcaklık profiliyle
belirleyici olmaktadır
 Genel anlamda araç park esnasında sıcaklık
yönetimi verimli gerçekleştirilemediğinden
batarya ömrü park sırasında sıcaklığa bağlı
yaşlanmadan ileri gelir.
 Sürüş sırasında batarya sıcaklık profili
soğutma sistemi tarafından idare edilir. Bu
nedenle soğutma stratejileri batarya ömrünü
sürüş sırasında kuvvetle etkiler.
 Bunların yanı sıra, yüksek akım değerleri,
belirgin bir yaşlanma etkisi olmadan Lityum
hücre kimyası tarafından tolere edilebilir;
ancak sığ DoD çevrimlerinde hücre başına
MWh mertebesinde bir enerjiye ulaşılabilir.

GERÇEK DEVRİM:
Pil Tiplerine Göre Kapasiteler

GERÇEK DEVRİM:
Lityum İyonTeknolojileri

GERÇEK DEVRİM:
Değerlendirme

 Elektrikli araçlarda batarya aracın %43-47
maliyetini oluşturmaktadır.
 Araç basına maliyet 15 000 $ dolayındadır.
 Batarya geliştirilmeden(maliyet etkin olmadan)
elektrikli araçların piyasaya çıkma sansı çok
azdır.
 Dünyada Lityum temelli araç bataryaları
çalışılmaktadır.
 Hiçbir ticari araç su an için lityum batarya
içermemektedir.

GERÇEK DEVRİM:

GERÇEK DEVRİM:
Lityum

LİTYUM İYON BATARYA TEKNOLOJİSİ

Günümüz Li-Ion Batarya Teknolojisi Elektrikli Araç Gereksinimlerinin
Altından Kalkabilecek Seviyeye Gelmiştir.


Lityum Madeninin Üretimi ve Kullanımı

Ana Ana
Dünya Lityum Rezerv Dağılımı Rezervler
Lityum Üretici Ülkeler
Üretici
Brezilya diğer 0% Kanada diğer Ülkeler
2% 3%
2% 1% 0%
Avusturalya
Çin Çin
6%
5%
7%
A.B.D.
8%
Arjantin
8%
Şili
Avusturalya 54%
28%
Şili
76%

LFP Hücrelerde Ağırlık ve Fiyat Dağılımı

LFP Hücrelerde Ağırlık Dağılımı
Seperatör LFP Hücrelerde Hammadde Fiyatları
Pozitif Akım
Toplayıcı 2%
5%
Hücre Paketi
6% LFP
20%
Paketleme ve
Katot diğer
40% 24%
Negatif Akım
Toplayıcı diğer anot
11% katot aktif
Elektrolit materyalleri
Elektrolit 13%
12%
15%

akım
Seperatör toplayıcıları
Anot
25% 6%
21%

1 kWh batarya için ortalama LFP ihtiyacı yaklaşık 2 kg.
1 kg LFP fiyatı 35 – 45 $/kg

Hücre Hammadde Maliyetleri

Dünyada LFP Hücre Hammadde Maliyetleri ($ / kWh)
450

400
Paketleme ve diğer
350

300 Elektrolit

250 Seperatör

200 Akım toplayıcılar

150 diğer aktif maddeler

100 LiFePO4
50

0
Avrupa Amerika Ortalama Çin (ithal edilen) Çin (Yerli Kullanım)

Otomotiv Yan Sanayi İçin Elektrikli Araç Bataryası

Batarya Batarya Soğutma Hücre Katot Anot Seperatör Elektrolit
Sistemi Yönetim
Sistemi

Ortalama gelişim senaryosuna göre Dünya Batarya Endüstrisinin
2020’ deki büyüklüğü (AT Kearney).

Batarya Gelişimi İçin Gerekli Anahtar Gelişmeler
2010 2020
650€/kWh Batarya 410 €/kWh Batarya
Fiyat
450€/kWh Hücre 290€/kWh Hücre

%80 Derin Deşarj %80 Derin Deşarj
Çevrim Ömrü
1500 Çevrim (4-6 yıl) 3000 Çevrim (8-12 yıl)

Mekanik ve elektronik Malzeme teknolojisinde
Güvenlik yöntemler ile koruma gelişimler ile koruma

Güç Yoğunluğu 550W/kg 880W/kg

Enerji Yoğunluğu 109Wh/kg 160Wh/kg

ELEKTRİKLİ ARAÇ ENDÜSTRİSİNE
DÜNYADA VERİLEN DESTEKLER

Batarya üreticilerine Fransa 2015’e kadar 2.2 B$ Li-Ion batarya ve
toplam 1.5 B$ destek toplam destek elektrikli araç Ar-Ge
Motor ve diğer elektrik Bir üreticiye 125M€ fabrika sürecine toplamda 1.5B$
parça üreticilerine 500 M$ kurulum desteği destek
destek 1 Milyon şarj noktası için Li-Ion alanında Dünya
Tanıtım projelerine 400 625M€ yatırım kararı ölçeğinde üretim
M$ destek Almanya çeşitli yöntemler kapasitede devlet
Endüstriye toplamda ile yatırımcılara 500M€ teşvik yatırımları
2.4B$ destek

Fransa
 CO2 emisyonu 60g/km düşük araçlar için
5000€ teşvik
Fransa
 CO2 emisyonu 135g/km düşük, Hybrid
Amerika
araçlar için 2000€ teşvik
 2012’den itibaren yapılan binalarda şarj İngiltere

noktası bulundurma zorunluluğu Çin

 2015’den itibaren ofis binalarında şarj Japonya
noktası bulundurma zorunluluğu
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000
Amerika Birleşik Devletleri
 4kWh veya daha büyük bataryaya sahip harici bir elektrik kaynağı ile batarya doldurabilen
araçlara batarya kapasitesine göre 2500$ -7500$ arası vergi indirimi.
 Aracın bedelinin 10%’unun geçmemek üzere 2500$’dan başlayan teşvikler

Ülkeler Kanun ve Yönetmelikler ile Elektrikli Araç Satışını Destekliyor

 Avusturya: CO2 emisyonu ve benzin tüketim miktarına göre ödül sistemi (yürürlükte)
 Belçika: Düşük CO2 emisyonlu araçlara devlet desteği ve alımda vergi indirimi (yürürlükte)
 Danimarka: Vergilendirme yakıt üzerinden olduğu için dolaylı yoldan elektrikli araç teşvikleri
(yürürlükte)
 Fransa: 150 g/km CO2 altı emisyona sahip araçlara bölgelere göre çeşitli teşvikler (in effect)
 Almanya: 120 g/km CO2 altı emisyona sahip araçlar vergisiz!üstü için 1g/km başına 2€ vergi
(2011’den itibaren yürürlükte)
 İtalya: 140g/km altında emisyona sahip araçlar için vergilendirme emisyon üzerinden yapılıyor
(yürürlükte)
 Lüksemburg: Vergilendirmenin emisyon üzerinden logaritmik olarak yapılması (yürürlükte)
 İspanya: Vergi CO2 emisyonu üzerinden. (yürürlükte)
 İngiltere: Vergi CO2 emisyonu üzerinden.100 g/km altı araçlar için vergi yok (yürürlükte)

TÜRKİYE İÇİN FIRSATLAR, RİSKLER VE
YAPILMASI GEREKENLER
Bazı Fırsatlar ve Yapılması Gerekenler
 Avrupa Lityum İyon konusunda planladığı ve başladığı bütün yatırımları
tamamladığında bile 2014 – 2017 yılları arasında EV ihtiyacından az üretim
yapabilecektir.

 Otomotiv sınıfı Li-Ion hücre üretimi ileri derece otomasyona ve kalifiye elemana
ihtiyaç duymaktadır. Bu bağlamda üreticilerimiz uzakdoğu ile rekabet edebilir.

 Kritik öneme ve istihdam imkanlarına sahip olabilecek bu pazarda elektrikli araç ve
yan sanayisine yatırım yapan firmaların Amerika, Fransa, Almanya ve Çin’de
olduğu gibi özel teşvik kapsamında değerlendirilmesi gerekmektedir.

 Elektrikli arabaların gerçekten çevreye zarar vermeden kullanılabilmesi elektrikli
araç filosu ile yenilenebilir enerji kaynaklarının çok iyi entegrasyonu ile
mümkündür. Kullanıcı ve üreticilere uygulanacak teşvik politikalarının bu
çerçevede değerlendirilmesi önemlidir.

 Dünya ile rekabet edebilir bir Türk Elektrikli araç sanayii için bu şarj altyapısı, şarj
istasyonları, bataryalar gibi ürünleri üreten veya montajını yapan yerli firmaların
çeşitli şekilllerde desteklenmesi gerekmektedir.

Elektrikli Araç Müşteri İçin Ekonomiktir

Bir Örnek: Fransa’ da ZOE

Yakıt Maliyeti

Şarj Altyapısı: Başarının Belirleyici Kıstası

Güvenlik


Teknik Olmayan Ancak Teknoloji Geliştirmeye Engel Bazı Zorluklar

 Bilgi eksikliği olsa da bilgiye erişim sorunu yok
 Tecrübe eksikliği
 İnsan kaynağı eksikliği
 Girişimci eksikliği
 Disiplinler arası çalışma eksikliği
 Organize olamama

OYUN SONA ERDİ

Elektrikli araç teknolojisinin gelişmesiyle tüm dünyada
devrim yaşanıyor. Bu devrimin içinde rol alan kişiler
bizler, petrol istasyonlarından, içten yanmalı motor
üreticilerinden yağ üreticilerinden ve diğer oyuncuların
hepsinden özür diliyoruz.

http://otomotiv.mkm.yildiz.edu.tr/

TEŞEKKÜRLER

YTÜ Inovamobil Akıllı Elektrikli Araç Projesi

Recomendados

Recomendados

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados

Mais procurados (20)

Semelhante a YTÜ Inovamobil Akıllı Elektrikli Araç Projesi

Semelhante a YTÜ Inovamobil Akıllı Elektrikli Araç Projesi (13)

YTÜ Inovamobil Akıllı Elektrikli Araç Projesi