Ticari Araç Filoları için Sürdürülebilirlik Odaklı Elektrikli Araç Batarya Seçimi: Çok Kriterli Karar Verme Yaklaşımı ile Bir Değerlendirme

Öz

Ticari araç filosu, bir şirketin ulaşım veya taşımacılık için kullandığı tüm araçları ifade eder ve belediyeler, lojistik şirketleri, toplu taşıma sistemleri gibi merkezi sistemlerden oluşur. İklim değişikliğiyle ilgili çevresel endişeler arttıkça, sera gazı emisyonlarının başlıca nedenlerinden biri ulaşım sektörüdür. Elektrikli otomobil teknolojisi, ticari alanda daha geniş kullanımına olanak sağlayacak şekilde ilerleme kaydetmiştir. Elektrikli araç bataryaları bu bağlamda önemli bir yere sahiptir. Sıkı çevre düzenlemeleri, elektrikli araç üreticilerini kapalı devre geri dönüşümüne yönlendirmiştir. Bu filolarda elektrikli araçların batarya seçimi, filonun operasyonel verimliliği ve çevresel etkileri doğrudan etkiler. Çalışma, batarya seçiminde performans, ekonomi ve çevresel sürdürülebilirlik etkilerinin dikkate alınması gerektiğini vurgulamaktadır. Analitik Hiyerarşi Süreci (AHP), MOORA ve COPRAS yöntemleriyle, farklı batarya alternatifleri değerlendirilmiş ve sıralanmıştır. AHP ile kriterlerin ağırlıkları belirlenmiş, MOORA ve COPRAS ile batarya alternatifleri sıralanmıştır. Sonuçlar, Li-Ion bataryanın en iyi alternatif olduğunu gösterirken, Na-NiCl₂ bataryası ikinci, Pb-Asit bataryası ise en kötü alternatif olarak belirlenmiştir. Duyarlılık analiziyle yapılan analizler, sıralamaların büyük ölçüde sabit kaldığını ve modelin güvenilir sonuçlar verdiğini ortaya koymuştur. Elektrikli araç bataryalarının seçimi, ticari araç filolarının enerji verimliliğini artırırken, çevresel etkilerin azaltılmasına ve ekonomik faydalar sağlamaya katkı sunmaktadır.

Anahtar Kelimeler

• Batarya seçimi
• elektrikli araç
• sürdürülebilirlik
• Copras
• Moora

Sustainability-Oriented Electric Vehicle Battery Selection for Commercial Fleets: An Evaluation Using a Multi-Criteria Decision-Making Approach

Öz

A commercial vehicle fleet consists of all vehicles used by a company for transportation or logistics, including centrally managed systems such as municipalities, logistics companies, public transportation, and large-scale distribution networks. The transportation sector is a major contributor to greenhouse gas emissions, and as environmental concerns about climate change grow, electric vehicle technology has advanced for wider use in the commercial sector. Electric vehicle batteries play a crucial role in this context. Strict environmental regulations have pushed electric vehicle manufacturers toward closed-loop recycling. In these fleets, the choice of electric vehicle batteries directly impacts operational efficiency and environmental effects. This study highlights the importance of considering performance, economy, and environmental sustainability in battery selection. Using the Analytical Hierarchy Process (AHP), MOORA, and COPRAS methods, different battery alternatives were evaluated and ranked. AHP determined the criteria weights, and MOORA and COPRAS ranked the alternatives. The results indicate that Li-Ion batteries are the best option, followed by Na-NiCl₂ batteries, and Pb-Acid batteries as the least favorable. Sensitivity analysis shows that the rankings remain stable and the model provides reliable results. Choosing the right electric vehicle batteries improves energy efficiency, reduces environmental impacts, and supports long-term economic benefits.

Anahtar Kelimeler

• Battery selection
• electric vehicle
• sustainability
• Copras
• Moora

Kaynakça

1. Kırmızıgül İE, Baykal B. Elektrikli araç tercihinde tüketici motivasyonu. Sosyal Bilimler Metinleri. 2023;2023(2):223-241.
2. Loganathan MK, Tan CM, Mishra B, Msagati TAM, Snyman LW. Review and selection of advanced battery technologies for post-2020 era electric vehicles. IEEE Transportation Electrification Conference (ITEC-India). 2019;1-5. Bengaluru, India.
3. IEA. World Energy Outlook 2023.
4. Ari YO. Küresel elektrikli otomobil piyasasına genel bakış. Kırklareli Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi. 2020;4(2):193-203.
5. Hamurcu M, Çakır E, Eren T. Kullanıcı perspektifli çok kriterli karar verme ile elektrikli araçlarda batarya seçimi. IJERD 2021;13(2):733-749.
6. Abdulvahitoğlu A, Ekmekçi Güçlüten G. Utilizing an integrated AHP-COPRAS approach for battery selection in electric vehicles. IJAET 2023;12(4):121-132.
7. Abdulvahitoğlu A, Abdulvahitoğlu A, Kılıç M. Elektrikli araç bataryalarının bütünleşik SWARA-TOPSIS metodunun değerlendirilmesi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi. 2022;37(4):1061-1076.
8. Shimin VV, Shah VA, Lokhande MM. Electric vehicle batteries: A selection based on PROMETHEE method. 2016 IEEE 7th Power India International Conference (PIICON). 2016;1-6. Bikaner, India.

9. Yücenurşen A, Samancı A. Battery selection criteria for electric vehicles: Techno-economic analysis. IJAET 2023;12(2):65-74.
10. Sancaklı E. Tekstil sektöründe metal aksesuar tedarikçilerinin performans değerlendirme sürecinde bulanık analitik hiyerarşi ve bulanık TOPSIS yöntemlerinin uygulanması. İstanbul Ticaret Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2019;18(35):17-41.
11. Oral B. Tedarikçi performans değerlendirilmesinde bulanık çok kriterli karar verme yöntemlerinin kullanılması ve tekstil sektöründe bir uygulama [yüksek lisans tezi]. Tekirdağ: Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı; 2022.
12. Özbek A, Eren T. Üçüncü parti lojistik (3PL) firmanın analitik hiyerarşi süreciyle (AHS) belirlenmesi. IJERD 2012;4(2):46-54.
13. Palaz H, Kovacı A. Türk Deniz Kuvvetleri denizaltılarının seçiminin AHP ile değerlendirilmesi. Havacılık ve Uzay Teknolojileri Dergisi. 2008; 3:53-60.
14. Brauers WK, Zavadskas EK. The MOORA method and its application to privatization in a transition economy. Control and Cybern. 2006;35(2):445-469.
15. Karaca T. Proje yönetiminde çok kriterli karar verme tekniklerini kullanarak kritik yolun belirlenmesi, yüksek lisans tezi. Ankara: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü; 2011.
16. Ersöz F, Atav A. Çok kriterli karar verme problemlerinde MOORA yöntemi. KHO Savunma Bilimleri Enstitüsü Harekat Araştırması. 2011.
17. Podvezko V. The comparative analysis of MCDA methods SAW and COPRAS. Inzinerine Ekonomika - Engineering Economics. 2011;22(2):134-146.
18. Aksoy E, Ömürbek N, Karaatlı M. AHP temelli MULTIMOORA ve COPRAS yöntemi ile Türkiye Kömür İşletmeleri’nin performans değerlendirmesi. Hacettepe Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi Dergisi. 2015;33(4):1-28.
19. Zavadskas EK, Kaklauskas A, Turskis Z, Tamosaitiene J. Contractor selection multi-attribute model applying COPRAS method with grey interval numbers. In: International Conference 20th EURO Mini Conference “Continuous Optimization and Knowledge-Based Technologies” (EurOPT-2008); 2008 May 20-23; Neringa, Lithuania. 2008. p. 241-247.
20. Özdağoğlu A. Çok ölçütlü karar verme modellerinde normalizasyon tekniklerinin sonuçlara etkisi: COPRAS örneği. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi İİBF Dergisi. 2013;8(2):229-252.
21. Aktaş M, Baygüneş B, Kıvrak S, Çavuş B, et al. Elektrikli araç için düşük maliyetli bir batarya yönetim sistemi tasarımı ve gerçekleştirilmesi. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi. 2020;227-238.
22. Apata O, Bokoro PN, Sharma G. Department of Electrical Engineering Technology, University of Johannesburg, Johannesburg 2028, South Africa. Energies. 2023;16(14):5274.
23. Güven CE, Gedik K. Ömrünü tamamlamış elektrikli araç bataryalarının çevresel yönetimi. Journal of the Institute of Science and Technology. 2019;9(2):726-737.
24. Üçtuğ FG. Türkiye’de üretilen elektrikli ve içten yanmalı motorlu araçların karşılaştırmalı çevresel yaşam döngüsü değerlendirmesi. Düzce University Journal of Science and Technology. 2022;10(4):1701-1714.
25. Gülcan MF, Alkan E, Çotuker O, Yuca Doğdu N. Lityum iyon batarya üretiminde kullanılan hammaddelerin incelenmesi ve Türkiye’nin batarya üretim potansiyelinin irdelenmesi. BŞEÜ Fen Bilimleri Dergisi. 2024;11(1):204-217.
26. Muratoğlu Y, Alkaya A. Elektrikli araç teknolojisi ve pil yönetim sistemi incelemesi. Elektrik Mühendisliği. 2016;(458):10-14.
27. Jia Ying Y. A review on the state-of-the-art technologies of electric vehicle, its impacts and prospects. Renewable Sustainable Energy Rev. 2015; 49: 365-385.
28. Turğut M. Elektrikli araçlar için batarya yönetim sistemi tasarımı ve geliştirilmesi. Yüksek Lisans, Karabük Üniversitesi, Karabük, Türkiye, 2018.
29. Rigan M. Batarya yönetim sistemi tasarımı. Yüksek Lisans, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Kahramanmaraş, Türkiye, 2020.
30. Yu H., Xie T., Paszczynski S., Wilamowski B.M. Advantages of radial basis function networks for dynamic system design. IEEE Transactions on Industrial Electronics 2011; 58 (12): 5438-5450.
31. Kurşunoğlu S. Atık çinko-karbon ve alkali pillerden çinko ve mangan geri kazanılması. Doktora, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Eskişehir, Türkiye, 2009.
32. Sayılgan E. Kullanılmış pillerden çinko ve mangan metallerinin geri kazanımı ekonomik analiz ve matematik modelleme. Doktora, Süleyman Demirel Üniversitesi, Isparta, Türkiye, 2009.
33. Cluzel C, Douglas C. Cost and performance of EV batteries. Final Report for The Committee on Climate Change; 2012.
34. Yong JY, Ramachandaramurthy VK, Tan KM, Mithulananthan N. A review on the state-of-the-art technologies of electric vehicle, its impacts and prospects. Renewable Sustainable Energy Rev. 2015;49:365-385.