بسیاری از کشورهای جهان در سالهای اخیر با هدف مقابله با آلودگی هوا و کاهش میزان انتشار آلایندهها و گازهای گلخانهای و حفظ بیشتر محیط زیست، از برنامههای خود برای معرفی و عرضه محصولات پاک و دوستدار محیط زیست خبر داده و موفق شدهاند خودروهای تمام الکتریکی و برقی متعددی را نیز به تولید انبوه برسانند و نظر و رضایت مشتریان بازارهای خودرو را جلب کنند.
خودروهای الکتریکی با محیط زیست سازگار هستند و آلودگی زیستی بسیار کمی بر جای میگذارند. از آنجایی که نگرانی در مورد تأثیرات زیست محیطی خودروهای بنزینی افزایش یافته است توسعه خودروهایی که تأثیر مخربی بر محیط زیست ندارند، امروزه جایگاه پیدا کرده است.
بر این اساس میزان تقاضای افراد برای خرید "خودروهای الکتریکی" مبتنی بر موتورهای الکتریکی و خودروهای هیبریدی و برقی که برای حرکت کردن از ترکیب دو یا چند منبع مجزای قدرت استفاده میکنند، افزایش یافته است.
مزیت خودروهای الکترونیکی
اوج شهرت خودروهای الکتریکی سال ۱۹۰۰ در نظر گرفته شده است. در آن زمان، خودروهای الکتریکی در حدود یک سوم خودروهای شهرهای بزرگ آمریکا را در بر میگرفتند.
مزیت خودروهای الکتریکی در آن زمان این بود که آنها یک سواری بی سر و صدا را ارائه میدادند و روشن کردن آنها نیز آسانتر بود و تنها ویژگی منفی آنها این بود که استفاده طولانی مدت از آنها مقدور نبود چرا که شارژ آنها زود تمام میشد.
بیشتر بخوانید: پرفروش ترین و محبوب ترین خودروهای هیبربدی جهان را بشناسید+تصاویر
خودروهای الکتریکی از بسیاری جهات خیلی سادهتر از خودروهای بنزینسوز هستند. تعداد قطعات متحرک در موتور برقی خیلی کمتر از پیشرانهی احتراقداخلی است. همچنین، خودروهای برقی از جعبهدندههای تکسرعته استفاده میکنند و این باعث کاهش چشمگیر تعداد قطعات و احتمال خرابی خودرو میشود.
از سوی دیگر، خودروهای بنزینی نیز معایب و سر و صدای زیادی داشت، اما مزیت آنها این بود که با هر بار سوختگیری، مدت طولانی میشد از آن استفاده کرد. پس آنها تصمیم به توسعه خودرویی که هم مزایای خودرو الکتریکی و هم خودرو بنزینی را داشت، گرفتند. خودروهایی که با این ایده آنها توسعه دادند، "خودروی هیبریدی" (hybrid car) نام داشت.
نگرانی از عمر باتری خودروهای الکتریکی
با وجود این مسائل، همچنان عامل بسیار مهمی وجود دارد که باعث میشود افراد دربارهی خرید خودرو الکتریکی عجله نکنند باتری آن است. تقریبا نیمی از افرادی که قصد خرید خودروهای الکتریکی را دارند، نگران این مسئله هستند که باتری خودرو آنها بیشتر از ۱۰۰ هزار کیلومتر عمر نکند. تعویض باتری در خودروهای الکتریکی هزینهی زیادی دارد. برای مثال، در شورولت بولت هزینهی انجام این کار بدون احتساب دستمزد ۱۵ هزار دلار است.
امروزه گزارشهایی وجود دارند که نشان میدهند برخی خودروهای برقی بهدلیل از بین رفتن و ضعیفشدن باتری ناچار به تعویض باتری شدهاند. نیسان نیز گزارش کرده است با وجود فروش درخور توجه خودرو الکتریکی لیف در هشت سال گذشته، تعداد نسبتا زیادی از این خودروها به تعویض باتری نیاز پیدا کردهاند.
بیشتر بخوانید: روشهای مصرف بهینه بنزین در خودروها
باتریهای لیتیومیون موجود در خودروهای برقی با انواع باتریهای موجود در لپتاپها و تلفنهای همراه مشابه هستند و تنها تفاوت آنها اندازهی بزرگتر است. باتریهای لیتیومیون از باتریهای اسیدی کاملا متفاوت هستند که در خودروهای عادی استفاده میشوند و در مقایسه با باتریهای نیکل متال هیدرید، ظرفیت ذخیرهی انرژی بسیار بیشتری نیز دارند. همچنین، باتریهای لیتیومیونی اگر مدت زمان زیادی بدون استفاده بمانند، مقدار کمتری از شارژ خود را از دست میدهند. باتری خودروهای برقی از تعداد زیادی سلول بههم متصلشده تشکیل میشوند و معمولا بهجای اینکه یک باتری بزرگ در خودرو نصب کنند، از صدها سلول کوچک درکنار یکدیگر استفاده میکنند.
ظرفیت باتری خودروهای الکتریکی چقدر است؟
ظرفیت باتری خودرو الکتریکی را با واحد کیلوواتبرساعت نشان میدهند که با علامت kwh دیده میشود. خرید خودرو الکتریکیای که باتری آن kwh بیشتری داشته باشد، مانند خرید خودرویی بنزین با باک بزرگتر است.
همانطورکه اگر باک خودروتان بزرگتر باشد، میتوانید با هربار سوختگیری مسافت بیشتری طی کنید، اگر باتری خودرو برقی نیز kwh بیشتری داشته باشد، با هربار شارژ میتوانید مسافت بیشتری رانندگی کنید.
علاوه بر این خودروهای الکتریکی به نرمافزار مدیریت شارژ مجهز هستند که برای افزایش عمر باتری از کاملا خالی یا شارژ شدن آن جلوگیری میکند.
شعاع حرکتی خودروهای الکتریکی
آژانس حفاظت از محیطزیست آمریکا (EPA) معمولا شعاع حرکتی حدودی برای خودروهای الکتریکی اعلام میکند؛ اما اگر رانندهای نتواند به شعاع حرکتی اعلامشدهی EPA یا سازندهی خودرو دست پیدا کند و باتری خودروی اش زودتر تمام شود، لزوما بهمعنای وجود ایراد در باتری نیست.
شعاع حرکتی در خودروهای الکتریکی عدد ثابتی نیست و متغیر است. برای مثال، اگر با سرعت سریع رانندگی کنید، باتری خودرو زودتر از زمانی تمام میشود که در ترافیک حرکت میکنید. این دقیقا برخلاف خودروهای بنزینی است که در جاده مصرف کمتری دارند و در شهر مصرف بیشتر.
همچنین، شعاع حرکتی خودروهای برقی اگر خودرو کاملا پر از مسافر و بار باشد، متفاوت از حالتی است که فقط راننده در خودرو باشد. شرایط محیطی مثل گرما یا سرمای زیاد نیز بر عملکرد باتری تأثیر میگذارند و میتوانند باعث افت عملکرد شوند. عامل دیگر نیز استفاده از بخاری یا کولر در خودرو است که مصرف باتری را افزایش میدهند.
باتری خودروهای برقی چند سال ضمانت دارد
برخی خریداران خودروهای الکتریکی برای اینکه خیالشان از بابت باتری راحت باشد، ضمانتهای طولانیمدت برای خودرو تهیه میکنند؛ اما لزوما به انجام چنین کاری نیاز نیست. باتری تمامی خودروهای الکتریکیای که در بازار ایالات متحده فروخته میشوند، حداقل هشت سال یا ۱۶۰ هزار کیلومتر ضمانت دارند. برای مثال، کیا باتری خودروهای برقیاش را ۱۰ سال و ۱۶۰ هزار کیلومتر ضمانت میکند و هیوندای حتی پا را فراتر گذاشته و ضمانت مادامالعمر برای باتری ارائه میدهد.
مطالب مرتبط: روشهای مصرف بهینه بنزین در خودروها
نکتهای که خریداران خودروهای الکتریکی دربارهی ضمانت باید به آن توجه کنند، این است که برخی سازندگان ضمانت را تنها درصورتی به باتری ارائه میدهند که باتری کاملا از کار افتاده باشد. خودروسازان دیگری مانند بیامو، شورولت، نیسان، تسلا و فولکسواگن نیز درصورتیکه باتری تا درصد مشخصی افت ظرفیت کند، آن را تعویض خواهند کرد که این درصد مشخص معمولا بین ۶۰ تا ۷۰ درصد است.
میزان عملکرد عمر باتری خودروهای الکتریکی
عملکرد باتری بهمرور زمان و با هر نوبت شارژ و خالی شدن کمی افت میکند؛ اما این فرایند بسیار آهسته است و زمان زیادی میبرد. برای مثال، باتری خودرو تسلا مدل اس پس از طی حدود ۸۰ هزار کیلومتر، تنها ۵ درصد افت میکند. همچنین، براساس اطلاعاتی که تسلا اخیرا منتشر کرده، خریداران مدل اس بعد از پنج سال استفاده، تنها درصد بسیار کمی افت عملکرد باتری را تجربه کردهاند.
شایان ذکر است خودروهایی که در مناطق گرمسیر نگهداری شدهاند، افت عملکرد بیشتری در باتری خود تجربه کردهاند؛ چون همانطورکه میدانید، گرما قاتل باتریهای لیتیومیون است؛ به همین دلیل، اکثر خودروسازان از سیستمهای خنککننده با مایع برای خنککردن باتری خودروهای استفاده میکنند. افزونبراین، گذشت زمان و عمر خودرو بر سرعت افت باتری تأثیر میگذارد و خودروهای بسیار قدیمی با افت سریعتری در باتری مواجه میشوند.
شارژرهای سریع سطح سه DC میتوانند ۸۰ درصد باتری خودروها را تقریبا در ۳۰ دقیقه شارژ کنند. استفاده از این شارژرها نیز میتواند روی عملکرد باتری در طولانیمدت تأثیر منفی بگذارد؛ چون هرچه باتری سریعتر شارژ شود، دمای آن بیشتر افزایش پیدا میکند و این موضوع خوبی نیست. البته کتابخانهی ملی ایداهو (INL) چندی پیش آزمایشی انجام داد که نشان میدهد نباید چندان دربارهی شارژرهای سریع سطح سه DC نگران بود. INL برای این آزمایش دو دستگاه نیسان لیف مدل ۲۰۱۲ را انتخاب کرد که در ۸۰ هزار کیلومتر آزمایش، یکی از آنها همواره با شارژر خانگی ۲۴۰ ولت از نوع سطح دو شارژ شد و دیگری با شارژر سریع سطح سه. پس از پایان آزمایش، خودرویی که در خانه شارژ شده بود، تنها ۴ درصد وضعیت بهتری از خودرویی داشت که از شارژر سریع سطح دو استفاده میکرد.
درمجموع، میتوان اینگونه نتیجهگیری کرد که اگر از خودرو الکتریکی بهدرستی استفاده شود، عمر مفید باتری میتواند حداکثر ۱۶۰ هزار کیلومتر باشد. کانسیومر ریپورتس در گزارشی عنوان کرده بود عمر مفید باتری خودروهای الکتریکی اگر سالانه فقط ۲۰ هزار کیلومتر رانده شوند، درحدود ۳۲۰ هزار کیلومتر و ۱۷ سال است. در آیندهی نزدیک نیز، تسلا میخواهد باتریهایی با عمر بیش از ۱.۶ میلیون کیلومتر به بازار عرضه کند که این نگرانی را کاملا از بین خواهد برد و خریداران باید نگران عمر خود خودرو باشند و نه باتری آن.