يتزايد إنتشار السيارات الكهربائية بشكل كبير في هذه الأيام فهي أصبحت تمثل مستقبل السيارات ، مما يعني أننا سنضطر جميعًا إلى التعود على تكنولوجيا بطاريات السيارات الكهربائية . إذا كنت لا تعرف كيلوواتك من الكيلوواط / ساعة ، فقد يكون ذلك أمرًا شاقًا في البداية ، ولكن في الحقيقة لا يستغرق الأمر وقتًا طويلاً لإتقان المصطلحات.
في هذه المقالة سنشرح كيفية عمل بطاريات السيارات الكهربائية ، وما الذي تبحث عنه عند شراء سيارة كهربائية ، وكيفية تحديد تقنية البطارية المتطورة مقابل الأشياء التي اتبعت بالفعل Betamax والأقراص المرنة في سلة المهملات من التاريخ.
ما نوع بطاريات السيارات الكهربائية التي تستخدمها ؟
تستخدم معظم السيارات الكهربائية الجديدة المعروضة للبيع اليوم تقنية البطاريات التي هي نفسها في الأساس: مئات الخلايا الفردية معبأة في وحدات من الجيوب لصنع بطارية واحدة كبيرة. أكبرها ضخم ، يبلغ طوله بضعة أمتار ويزن عدة مئات من الكيلوجرامات ؛ هذا هو السبب وراء وضع معظمها تحت مقاعد السيارات الكهربائية داخل هيكل السيارة .
يوضح بيتر رولينسون ، المدير التنفيذي السابق لشركة Tesla والذي يشغل الآن منصب الرئيس التنفيذي لشركة Lucid ، “من المهم التمييز”. “العناصر الفردية الصغيرة هي الخلايا – الوحدة النهائية هي البطارية.” يتم تجميعها معًا في وحدة بطارية ، وهي مكيفة للحفاظ على درجة حرارة التشغيل المثلى بغض النظر عن مناخ الصيف أو الشتاء بالخارج ، كما هو موضح في الرسم التخطيطي أدناه.
كيف تعمل بطاريات السيارات الكهربائية ؟
هناك نوعان رئيسيان من بطاريات السيارة الكهربائية شائعة الاستخدام اليوم:
بطارية ليثيوم أيون يستخدمها معظم صانعي السيارات الكهربائية (مثل تسلا وجاكوار)
هيدريد معدن النيكل شوهد في السيارات الهجينة (مثل تويوتا)
لا تختلف الكيمياء الأساسية عن البطاريات في هاتفك المحمول. تستخدم معظم الهواتف الذكية الحديثة بطاريات ليثيوم أيون لشحن سريع – وهذا ما تجده في هاتف Apple iPhone أو Samsung Galaxy ، المنتشران على نطاق واسع بين ايدينا .
المتطلبات معقدة: يجب أن يكونوا قادرين على تخزين الكثير من الطاقة ، ولكن أيضًا إعادة الشحن بسرعة ، والاحتفاظ بكثافة طاقتهم على مدى عدة آلاف من دورات الشحن ، كل ذلك أثناء تعرضهم للأهتزازات بالطرق والحفر وأيًا كان الطقس حار جدا أو صقيع صعب .
سعة بطاريات السيارات الكهربائية
لتوفير الطاقة اللازمة لدفع سيارة تزن طنين وما فوق ، تكون بطاريات السيارات الكهربائية كبيرة بشكل عام. تُقاس سعة طاقتها عادةً بالكيلوواط / ساعة (أو kWh) ، مما يدل على تخزين طاقة البطارية خلال فترة زمنية محددة. يمكنك التفكير في هذا على أنه حجم خزان الوقود في مركبة تعمل بمحرك الاحتراق.
لذا فإن بطارية 100 كيلوواط في الساعة في طراز Tesla Model S (أعلاه) قادرة على توفير 100 كيلوواط كحد أقصى من الطاقة لمدة ساعة واحدة على التوالي. ستستخدم القيادة اليومية المعتادة طاقة أقل بكثير من ذلك ، لذا ستستمر البطارية في الواقع لعدة ساعات قبل الحاجة إلى إعادة شحنها.
ما هي المدة التي تستغرقها بطاريات السيارات الكهربائية ؟
إذا كنت تفكر في سيارة كهربائية ، فمن المهم أن تختار سيارة ذات سعة بطارية كبيرة بما يكفي لتناسب احتياجاتك. إذا كانت معظم قيادتك قصيرة أو كانت المدرسة تدور في جميع أنحاء المدينة ، فستكون سعة البطارية الأصغر مناسبة.
سلالة جديدة من السيارات الكهربائية الصغيرة ، مثل Honda E ، تصل بسعات بطارية ضئيلة نسبيًا. تمتلك هوندا بطارية صغيرة بقدرة 35 كيلو وات في الساعة ، وهي كافية لحوالي 130 ميلاً من المدى. لذا يجب أن يكون المدى كافيًا إذا كنت تعيش في المدينة ، لكن الكثيرين سيريدون نطاقًا أكبر ، وهذا هو السبب في أن جاكوار تزود i-Pace ببطارية 85 كيلو وات في الساعة لنطاق يبلغ 292 ميلًا.
عادةً ما تقوم المركبات الكهربائية بتخزين البطاريات على طول الجزء السفلي من الهيكل المعدني الأمر بسيط للغاية: فكلما زاد النطاق الذي تحتاجه ، زاد حجم حزمة البطارية التي يجب عليك تحديدها – أو تقبل أنك ستحتاج إلى الشحن بشكل متكرر.تبلغ أصغر البطاريات اليوم حوالي 30 كيلو واط في الساعة ، بينما يصل النطاق الأكبر إلى 100 كيلو واط في الساعة. بصراحة ، سعر البطاريات الأكبر كبير. نصيحتنا هي ألا تخاف من السعات الصغيرة ، طالما لديك شحن منزلي وتنقل يومي متواضع.
المتانة والموثوقية والضمانات في بطاريات السيارات الكهربائية
كم من الوقت تدوم بطاريات السيارات الكهربائية ليس مجرد مسألة النطاق اليومي ، بالطبع. يشعر بعض المشترين بالقلق بشأن المدة التي ستستغرقها البطارية نفسها – لكن جميع الأدلة تشير إلى أن سيارتك لن تعاني من موت البطارية الكارثي مثلما قد يحدث في هاتفك المحمول القديم.
يوجد العديد من الخلايا في بطارية EV نموذجية بحيث تحتفظ بقدرتها حتى بعد مئات الآلاف من الأميال ؛ على الرغم من أنها لن تؤدي أداءً جيدًا كما هو الحال عندما تكون جديدة وجديدة ، إلا أنها ستستمر في الاحتفاظ بالشحن لسنوات عديدة قادمة ، كما أن الإنترنت مليء بالسيارات الكهربائية والهجينة التي تقطع مسافات طويلة والتي لا تزال تعمل بشكل جيد في نقاطها. يبلغ العمر المتوقع لبطارية السيارة الكهربائية عقدًا من الزمان على الأقل ونصيحتنا أن سيارتك ستنهار قبل أن تفشل بطاريتك.هذا هو السبب في أن جميع السيارات الكهربائية الجديدة المعروضة للبيع اليوم تأتي بضمانات طويلة ، تضمن حوالي 70٪ من السعة الأصلية حتى بعد سبع أو ثماني سنوات من الاستخدام:
سيارة BMW i3 ثماني سنوات / 100،000 ميل
هيونداي كونا إليكتريك ثماني سنوات / 100،000 ميل
كيا إي نيرو سبع سنوات / 100،000 ميل
جاكوار i-Pace ثماني سنوات / 100،000 ميل
نيسان ليف ثماني سنوات / 100،000 ميل
سيارة نيسان ليف الكهربائية ثماني سنوات أو 100،000 ميل
لماذا بطاريات السيارات الكهربائية باهظة الثمن؟
تحتوي بطاريات السيارات الكهربائية الضخمة على الكثير من المعادن باهظة الثمن – والنادرة – فيها ، مما يعني أنها تكلف الكثير من المال. هذا هو السبب في أن السيارات الكهربائية باهظة الثمن مقارنة بنظيراتها التقليدية من البنزين أو الديزل. أن الليثيوم المستخرج بشكل مكثف ليس رخيصًا …
لحسن الحظ ، فإن تكلفة بطاريات السيارات الكهربائية تنخفض تدريجيًا ، حتى لو كنا بعيدًا عن السيارات الكهربائية التي أصبحت رخيصة مثل البنزين المعادل. قال مايكل شتاينر ، رئيس شركة بورش للبحث والتطوير ، صرح مؤخرًا: “لا أرى في النصف الأول من هذا العقد فرصة جيدة لاختراق تكنولوجيا البطاريات. سنرى فائدة تدريجية خطوة بخطوة مع بطاريات الليثيوم أيون. نتوقع حدوث تحسن بنسبة 2-3٪ على أساس سنوي في تقنية بطاريات أيونات الليثيوم.
حل تأجير بطاريات السيارات الكهربائية
يتم تضمين معظم البطاريات الآن في سعر شراء EV ، ولكن في الأيام الأولى للسيارات الكهربائية ، في Noughties ، كان بعض المصنّعين يبيعون لك السيارة لكنهم يؤجرون البطارية بشكل منفصل.كانت رينو إحدى العلامات التجارية التي فعلت ذلك ، لكن هذا النظام توقف بشكل عام تقريبًا الآن. لقد كانت طريقة لجعل المركبات الكهربائية تبدو أرخص عند الشراء – لكنك ستكون مقيدًا بصفقة إيجار شهرية ، حيث تدفع تمويلًا للبطارية تمامًا مثلما توزع تكلفة هاتفك المحمول أو Netflix على مدى عدة أشهر في صفقة اشتراك .لقد كان نوعًا من الاقتصاد الخاطئ وثبت أنه من الصعب تفسيره في سوق السيارات المستعملة ، حيث تم تأجيل المشترين فكرة شراء سيارة دون امتلاك البطارية.
حل مبادلة بطاريات السيارات الكهربائية
أبتكرت الشركات الصينية حلا اقتصدايا لمبادلة بطاريات السيارات الكهربائية الفارغة بأخري مشحونة وقد أنشأت من أجل ذلك محطات لمبادلة بطاريات السيارات الكهربائية المشحونة وهو حل يتطلب وضع بطارية السيارة في مكان يسهل الوصول إليه واستبداله بسهولة .
المخاطر والتأثير البيئي في بطاريات السيارات الكهربائية
يتم اختبار بطاريات السيارات الكهربائية بدقة ويضع المصنعون الكثير من أنظمة السلامة للتأكد من سلامتها. إذا كنت قد أمضيت السنوات القليلة الماضية تتجول ببنزين أو ديزل شديد الاشتعال مخزنين في خزان الوقود ، فلا داعي للقلق حقًا.نعم ، هناك جهد عالٍ للغاية ، لكن الركاب لن يتعرضوا أبدًا لصدمات خطيرة ، وعلى أي حال ، بطاريات السيارات الكهربائية محمية عادةً من الصدمات من خلال تعبئتها في الأسفل في منتصف السيارة لمنع تعرضها للتلف في حالة الاصطدام. ، مما قد يؤدي إلى نشوب حريق.
يجب معالجة بطاريات السيارات الكهربائية بعناية في حالة نشوب حريق
التأثيرات البيئية؟ تشير العديد من الدراسات إلى أنه إذا كان تصنيع المركبات الكهربائية أكثر تكلفة ، إلا أنها في الواقع أفضل للبيئة طوال دورة حياتها بأكملها. وعندما تصل سيارة كهربائية إلى نهاية الطريق ، يمكن إزالة بطاريات السيارات الكهربائية القيمة واستخدامها لتخزين الطاقة – التي يتم توفيرها بالطاقة الشمسية أو خارج أوقات الذروة – لتزويد منزلك بالطاقة بشكل أكثر كفاءة. أنظمة الإمداد بالطاقة الذكية هي الشيء الكبير التالي ، وفقًا للعديد من مراقبي الصناعة.
المصدر :
https://www.carmagazine.co.uk/electric/ev-car-battery-capacity-tech/
أقرأ ايضا :
لماذا تمثل الأقطاب الكهربائية للطلاء الجاف مستقبل صناعة بطاريات السيارات الكهربائية
NIO تعلن عن خطة لفتح محطات مبادلة بطاريات السيارات الكهربائية
