Yeni Çalışma, Toplu Taşımanın Elektrifikasyonu ile İlgili Gizli Zorlukları Ortaya Çıkardı

Biz insanlar soğuğu gerçekten sevmeyiz. Sonuçta kan akışımız azalır, ısı kaybı artar ve el becerimiz azalır.

Peki ya makineler, özellikle elektrikli araçlarımız (EV’ler)? Görünüşe göre onlar da soğuk havayı sevmiyor.

Yeni bir çalışma¹ buldu ki, elektrikli otobüslerin tükettiği ve yeniden ürettiği toplam enerji, Optimal Sıcaklık Bölgesi (OTZ) ile karşılaştırıldığında -4 °C ile 0 °C arasındaki sıcaklıklarda ortalama %48 artıyor. -12 °C ile 10 °C aralığında ise ortalama artış %28,6’dır.

Elektrifikasyonun Dünya Çapında Ulaşım ve Enerjiyi Nasıl Yeniden Şekillendirdiği

Elektrikli otobüsler, küresel enerji manzarasını hızla şekillendiren elektrifikasyon trendinin bir parçasıdır. Bu, fosil yakıt kullanımının yerini elektrikli araçlar ve enerji depolama çözümlerine bırakması anlamına gelir. Bu değişimler daha verimlidir, enerji talebini azaltır ve enerji ile ulaşım sektörlerini karbonsuzlaştırır.

Bu dönüşüm sadece sera gazı (GHG) emisyonlarını azaltmakla kalmaz, aynı zamanda enerji güvenliğini artırır, sürdürülebilir ekonomik büyümeyi teşvik eder ve dünya çapında daha temiz, daha dayanıklı enerji sistemlerinin gelişimini destekler.

Bu trendin bir parçası olarak, elektrikli araçlar (EV’ler) büyük bir ivme kazanıyor; 2025’in ilk çeyreğinde 4 milyondan fazla elektrikli otomobil satıldı, bu da bu yılın ilk üç ayında bir önceki yılın aynı dönemine göre bir milyondan fazla daha fazla EV satıldığı anlamına geliyor.

Arabalar ve kamyonetler gibi hafif ticari araçlar (LDV’ler) bu EV satışlarının çoğunu oluşturuyor. Uluslararası Enerji Ajansı (IEA) raporuna göre, 2024’te elektrikli otobüsler ve elektrikli LDV’lerin stok payı yaklaşık aynı iken, birincisinin satış payı daha yavaş artıyor.

Bu payın, Deklaratif Politikalar Senaryosu (STEPS) kapsamında, bu on yılın sonuna kadar küresel olarak %20’nin altında olacağı öngörülüyor; bu senaryo, belirlenen enerji hedeflerine ulaşmak için uygulanan politikaların sektör bazında değerlendirmesini sunar. Sonuç olarak, elektrikli otobüslerin 2030 yılına kadar küresel otobüs stokunun %10’dan biraz fazla bir kısmını oluşturması bekleniyor.

Yine de, küresel elektrikli otobüs pazarı 2024’te 17 milyar dolardan 2030’da 37,5 milyar dolara büyümesi ve yıllık bileşik büyüme oranının (CAGR) %14,2 olması bekleniyor.

Bu trende paralel olarak, New York, Ithaca’da bir toplu taşıma işletmecisi olan Tompkins Consolidated Area Transit (TCAT), deneme sürüşü için yedi tamamen elektrikli otobüs temin etmek amacıyla fon sağladı, ancak deneyim beklendiği gibi olmadı. Otobüsler bölgenin engebeli arazisinde zorlandı ve soğuk havada menzil azalmasıyla güvenilirlik sorunu yaşadı. Bu yüzden TCAT, pilot programlarından içgörüler elde etmek için Cornell araştırmacılarıyla iletişime geçti.

Cornell araştırmacıları bu görevi üstlendi ve otobüslerin soğuk havadaki düşük performansını ve bunun üreticiler, işletmeciler, politika yapıcılar, okullar, şehirler ve filolarını elektrifikasyona dönüştürmeyi düşünen diğer gruplar üzerindeki etkilerini titizlikle değerlendirdi.

Elektrikli Otobüslerin Soğuk Havada Mücadele Etmesinin Nedeni: Temel Zorluklar

Batarya elektrikli otobüsler (BEB’ler), GHG emisyonlarını azaltmada büyük potansiyel gösterdi ve kamu ulaşımını temiz enerji alternatiflerine dönüştürmede kilit bir rol oynaması beklenirken, yaygın uygulanmalarını kısıtlayan zorluklarla karşı karşıyalar.

Bu teknik zorluklar arasında, özellikle soğuk hava koşullarında BEB’lerin sınırlı işletim menzili büyük bir sorun teşkil ediyor.

Aslında, yüksek voltajlı batarya paketlerine sahip diğer EV’ler gibi, batarya elektrikli otobüsler de optimal sıcaklığın altında çalıştıklarında enerji verimliliğinde önemli bir düşüş yaşar. Bu özellikle sıfırın altındaki koşullar için geçerlidir ve toplam işletme maliyetinin artmasına ve menzil kaygısına yol açar.

Şehir içi toplu taşıma otobüsleri yılda ortalama 42.940 mil kat eder; bu, tipik bir arabadan dört kat fazladır ve sabit rotalar ve programlar üzerinde çalışırlar; soğuk hava değişkenliği, elektrikli otobüs performansında ciddi zorluklar yaratarak ulaşım taleplerini karşılamayı zorlaştırır.

Araçların şarj zamanlaması ve sevkiyatını planlamadaki komplikasyonların yanı sıra, batarya boyutunun seçilmesi ve şarj altyapısının planlanması konularında zorluklar da vardır. Bu faktörlerin tümü, BEB’lerin dizel otobüslere kıyasla ekonomik uygulanabilirliğini olumsuz etkileyebilir.

BEB’lerin soğuk havada azalan işletim menziline gelince, bu bir dizi birbirine bağlı unsurdan kaynaklanmaktadır.

En önemlisi, sıcaklığa duyarlı batarya hücrelerinin kimyasal özellikleri, kapasitenin azalmasına ve deşarj oranlarının düşmesine yol açar. Batarya hücrelerini optimal sıcaklıkta tutmak için batarya termal yönetim sistemleri (BTMS) geliştirilmiştir, ancak bunlar da işletim koşullarına bağlı olarak enerji yoğun olabilir.

Ardından, havalandırma, ısıtma ve klima (HVAC) sisteminden kaynaklanan artan enerji yükü gelir; bu, işletim menzilinin önemli ölçüde azalmasına katkıda bulunur.

Frenleme sırasında enerjiyi yakalayan rejeneratif fren sistemlerinin etkinliği, çeşitli teknik ve çevresel faktörler nedeniyle soğuk koşullarda azalır. Ayrıca, sürücü ve işletmeci davranışları, olumsuz hava koşulları ve rota özelliklerinden etkilenerek, BEB’lerin enerji verimliliğini önemli ölçüde etkiler.

Bu nedenle, bu insan ve mekanik faktörlerin tümünü ayrıntılı olarak anlamak, soğuk havanın BEB’ler üzerindeki olumsuz etkilerini hafifletecek etkili stratejiler geliştirmek için şarttır. Bu da filo işletmecileri için işletme maliyetlerini azaltır ve üreticilerin araç tasarımlarını soğuk hava performansını iyileştirecek şekilde geliştirmesini sağlar.

Birçok çalışma, BEB’lerin enerji tüketimini simüle ederek ve ortam hava sıcaklığının gerçek dünyadaki etkisini araştırarak soğuk havanın performans üzerindeki etkisini nicelleştirmeye çalıştı.

Bununla birlikte, bekleme ve sürüş gibi kırsal ve kentsel rotalardaki farklı, daha karmaşık senaryolarda bu etkinin nasıl etkilendiğine dair önemli boşluklar hâlâ mevcuttur; bu, bölgesel operasyon stratejileri için kritik öneme sahiptir.

Batarya ısınması, rejeneratif fren ve diğer ana bileşenlerin enerji performansına katkıları, karmaşık rota planlamasında yeterince tartışılmadı; ayrıca, donma sıcaklıklarında uzun mesafeleri kapsayan gerçek dünya çalışmaları eksik. Dahası, BEB’lerin soğuk havadaki uygulanabilirliği hakkında bilgi sınırlı ve soğuk hava operasyon stratejileri için rehberlik yetersiz.

Bu nedenle, Cornell Üniversitesi araştırmacıları, TCAT tarafından işletilen yedi batarya elektrikli otobüsten iki yıl süren gerçek verileri kullanarak soğuk havanın enerji tüketimi ve rejenerasyon üzerindeki etkisini analiz etme görevini üstlendi. Bu BEB’lerin yolculuklarının %40’tan fazlası 12 °C’nin altında gerçekleşti.

Etkiyi nicelleştirmek için ekip, ideal sıcaklıklar varsayarak her yolculuk için bekleme, sürüş ve rejenerasyon sırasında enerji tüketimini tahmin eden Optimal Sıcaklık Bölgesi (OTZ) modelleri geliştirdi.

Artan tüketimden sorumlu işletim faktörlerini belirledikten sonra, araştırmacılar otobüslerin işleyişini iyileştirmek için öneriler de sunuyor.

Soğuk Havanın Elektrikli Otobüs Verimliliği Üzerindeki Etkisinin Nicelenmesi

Daha önce belirttiğimiz gibi, Cornell Üniversitesi çalışması, elektrikli otobüslerdeki bataryaların soğuk havada, sıcaklık 25 °F ile 32 °F arasında iken %48’e kadar daha fazla enerji tükettiğini buldu. Bu bataryalar ayrıca 10 °F ile 50 °F arasındaki daha geniş bir sıcaklık aralığında neredeyse %27 daha fazla enerji tüketti.

Bu dramatik enerji tüketim artışı, Cornell Mühendisliği’nde Irving Porter Church Profesörü olan kıdemli yazar Max Zhang tarafından beklenmedik olarak nitelendirildi, ancak “her ders iyi bir derstir. Bu, toplum olarak öğrenmemize ve daha iyisini yapmamıza yardımcı olur.” diye ekledi.

Pilot filonun artan enerji tüketiminin nicelenmesi, TCAT’tan toplanan iki yıllık verilere dayanmaktadır; bu, kuzeydoğu ABD’de elektrikli otobüs performansını değerlendiren ve analiz eden ilk çalışmadır.

Bu şekilde, TCAT ve Cornell araştırmacıları birbirleriyle içgörülerini paylaşarak veri ve iş birliği yoluyla birbirlerinden öğreniyorlar. Zhang’ın ekibi, araştırma ilerledikçe TCAT yetkilileriyle tekrar tekrar bir araya geldi.

Özellikle, TCAT’tan elde edilen veri seti, New York, Tompkins County’de toplam 225.837 kilometrelik önemli bir mesafeyi kapsıyor; çeşitli koşullar altında çalışarak önceki BEB çalışmalarından daha kapsamlı bir veri seti sunuyor.

Bu toplam mesafenin %4,7’si ortalama ortam sıcaklıkları, yani sıfırın altında kaydedildi; yaklaşık 50.000 mil ya da 80.000 kilometreden fazlası ise 0 °C ile 12 °C arasındaki soğuk sıcaklıklarda kaydedildi.

“TCAT’in bu bölgedeki liderliğinden faydalanıyoruz ve bu verilere erişimimiz olduğu için gerçek bir ayrıcalık; böylece performansı gerçek zamanlı görebiliyoruz. Öğrendiğimiz derslerden biri, bu otobüslerin soğuk iklimli eyaletler de dahil olmak üzere tüm ülke için tasarlanması gerektiği. Ayrıca, geleneksel dizel otobüslerden farklı olduklarını, farklı davranışlara sahip olduklarını ve bundan yararlanmak için farklı stratejiler gerektirdiğini gördük.”

Araştırmacılar, araçların ideal sıcaklıklarda nasıl performans göstereceğini ilk olarak modellediler, böylece yalnızca sıcaklıkla ilgili olmayan faktörleri, örneğin trafik koşullarındaki değişkenlikleri hesaba kattılar.

Bunun için, optimal sıcaklıklarda BEB performansını simüle eden yenilikçi bir OTZ temel modeli geliştirdiler; aynı zamanda gerçek soğuk hava operasyonu sırasında mevcut olmayan sıcaklık duyarlı olmayan koşulları korudular.

Ardından, bunu 40’tan fazla karmaşık rota ve program üzerindeki gerçek performanslarıyla karşılaştırdılar.

Araştırmacılar, batarya kendi kendini ısıtmasının soğuk havada artan enerji kullanımının yarısına tekabül ettiğini buldu. EV bataryaları yaklaşık 75 °F civarında en iyi performansı gösterir; bu yüzden başlangıçta ne kadar soğuk olurlarsa, onları ısıtmak için o kadar fazla enerji gerekir.

Otobüs kabininin ısıtılması diğer ana nedendir. Özellikle kentsel rotalarda sık sık duraklamalar, her birkaç dakikada bir kapıların açılıp kapanmasını içerir ve bu da bataryaların kabinleri ısıtmak için daha çok çalışması gerektiği anlamına gelir.

“Tamamen elektrikli bir araçta, batarya tek yerleşik enerji kaynağıdır. Her şey ondan gelmek zorundadır.”

– Zhang, aynı zamanda Cornell Atkinson Sürdürülebilirlik Merkezi’nde kıdemli fakülte üyesi

Araştırmacılar, rejeneratif frenlemenin düşük sıcaklıklarda daha az verimli olduğunu buldu. Bu enerji geri kazanım mekanizması, hareket halindeki bir aracı kinetik enerjisini hemen kullanılabilecek veya gelecekte depolanabilecek elektrik enerjisine dönüştürerek yavaşlatır.

Bu mekanizma, çoğu hibrit ve tamamen elektrikli araçta bulunur. Geleneksel bir fren sisteminde, fren balataları ve rotorlar arasındaki sürtünme nedeniyle aracın yavaşlaması, aracın ileriye doğru iten neredeyse tüm kinetik enerjisinin kaybına yol açar; oysa rejeneratif frenleme enerjinin %70’inden fazlasını geri kazanır.

Şimdi, bu sistem soğuk havada daha az verimli hale geliyor; muhtemelen bataryanın hücreleri arasında eşit bir sıcaklık tutturmakta zorlanması nedeniyle. Elektrikli otobüslerin bataryası, daha uzun rotalar ve daha büyük yolcu kapasiteleri için, standart bir EV bataryasından yaklaşık sekiz kat daha büyüktür.

Şimdi soru şu: Soğuk havada batarya elektrikli otobüslerin performansını artırmak için ne yapılabilir? Bunun için araştırmacılar, kullanılmadıkları zaman otobüsleri iç mekânda depolamayı, bataryaların performansını iyileştirmek için öneriyor. Uzun bekleme sürelerinde ortam sıcaklığını daha sıcak tutmanın yanı sıra, işletmecilere önerilen diğer kısa vadeli stratejiler arasında bataryanın hâlâ sıcak iken şarj edilmesi, kabine hava konveksiyonunu azaltmak için yan kaplamalar takılması ve duraklarda kapıların açılma süresinin sınırlanması yer alıyor.

Üreticiler için araştırmacılar, batarya ısıtma ve HVAC sistemleri için optimize edilmiş tasarımlar önerdi. Çalışma, politika yapıcıların teşvik yönergeleri oluşturmasına, uygulanabilirliği değerlendirmesine ve elektrifikasyonlu toplu taşımanın rota önceliklerini belirlemesine de yardımcı olabilir.

Daha büyük bir ölçekte, doktora öğrencisi Jintao Gu, çalışmanın ilk yazarı, bu araştırmanın elektrikli otobüsleri desteklemek için altyapının değerlendirilmesi ve daha büyük ayarlamalar yapılması ihtiyacını vurguladığını belirtti.

“Tüm otobüslerin takvimini optimize etmeye çalışmalı ve altyapınızın kapasitesini – kaç şarj istasyonunuz olduğu ve kendi garajınızın olup olmadığı – göz önünde bulundurmalısınız. Sürücüleri, sevkiyatçileri ve servis çalışanlarını eğitmelisiniz. Operasyonel ve altyapı perspektifinden bakıldığında, gelecekteki toplu taşıma sistemi planlaması için burada birçok mesaj var.”

– Gu

Ithaca’nın kırsal ve kentsel rotaları, engebeli arazisiyle birlikte, araştırmacıların otobüs performansı hakkında çok daha fazla içgörü elde etmelerini sağladı.

Bu, soğuk havada elektrikli otobüslerin kırsal rotalarda enerji kullanımında kentsel rotalara göre daha az artış gösterdiğini ortaya çıkarmalarına yardımcı oldu. Ona göre, bu tür bilgiler, filo planlayıcıların elektrikli otobüsleri rotalara atarken bilinçli stratejik kararlar almalarına yardımcı olabilir.

Elektrifikasyon Trendine Yatırım

REV Group, geleneksel yakıtlı araçları elektrikli araçlara dönüştürme trendinin büyümesinden en çok fayda sağlayacak gibi görünüyor. Özel ve rekreasyonel araçların tasarımcısı ve üreticisidir ve aşağıdaki ürünlerle esas olarak Kuzey Amerika pazarına hizmet vermektedir:

• KME, E-ONE, Ferrara ve Spartan ER markaları altında yangın ekipmanları
• Leader, Horton, Road Rescue, AEV ve Wheeled Coach markaları altında ambulanslar
• Laymor ve Capacity markaları altında terminal kamyonları
• American Coach, Lance Camper, Holiday Rambler, Renegade RV, Fleetwood RV ve Midwest Automotive Designs aracılığıyla rekreasyonel araçlar

REV Group (REVG ) 

2021’de REV Fire Group, 316 kWh otomotiv sınıfı bataryaya sahip Vector adlı tamamen elektrikli bir itfaiye kamyonu tanıttı. Ayrıca, REV Ambulance Group, ABD’deki ilk tamamen elektrikli ambulansı duyurdu; bu araç 105 kWh’a kadar batarya kapasitesi sunuyor. REB Group’un yan kuruluşu Capacity Trucks ise hidrojen yakıt hücresi ve Lityum-İyon (NMC) bataryalar kullanan bir batarya elektrikli terminal kamyonu üretti.

Şirket, aynı zamanda otobüs üretim işinde de yer alıyordu ancak operasyonları sadeleştirme ve kârlılığı artırma girişimi kapsamında geçen yıl piyasadan çıkmaya karar verdi; Collins okul otobüsü markasını 1Ç24’te 303 milyon dolar karşılığında Forest River’a, El Dorado National (ENC) toplu taşıma otobüsü bölümünü ise 4Ç25’te 52 milyon dolar karşılığında Rivaz’a sattı.

REV Group’un piyasa performansına gelince, 1,9 milyar dolar piyasa değerine sahip şirket güçlü bir yükseliş trendi yaşıyor. Yazı itibarıyla, REVG hisseleri 37,49 $ seviyesinde işlem görüyor ve bu yıl %17,63 artış kaydetti. Hisse fiyatı, birkaç hafta önce ulaşılan 38,50 $’lık tüm zamanların en yüksek seviyesine (ATH) yakın bir seviyede işlem görüyor.

Şirketin TTM EPS’i 1,76, TTM P/E’si 21,26 ve TTM ROE’si %20,13 olup, %0,64 temettü verimi sunmaktadır.

Şirket finansallarına gelince, REV Group 2025’in ilk çeyreği için 525,1 milyon dolar net satış, 18,2 milyon dolar net gelir ya da seyreltilmiş hisse başına 0,35 $ ve rekor ayarlanmış EBITDA olarak 36,8 milyon dolar raporladı. Sermaye harcamaları da 1Ç24’te 10,5 milyon dolardan 1Ç25’te 4,9 milyon dolara önemli ölçüde azaldı.

Bu rekor, 2025’te başladı, CEO Mark Skonieczny, “operasyonel yürütmemizin gücünü ve disiplinli yaklaşımımızı gösteriyor. Bu performans, oluşturduğumuz ivme konusundaki güvenimizi pekiştiriyor ve bizi önümüzdeki yıl için iyi bir konuma getiriyor.” dedi.

Güçlü finansal konumunu kullanarak, şirket hisse geri alımlarına yeniden başladı; Skonieczny, “bunu mevcut değerleme seviyesinde cazip bir sermaye kullanımı olarak görüyoruz.” dedi.

2025’in 1. çeyreğinde, REV Group ortalama 33,09 $ hisse başı fiyatla 19,2 milyon dolar karşılığında yaklaşık 0,6 milyon adi hisse geri satın aldı. 31 Ocak 2025 itibarıyla, 290,2 milyon dolar ticari çalışma sermayesi, 108,4 milyon dolar net borç ve 31,6 milyon dolar nakit elde olduğunu bildirdi.

REV Group (REVG) Hisse Senedi Haberleri ve Gelişmeleri

Sonuç: EV Kamu Ulaşımında Soğuk İklim Engellerinin Üstesinden Gelmek

Dünya elektrikli araçlara geçerken, batarya elektrikli otobüsler sürdürülebilir toplu taşıma hedefi için umut verici bir yol sunuyor. Ancak, soğuk iklimlerdeki performansları, daha geniş çapta benimsenmelerini engelleyen kritik zorluklar ortaya koyuyor.

Bu zorlukların ele alınması, ulaşım sektörünün karbonsuzlaştırılması için şarttır; bu da enerji kullanımı, işletim koşulları ve iklim etkilerinin karmaşıklığını anlamayı gerektirir. Cornell’dan gelen son kapsamlı araştırma, bu faktörlere dair çok ihtiyaç duyulan içgörüyü sağlayarak işletmecilerin, üreticilerin ve politika yapıcıların elektrifikasyonun vaatlerini ve tuzaklarını daha iyi ve bilinçli bir şekilde yönlendirmelerine yardımcı oluyor; böylece daha sorunsuz ve dayanıklı bir geçişle daha temiz bir kamu ulaşım sistemine yol açıyor.

Yatırım yapabileceğiniz EV hisse senetleri listesi için buraya tıklayın

Referans Alınan Çalışmalar:

^{1. Gu, J., Liao, Q., & Zhang, K. M. (2025). Batarya elektrikli toplu taşıma otobüsleri üzerindeki soğuk hava etkisinin değerlendirilmesi. Transportation Research Part D: Transport and Environment, 127, 104809. https://doi.org/10.1016/j.trd.2025.104809}