Taşınabilir Hidrojen Kartuşları, FCEV’lerin Çekiciliğini Vurguluyor

Elektrikli araçlar (EV’ler) şu anda tam bir çılgınlık. EV popülaritesi ve benimsenmesi dünya çapında hızla artarken, onlar on yıl bitmeden $1,084 milyar pazar hacmine ulaşması öngörülüyor.

2021, EV satışları için büyük bir yıl oldu; 2020’ye göre iki katına çıkarak 6,75 milyon oldu ve ardından 2022’de 10 milyonu aştı. Bu arada, EV birim satışlarının 2029 yılına kadar 18,84 milyon araca ulaşması bekleniyor.

EV araçları, geleneksel benzinli içten yanmalı motorların aksine, hareket etmek için elektrik motorları ve şarj edilebilir bataryalar kullanır.

Aslında birkaç tür vardır: Batarya EV’ler, tamamen şarj edilebilir bir batarya paketiyle çalışır; Plug‑in Hibrit EV’ler, hem geleneksel benzin motorlarını hem de harici bir güç kaynağından şarj edilebilen bir elektrik motorunu kullanır; Hibrit EV’ler, batarya ile çalışan bir motorun yanı sıra içten yanmalı bir motor içerir ve Hidrojen yakıt hücresi EV’leri, elektrik motorunu çalıştırmak için hidrojeni kullanır.

Tüm EV’ler gibi, yakıt hücresi elektrikli araçlar (FCEV’ler) de bir elektrik motorunu çalıştırmak için elektriği kullanır, ancak bir batarya yerine, FCEV’ler hidrojenden güç alan bir yakıt hücresiyle elektrik üretir.

FCEV’lerin çalışma şekli, bir yakıt hücresinin iki elektrotu olmasıdır — negatif elektrot olan anot ve pozitif elektrot olan katot. İkisi de bir elektrolit etrafında sıkıştırılmıştır. Hidrojen gibi bir yakıt daha sonra anota, havanın ise katota verilerek tanıtılır.

Şimdi, anotta, bir katalizör hidrojeni elektron ve protonlara ayırmak için kullanılır.

Katalizör kimyasal reaksiyonu hızlandırmak için kullanılır ve bilim insanları hidrojen yakıt hücrelerinin maliyetini düşürecek bir katalizör aramaktadır. Platin en yaygın katalizördür, ardından nikel, paladyum ve demir gibi diğerleri gelir.

Hidrojen yakıt hücrelerinde, elektronlar dış devreden geçerek elektrik üretir, protonlar ise katottan geçerek oksijen ve elektronlarla birleşip su ve ısı üretir. Bu şekilde, bir yakıt hücresi bir enerji dönüştürücü görevi görür; bataryanın ise bir depolama cihazı olmasından farklıdır.

Yakıt hücresi elektrikli araçların geleceğin ulaşım şekli neden olduğunu öğrenmek için buraya tıklayın.

Hidrojen Yakıt Hücreleri: Araçlar için Sürdürülebilir Bir Gelecek

Bir yakıt hücresi temelde hidrojen gibi yakıtların kimyasal enerjisini kullanarak verimli ve temiz bir şekilde elektrik üretir. Hidrojen, en hafif elementtir; oksijenle reaksiyona girdiğinde bol enerji açığa çıkar ve yalnızca su üretir.

Görünmez gaz, geleceğin temiz yakıtı olarak övülmektedir. Hidrojen Konseyi, önde gelen enerji, ulaşım ve endüstri şirketlerinden oluşan küresel bir girişim, hidrojeni yalnızca gelecekte araçlar için sürdürülebilir bir itiş gücü olarak değil, aynı zamanda ısı ve elektrik için temiz bir enerji kaynağı olarak görmektedir.

Ancak, tüm hidrojen temiz değildir. Sıfır emisyonlu “yeşil hidrojen”, aslında temiz elektrik kullanılarak suyun hidrojen ve oksijene ayrıldığı elektrolizden elde edilir.

Temiz hidrojen kullanarak, yakıt hücreleri daha düşük ya da sıfır emisyon elde edebilir ve iklim sorunlarına yardımcı olabilir. Hidrojen yakıt hücreleri zararlı emisyon üretmediği için, toksik maddelerin depolanması ve taşınmasıyla ilgili maliyetleri ortadan kaldırır. Ayrıca sessiz çalışır ve sağlık sorunlarına yol açan hava kirleticileri yaymaz.

Yakıt hücreleri, bataryalar ve içten yanmalı jeneratörlerle karşılaştırıldığında, bataryaları değiştirme, şarj etme ve yönetme ihtiyacını ortadan kaldırarak para tasarrufu sağlar. Basit bakım ve daha az saha ziyareti de işletme maliyetlerini daha da düşürür.

Geleneksel yanma temelli teknolojilerle karşılaştırıldığında, yakıt hücreleri daha yüksek verimlilikte çalışır. Kimyasal enerjiyi doğrudan elektrik enerjisine dönüştürerek yüksek verimlilik elde ederler.

ABD Enerji Bakanlığı’na göre, hidrojen yakıt hücrelerinin enerji verimliliği %40‑%60 arasındadır; bu, tipik bir içten yanmalı motorun %25 verimliliğine kıyasla daha yüksektir.

Ayrıca, hidrojenli arabalar elektrikli arabalara benzer bir sürüş deneyimi sunar ve hidrojen tanklarını doldurmak kısa bir zaman alır. Büyük batarya depolama kapasitesine sahip diğer elektrikli araçlarla benzer bir menzile sahiptirler. Bu, FCEV’lerin kullanılabilirliğini ve esnekliğini normal bir arabanın seviyesine getirir.

Hidrojen yakıt hücreleri tarafından üretilen enerji, dronlardan ticari araçlara, endüstriyel, ticari ve konut binalarına kadar her şeyi beslemek için kullanılabilir. Güvenilir ve temiz bir alternatif enerji kaynağı olarak, bu teknoloji giderek daha fazla uygulama bulmaktadır.

Yakıt hücresi elektrikli araçlar (FCEV) istatistiklerine bakarsak, 2022’de bir önceki yıla göre %40 artış göstererek dünyadaki yollarda 72.000’den fazla FCEV olduğu rapor edilmiştir; bu, Uluslararası Enerji Ajansı’nın (IEA) yeni Global EV Outlook 2023 raporuna göre.

Bununla birlikte, küresel satışlar 2023’te %30’dan fazla düşerek, 2022’de 20.704 iken sadece 14.451 yakıt hücresi aracı satıldı. Bu düşüş, Güney Kore’de FCEV satışlarının %55,2’ye kadar gerilemesiyle tetiklendi.

Bu arada, Çin mütevazı bir büyüme göstererek SNE Research adlı Koreli danışmanlık şirketine göre dünyanın en büyük FCEV pazarı haline geldi.

Çin hükümeti aslında en az 1.200 hidrojen yakıt istasyonu inşa etmeyi hedefliyor; bu, ülkenin liderliğini sürdürmesine yardımcı olacak ve tıpkı EV sektöründe hâkim olduğu gibi. Çin, dünyadaki EV’lerin neredeyse iki üçte birini ve EV bataryalarının üçte üçünden fazlasını üretmektedir.

Avrupa Hidrojen Gözlemevi ise 2023’te Almanya’nın en fazla FCEV tesciline ve filosuna sahip olduğunu, ardından Fransa’yı takip ettiğini bildirdi.

As for the types of vehicles, passenger cars are the most registered FCEVs and have seen the highest increase in activity in recent years. FCEV buses and trucks are also becoming more common, with 464 buses and 215 trucks in 2023.

Yakıt Hücresi Elektrikli Araçların Karşılaştığı Zorluklar

Uluslararası Enerji Ajansı, hidrojeni 2050’de karayolu taşımacılığının %16’sını oluşturacağına inanıyor.

Bununla birlikte, altyapı bir sorun teşkil ediyor; çünkü hidrojen özel pompalarla dolduruluyor. Örneğin, Avrupa’da sadece 178 hidrojen dolum istasyonu bulunmakta ve bunların yarısı yalnızca Almanya’da. Birleşik Krallık’ta ise yaklaşık dokuz hidrojen istasyonu bulunurken, 31.000 halka açık şarj noktasına kıyasla çok azdır.

Bununla birlikte, altyapı yavaş yavaş genişliyor. Elektrikli şarj ve hidrojen yakıt istasyonlarından oluşan bir altyapının, yalnızca elektrikli şarj altyapısına göre daha ucuz olduğu bulunmuştur.

Maliyet, hidrojenli arabaların benimsenmesini sınırlayan bir diğer faktördür. Şu anda piyasada bulunan sınırlı sayıda yakıt hücresi destekli model, bataryalı EV’lerden veya içten yanmalı motorlu araçlardan daha pahalıdır.

Hidrojenli arabaların daha pahalı olmasının nedenlerinden biri, katalizör olarak kullanılan platin maliyetidir. Ancak, otomotiv yakıt hücreleri için gereken değerli metal miktarı önemli ölçüde azaltılmıştır ve bilim insanları maliyet‑etkin alternatifler aramaktadır.

Yakıt maliyeti açısından, bu, yanmalı araçların maliyetiyle yaklaşık olarak aynı seviyededir ve hidrojen üretimi dünya çapında arttıkça düşmesi beklenmektedir.

Şu anda, birçok büyük otomotiv şirketi, sıfır emisyon elde etmek için tercih edilen teknoloji olarak bataryanın yerini hidrojene bırakmayı umut ediyor.

Bu, BMW CEO’su Oliver Zipse’i de kapsar; Zipse, hidrojeni “sıfır emisyonlu mobilite söz konusu olduğunda bulmacanın eksik parçası” olarak nitelendirmiştir. Alman üretici batarya teknolojisine büyük yatırımlar yaparken, aynı zamanda Toyota yakıt hücrelerini kullanan bir BMW iX5 Hidrojen yakıt hücresi aracını test aşamasında tutmaktadır.

The auto manufacturer doesn’t see FCEV as a competitor to battery‑powered e‑cars; rather, it sees them as complementary.

“Tek bir teknoloji, dünya çapında iklim‑nötr mobiliteyi sağlamak için yeterli olmayacak.”

– Zipse geçen yıl söyledi

Şirkete göre, hidrojenli araçlar yüksek esneklik ve sık seyahat ihtiyacı olanlar için uygun bir çözüm olacaktır. BMW ayrıca üretim ve lojistikte hidrojen teknolojisini kullanmayı araştırıyor.

Japonya’nın Toyota’s (TM ) Akio Toyoda, hidrojen yakıt hücrelerinin bir diğer büyük savunucusudur; geçen ay, batarya arabalarının pazar payının %30’da zirve yapacağını, geri kalanının ise hidrojen ve geleneksel yanmalı motorlarla doldurulacağını söyledi.

Önde gelen otomotiv üreticisinin halka açık olarak geniş çapta sunulan hidrojenli arabası Mirai’dir.

Tüm ilgi ve gelişmelere rağmen, FCEV’lerin bir diğer sorunu temiz hidrojene kolay erişim sağlamaktır. Toyota, teknik şefi Hiroki Nakajima’ya göre, araçlardaki hidrojenin şu ana kadar “başarılı olmadığını” yakıt temini eksikliği nedeniyle kabul etmiştir.

However, things may be about to change as Toyota unveils its breakthrough hydrogen fuel cell batteries that can be swapped.

Toyota’nın Çığır Açan Gelişmesi: Taşınabilir Hidrojen Kartuşları

2024 Japon Mobilite Şenliği Bizweek’te, Toyota Motor Corp (TM ) taşınabilir hidrojen kartuşlarını dünyaya sergiledi ve otomotiv üreticisi bu araçlar için değiştirilebilir güç sağlayarak FCEV’lerin dünyasını değiştirmeyi hedefledi.

Kaynak: Toyota

15-18 Ekim tarihleri arasında Chiba Prefecture’daki Makuhari Messe’de düzenlenen etkinlik, sürdürülebilir bir geleceğe çalışan mobilite girişimlerini ağırlamaktadır. Etkinlikte Toyota, karbon nötrlüğüyle ilgili teknolojisini sergiledi.

Şirket, hidrojen toplumu oluşturma ve yenilenebilir enerji yönetimini içeren çoklu yol yaklaşımıyla karbon nötrlüğünü hedefliyor. Bu çabalar enerji arzını istikrara kavuşturur ve çevresel etkiyi azaltır.

Taşınabilir hidrojen kartuşları, Toyota’nın ana gelişmelerinden biriydi; şirketin piyasa değeri 267,8 milyar dolar, hisse fiyatı 169,55 dolar ve yılbaşından bu yana %7,54 düşüş gösterdi. Otomotiv üreticisi, çalışan prototipini 2022’de mobilite teknolojisine odaklı yan kuruluşu Woven aracılığıyla tanıttı.

Bu büyük hidrojen kartuşları, arabanıza takıp güç sağlayabileceğiniz büyük AA pillerine benzer. Enerjileri tükendiğinde, arabalarınız ve cihazlarınız çalışır durumda kalması için yeni bir kartuşla değiştirebilirsiniz.

Daha da önemlisi, Toyota bu tankların boyut ve ağırlığını azaltarak elde taşınabilir hale getirdi. Önceden bu hidrojen tankları çok büyük ve taşınması zordu. Şirket şöyle dedi:

“Hidrojenin çeşitli günlük durumlarda kullanılabilecek tanıdık ve güvenli bir enerji kaynağı olmasını sağlamak için tasarlandılar.”

While hydrogen car manufacturing and, in turn, usage is extremely low, now that Toyota has addressed a big problem of these vehicles, it’s possible hydrogen cars may get their time of the day and, over time, may even surpass battery‑powered electric vehicles.

Ancak bu kadarla sınırlı değil. Etkinlikte Toyota, hidrojenle çalışan standart dışı bir yarış arabasını da sergiledi. Şirket, üç yıl önce gaz halinde hidrojenle çalışan GR Corolla modelini yarışmaya başlattı ve geçen yıldan beri Japonya ve yurt dışında dayanıklılık yarışlarına katılıyor.

Araç üreticilerini hidrojenli araçları benimsemeye teşvik etmenin yanı sıra, Toyota taşınabilir hidrojen kartuşları için birçok başka kullanım planlamaktadır.

Bu yeni gelişmenin ilginç yönü, bu hücrelerin evinizi de güçlendirebilmesidir. Hatta pişirme için yanacak hidrojen sağlayabilir; bu amaçla Toyota, Rinnai Corporation ile ortaklık kurarak tam olarak bunu yapan bir konsept ocak gösterdi.

In fact, Toyota is planning to work with companies to get its cartridges into the market and find its various applications. In its official press release, the company said:

“(Bu), hizmet sunmayı ve taşınabilir hidrojen kartuşları kullanan cihazlar geliştirmeyi ve satmayı da içeren çeşitli bakış açılarıyla, farklı şirket ve girişimlerin teknoloji ve fikirleriyle eşleşmeler bulmayı amaçlamaktadır.”

With this move, the auto manufacturer, which is also involved in finance and other businesses, “will further strengthen its efforts to use portable hydrogen cartridges and help create a hydrogen society.”

Yakıt Hücresi Elektrikli Araç Pazarındaki Önde Gelen Oyuncular

Şimdi, Yakıt Hücresi Elektrikli Araç (FCEV) sektöründeki en önde gelen isimlere bakarsak, Plug Power (PLUG ) liderler arasında yer alıyor. Şirket, yakıt hücresi destekli forkliftler üretmiş ve yeşil hidrojen üretimi ve dağıtımına genişlemiştir; ancak hisseleri şu anda %54,22 düşüşle, hisse fiyatı 2,08 dolar. Plug Power’e yatırım hakkında tüm bilgileri öğrenmek için buraya tıklayın.

Ayrıca Ballard Power Systems (BLDP ) bulunmakta; bu şirket otobüs, kamyon ve diğer ağır hizmet araçları için yakıt hücresi çözümlerine odaklanıyor. Hisseleri %55,95 düşüşle, hisse fiyatı 1,66 dolar. Nikola Corporation da benzer şekilde %83,81 düşüşte. Nikola’nın kamyon iş birimi hem FCEV hem de BEV teknolojisini kullanıyor.

Şimdi, bu yıl hisse performansı iyi olan şirkete daha derin bir bakış atalım.

#1. Cummins Inc.

Yazı yazıldığı sırada 332,68 dolar işlem gören Cummins hisseleri bu yıl %38,87 artış gösterdi. Şirketin piyasa değeri 45,59 milyar dolar, EPS (TTM) 3,79, P/E (TTM) 24,13, ROE (TTM) %19,55 ve temettü getirisi %2,19.

Geleneksel olarak dizel motorlarıyla tanınan Cummins, ticari araçlar için yakıt hücreleri de dahil olmak üzere hidrojen teknolojisine önemli yatırımlar yaptı. 2024 ikinci çeyreği için şirket kaydetti ki rekor 8,8 milyar dolar gelir ve 726 milyon dolar net kar elde etti. Çeyrekte EBITDA satışların %15,3’ü, seyreltilmiş EPS ise 5,26 dolar oldu.

2019’da Hydrogenics’i 290 milyon dolar karşılığında satın alarak Cummins, otobüs, kamyon ve diğer ağır hizmet araçları için hidrojen yakıt hücresi çözümlerini ilerletiyor. 2023’te şirket ayrıca duyurdu ki Air Liquide’ (AIL.DE ) in Hydrogenics’teki %19’luk hissesini satın alarak, Cummins bu teknolojilere olan bağlılığını ve bu teknolojilerin tüm paydaşlar için değer yaratmada ve dünyamızı karbonsuzlaştırmadaki artan önemini pekiştirdiğini belirtti.

2022’de Cummins, dünya çapında önde gelen kamyon ve otobüs sağlayıcısı Scania’ya proton değişim membranı (PEM) yakıt hücresi sistemleri sağlamaya başladı; bu sistemler 20 FCEV’de kullanılmak üzere tasarlandı. Bu hidrojen iş birliği, 2020’de Scania’nın Norveç’in en büyük market toptancısı ASKO ile pilot projede Cummins’in yakıt hücresi sistemleriyle çalışan dört elektrikli kamyonunun işletilmesiyle başladı.

Bu yılın başlarında şirket duyurdu ki gelişmiş yazılım ve elektronik entegrasyonu BEV’lerde ve FCEV’lerde performansı optimize etmek, güvenliği artırmak ve ulaşım endüstrilerini daha sürdürülebilir hâle getirmek için yapılmıştır. Cummins’ın sıfır emisyon iş segmenti Accelera ayrıca başlattı yeni nesil hidrojen ve elektrik çözümlerinin yeni versiyonlarını. FCE300 ve FCE150 yakıt hücresi motorları, gelişmiş dayanıklılık, artırılmış sistem verimliliği ve daha büyük sistemler için artan güç yoğunluğu sunar.

“Sürekli yenilik, sahada gerçek dünya testleri ve müşteriler ve ortaklarla çözümleri özelleştirerek iş birliği sayesinde, bir sonraki nesil teknolojilerimizi geliştirmeye devam ediyor, benimsenmeyi hızlandırıyor ve sıfıra geçişi destekliyoruz.”

– Amy Davis, Accelera Başkanı

Sonuç

Renk, tat, koku ve yanıcı özellikleri olmayan gaz hâliyle Hidrojen, geleceğin enerji taşıyıcısı olarak büyük bir potansiyel sergiliyor. Özellikle depolama ve taşıma kapasitesi, hidrojeni çok çeşitli uygulamalarda kullanılabilir hâle getiriyor.

Otomotiv endüstrisinde, yüksek verimliliği ve temiz enerji profiliyle hidrojen yakıt hücresi teknolojisi, batarya destekli EV’lere çekici bir alternatif sunar. Daha da önemlisi, bu nihai temiz enerji kullanım sırasında CO2 yaymaz; ayrıca üretim sürecinde güneş ve rüzgar gibi yenilenebilir enerji kaynakları kullanılarak CO2 emisyonları daha da azaltılabilir.

FCEV’lerin benimsenmesi zorluklarla karşılaşsa da, Toyota’nın taşınabilir hidrojen kartuşları gibi yenilikler daha geniş kullanım için yolu açabilir. Bu sayede, hidrojenin sürdürülebilir mobiliteye giderek daha önemli bir katkı sağlaması bekleniyor.