لقد مر ما يقرب من 30 عامًا منذ تجربة جنرال موتورز مع EV1، وهي سيارة كهربائية تم تأجيرها لمجموعة مختارة من العملاء بين عامي 1996 و1999. واليوم، يمكنك الدخول إلى أي وكيل سيارات تقريبًا والحصول على خيارك بالكامل السيارات الكهربائية، بما في ذلك السيارات الصغيرة ذات الأسعار المعقولة والشاحنات وسيارات الدفع الرباعي الموجهة نحو الأداء.
تنتشر الآن محطات الشحن العامة في مواقف السيارات الخاصة بمتاجر البقالة ومحطات الاستراحة على الطرق السريعة؛ يمكن لهاتفك الذكي أن يخبرك بمكان أقرب المحطات، وكم سيكلف شحن سيارتك، ومتى تكون بطارية سيارتك مشحونة بالكامل. حاول أن تشرح ذلك لنفسك في أواخر التسعينيات.
ومع ذلك، فإن المركبات الكهربائية لا تخلو من المشاكل. على الرغم من الميزات المبتكرة، لا تزال السيارات الكهربائية لا تحقق الانتشار بالسرعة التي يأملها صانعو السيارات ونشطاء البيئة وبعض المشرعين.
نظرًا لأن المركبات الكهربائية مصممة بشكل مختلف عن سيارات البنزين، حيث يكون وزن البطارية منخفضًا على الأرض وموزعة بشكل أكثر توازناً، فإنها تميل إلى التعامل بشكل أفضل. وبفضل عزم الدوران الفوري ومجموعات الحركة المبسطة، يمكن للسيارات الكهربائية أن تدخن سيارات البنزين في سباق من صفر إلى 60 في كل مرة تقريبًا.
هندسة المركبات الكهربائية
.jpg)
لا تبدو السيارات الكهربائية مختلفة عن السيارات التي تعمل بالبنزين. والفرق الرئيسي هو كيف يتم تشغيلها.
من الخارج تبدو السيارات الكهربائية مثل سيارات البنزين. إنها مصنوعة من الفولاذ والزجاج بأشكال وأحجام مختلفة، وتجلس على منصات بأربع عجلات. ولكن هناك بعض الاختلافات الرئيسية في كيفية تصميم المركبات الكهربائية.
ومن الجدير بالذكر أن العجلات في المركبات الكهربائية يتم تشغيلها بواسطة محرك كهربائي واحد أو أكثر مدعومًا بحزمة بطارية تقوم بتخزين الطاقة. يقوم ناقل الحركة بتشغيل العجلات في المركبات الكهربائية كما هو الحال في سيارات البنزين، لكن المركبات الكهربائية تحتوي على وحدات كهربائية بسيطة أحادية السرعة، بدون تروس مادية. تستخدم بعض المركبات الكهربائية محركًا واحدًا على كل محور لتمكين الدفع الرباعي بكفاءة؛ تحتوي بعض السيارات الكهربائية الموجهة نحو الأداء على محرك ثالث لمزيد من القوة الحصانية وعزم الدوران.
يمكنك شحن بطارية EV عبر منفذ الشحن. يميل موقع منفذ الشحن في المركبات الكهربائية إلى الاختلاف حسب الشركة المصنعة، ولكن الإعداد في محطة الشحن العامة سيبدو مشابهًا لخرطوم مضخة البنزين الذي يصل إلى خزان السيارة. إذا كنت تقوم بالشحن في محطة شحن منزلية في مرآب أو جدار خارجي، فستبدو كما لو أن سيارتك الكهربائية موصولة بمنفذ كبير.
تحتوي المركبات الكهربائية أيضًا على نظام تبريد حراري للحفاظ على عمل البطارية ومكوناتها في درجة حرارة مثالية، وأجهزة كمبيوتر ومحولات مختلفة للتأكد من إرسال النوع المناسب وكمية الطاقة إلى الأماكن الصحيحة.
على عكس السيارات الهجينة (Hybrid)، لا يوجد محرك أو مكون بنزين في السيارة الكهربائية بالكامل. ومع ذلك، فإن السيارات الهجينة تعمل بالكهرباء، حيث يتم ربط البطاريات بمحرك البنزين بطريقة تمكن هذه السيارات من العمل باستخدام أي مصدر وقود أكثر كفاءة في الوقت الحالي.
تتمتع السيارات الهجينة ذات المكونات الإضافية بميزة إضافية تتمثل في القدرة على تخزين الطاقة في البطارية لنطاق قصير كهربائي بالكامل، عادةً حوالي 20 إلى 40 ميلاً (32 إلى 64 كيلومترًا) لتمكين التنقلات القصيرة دون استخدام محرك البنزين. تعد السيارات الهجينة الموصولة بالكهرباء طريقة رائعة لبدء الانتقال إلى سيارة كهربائية لأولئك الذين ليسوا على استعداد للالتزام الكامل بها، ولكنها منطقية فقط لأولئك الذين يمكنهم توصيلها بالكهرباء في المنزل أو العمل.
كيفية شحن السيارة الكهربائية
محطات الشحن، مثل شبكة Tesla Supercharger الموجودة في مرآب للسيارات في ولاية ديلاوير، تجعل من السهل شحن سيارتك أثناء وجودك في العمل أو القيام بالمهمات.
إذا كنت ستتوقف في محطة وقود للتزود بالوقود، فإن المتغير الأكبر الذي يجب عليك مراعاته هو ما إذا كان هناك خط عند المضخة. شحن السيارة الكهربائية ليس بهذه السهولة. في محطة الشحن العامة، يتراوح الالتزام الزمني – في أحسن الأحوال – من 30 إلى 60 دقيقة، ويعتمد ذلك على العديد من العوامل.
أولاً، يختلف حجم البطارية وسرعة الشحن باختلاف السيارة، وفي كثير من الأحيان حتى حسب مستوى القطع. تعتمد سرعة الشحن أيضًا على نوع الشاحن، وعمر سيارتك، والطقس (نعم)، ودرجة حرارة البطارية عند بدء الشحن، وحتى إذا بقيت في السيارة أثناء الشحن.
لاحظ أيضًا أن الشاحن السريع الذي يعمل بالتيار المستمر سوف يتباطأ عمدًا إلى حد كبير بمجرد وصول بطارية سيارتك إلى 80 بالمائة. لماذا؟ كلاهما للحفاظ على عمر البطارية ولثني أصحاب المركبات الكهربائية عن شغل أجهزة الشحن العامة بما يتجاوز النقطة التي يحتاجون إليها حقًا. تم تصميم محطات الشحن العامة لتتمكن من السير في طريقك بأسرع ما يمكن.
قد يكون السيناريو الأفضل هو شحن سيارة كهربائية طوال الليل في المنزل. باستخدام شاحن منزلي من المستوى 1 (120 فولت) أو المستوى 2 (240 فولت)، يمكنك إعادة شحن بطارية السيارة الكهربائية طوال الليل خلال حوالي 9 إلى 13 ساعة.
لكن دراسة أجرتها جامعة ستانفورد عام 2022 شككت فيما إذا كان الشحن طوال الليل هو الخيار الصحيح للشبكة الكهربائية، خاصة إذا كان هناك شاحن متاح أثناء يوم العمل. وقال الباحثون إن تدفق السيارات الكهربائية سيساعد في تقليل الانبعاثات، ولكن بحلول عام 2035، يمكن أن يزيد الطلب على الكهرباء من شحن السيارات بنسبة تصل إلى 25 بالمائة.
ما مدى تلويث السيارات الكهربائية للبيئة ؟
السيارة الكهربائية مقابل السيارة التي تعمل بالبنزين
لا تنبعث السيارات الكهربائية من البنزينات الدفيئة، مما يجعلها أكثر صداقة للبيئة من السيارات التي تعمل بالبنزين، ولكنها ليست مثالية بأي حال من الأحوال.
إذن، ما مدى صديقة البيئة للسيارات الكهربائية مقارنة بسيارات البنزين؟ السيارات الكهربائية لا تلوث الهواء بانبعاثات البنزينات الدفيئة، لكنها ليست خالية من العيوب.
أولاً دعونا نتحدث عن شحن تلك البطاريات. بغض النظر عن متى وأين تقوم بشحن السيارة الكهربائية، فإن مصدر تلك الطاقة لا يزال الكهرباء. ونحن نعلم أن كيفية توليد الكهرباء تختلف باختلاف المناطق. لذلك على سبيل المثال، فإن شحن سيارة كهربائية في ولاية واشنطن، التي تنتج الكثير من الطاقة الكهرومائية، سيكون "أنظف" من شحن سيارة كهربائية في ولاية فرجينيا الغربية، حيث تعتمد الشبكة الكهربائية على الفحم، على الرغم من أن كلا السيارتين لن يكون لهما أي انبعاثات من أنبوب العادم.
ومع ذلك، تقول وكالة حماية البيئة (EPA) إن شحن السيارات الكهربائية لا يزال يضع كمية أقل من البنزينات الدفيئة في الغلاف الجوي مقارنة بسيارة البنزين المتوسطة.
ثم هناك بطاريات الليثيوم أيون، وهي المكونات الرئيسية للسيارات الكهربائية. هناك عدة أسباب وراء مشكلة البطاريات.
الليثيوم هو مورد نادر لا يوجد إلا في مناطق نائية معينة من العالم. والتعدين يستهلك الكثير من الطاقة، ومكلف للغاية، ويضر بالبيئة. بالإضافة إلى الليثيوم، تتطلب بطاريات السيارات الكهربائية أيضًا الكوبالت والنيكل.
إن تصنيع بطاريات الليثيوم تلك – والسيارات الكهربائية نفسها – يخلق انبعاثات كبيرة أيضًا. يقول نموذج GREET (البنزينات الدفيئة والانبعاثات المنظمة واستخدام الطاقة في التقنيات) الصادر عن مختبر أرجون الوطني لعام 2022، إن بناء سيارة كهربائية ينتج عنه انبعاثات أكثر بنسبة 80 بالمائة تقريبًا من بناء سيارة تعمل بالبنزين بسبب الكثافة التي يتطلبها إنشاء البطاريات.
لكن الخبراء يقدرون أن البطاريات ستستمر لمدة تتراوح بين 15 إلى 20 عامًا. ولا يزال إجمالي انبعاثات البنزينات الدفيئة الناجمة عن السيارة الكهربائية، بما في ذلك التصنيع ومدة الشحن والقيادة، أقل من سيارة البنزين النموذجية.
في حين أنه من الممكن العثور على المزيد من الطرق لاستخدام بطارية الليثيوم التي لم تعد مصدرًا موثوقًا للسيارة الكهربائية، إلا أن معظمها ينتهي به الأمر في مدافن النفايات، لأن إعادة تدويرها عملية مكلفة وتتطلب عمالة مكثفة وغير متسقة.
مستقبل السيارات الكهربائية
أظهرت السنوات القليلة الماضية أيضًا أن شركات صناعة السيارات لا تخشى تجاوز الحدود عندما يتعلق الأمر بالسيارات الكهربائية. إليك مجرد عينة صغيرة من السيارات الكهربائية لعامي 2023 و2024 المتوفرة في السوق.
• Audi e-tron Sportback: سيارة دفع رباعي كهربائية تتسع لخمسة ركاب؛ مدى 225 ميلاً (362 كيلومترًا).
• BMW i7: سيارة السيدان الكهربائية الفاخرة الرائدة من BMW. نطاق 318 ميلاً (511 كيلومترًا).
• شيفروليه بليزر EV: سيارة رياضية متعددة الاستخدامات؛ نطاق 320 ميلاً (514 كيلومترًا).
• شيفروليه سيلفرادو EV: بيك أب كهربائي فقط؛ مدى 400 ميل (643 كيلومترًا).
• فورد F-150 Lightning: شاحنة بيك أب كهربائية فقط؛ نطاق 321 ميلاً (516 كيلومترًا).
• فورد موستانج Mach-E: موستانج كهربائية بالكامل؛ نطاق 314 ميلاً (505 كيلومترات).
• هيونداي أيونيك 5: سيارة رياضية متعددة الاستخدامات. نطاق 303 ميلاً (487 كيلومترًا).
• Hyundai Kona Electric: سيارة مدمجة تعمل بالكهرباء بالكامل. مدى 258 ميلاً (415 كيلومترًا).
• لوسيد أير: سيارة سيدان كهربائية فاخرة. نطاق 425 ميلاً (683 كيلومترًا).
• مرسيدس EQS SUV: سيارة الدفع الرباعي الرائدة من مرسيدس. نطاق 305 ميلاً (490 كيلومترًا).
• بورشه تايكان سبورت توريزمو: سيارة واجن للطرق الوعرة؛ مدى 235 ميلاً (378 كيلومترًا).
• ريفيان R1S: سيارة رياضية متعددة الاستخدامات؛ نطاق 321 ميلاً (516 كيلومترًا).
• ريفيان R1T: بيك أب كهربائي فقط؛ نطاق 328 ميلاً (527 كيلومترًا).
• فولفو XC40 Recharge: سيارة رياضية متعددة الاستخدامات ذات دفع رباعي. نطاق 223 ميلاً (358 كيلومترًا).
في حين أن السيارات الكهربائية الأولى على الطريق، مثل GM EV1، كانت عبارة عن أسافين صغيرة غريبة على العجلات، إلا أن شركات صناعة السيارات تستثمر بكثافة في إنتاج سيارات كهربائية تجذب مجموعة واسعة من المستهلكين.
المصدر: