خودروهای برقی روزبروز محبوب تر می‌شوند. در سال 2020 حدود 1.8 میلیون خودروی برقی در آمریکا وجود داشت – یعنی سه برابر سال 2016. در سطح جهان برآورد می‌شود که در سال 2020 حدود 10.2 میلیون خودروی برقی وجود داشته باشد.
اما دلیل محبوبیت این خودروها چیست؟ در این مطلب به 10 مورد از رایج ترین پرسش‌های شما درباره خودروهای برقی پاسخ می‌دهیم.
1. خودروهای برقی چگونه کار می‌کنند؟
بر خلاف ماشین‌های معمولی که در آنها از بنزین و گازوئیل برای سوخت رسانی به موتور استفاده می‌شود، خودروهای برقی دقیقاً به همان روشی که از نامشان پیداست کار می‌کنند یعنی با نیروی برق.
در این خودروها باتری‌هایی وجود دارد که از طریق شبکه برق شارژ می‌شوند. این باتری‌ها متشکل از هزاران سلول باتری لیتیوم یونی با قابلیت شارژ مجدد هستند که حجم زیادی انرژی در خود نگه می‌دارند. بعلاوه، چنین باتری‌هایی برای تنظیم دما نیاز به سیستم‌های خنک کننده خاصی دارند تا به حفظ بهره وری، طول عمر و ایمنی باتری کمک کنند.
موتورهای برقی نسبت به موتورهای احتراقی سنتی بسیار ساده تر هستند. این موتورها دو نوع دارند: موتورهای القای جریان متناوب (AC) و موتورهای جریان مستقیم (DC) مگنت دائمی. موتورهای DC مگنت دائمی معمولاً کوچکتر، سبک تر و از نظر بهره وری انرژی کارامدتر هستند.
خودروهای برقی عموماً یک سیستم گیربکس تک سرعته دارند یعنی اینکه نسبت به موتورهای احتراقی داخلی با سرعت بیشتری شتاب پیدا می‌کنند.
2. یک خودروی برقی تا چه مسافتی را بدون نیاز به شارژ طی می‌کند؟
هر چقدر باتری خودرو بزرگتر باشد، ظرفیت آن برای ذخیره انرژی بیشتر شده و مسافت بیشتری را طی می‌کند. این مسافت بر حسب کیلووات – ساعت (kWh) اندازه گیری می‌شود.
خیلی از خودروهای برقی با یک بار شارژ حدود 200 مایل (حدود 322 کیلومتر) طی می‌کنند و بعضی‌ها مثل تسلا مدل S تا بیش از 300 مایل را طی می‌کنند.
3. در صورت تخلیه شارژ باتری چه اتفاقی رخ می‌دهد؟
اگر باتری خالی شود، باید خودرو را تا نزدیک ترین ایستگاه شارژ یدک کشی کرد. این اقدام می‌تواند به باتری ماشین آسیب وارد کرده و طول عمر آن را کاهش دهد اما خودروی شما پس از شارژ مثل حالت عادی کار می‌کند.
4. باتری خودروی برقی، چه مدت دوام دارد؟
معمولاً باتری خودروهای برقی حداقل 100 تا 200 هزار مایل دوام دارند که این رقم معادل با 10 تا 20 سال است. طبق گزارش تسلا، باتری مدل S پس از طی کردن اولین 50 هزار مایل، حدود 5 درصد از ظرفیتش را از دست می‌دهد و پس از آن عمر باتری با سرعت بسیار کمتری کاهش پیدا می‌کند.
اکثر تولیدکنندگان خودروهای برقی، باتری این ماشین‌ها را به اندازه 5 تا 8 سال یا به عبارتی 100 هزار مایل گارانتی می‌کنند. شرکت‌های معتبرتر پس از افت ظرفیت باتری به 60 تا 70 درصد ظرفیت اولیه آن، باتری را برای مشتری تعویض می‌کنند.
برای طولانی تر کردن عمر باتری خودروهای برقی می‌توان کارهای مختلفی انجام داد از جمله:
- خرید خودرویی با رتبه حرارتی مناسب؛
- خودداری از شارژ سریع پی در پی باتری چون باعث کاهش طول عمر باتری می‌شود؛
- تنظیم شارژر برای شارژ باتری تا 80 درصد ظرفیت آن چون شارژ بیش از حد می‌تواند تأثیری منفی بر باتری داشته باشد؛
- پیشگیری از افت شارژ باتری تا صفر درصد؛
- بهترین حالت، نگه داشتن شارژ باتری بین 50 تا 80 درصد است.
5. خودروهای برقی را کجا شارژ کنیم؟
می توانید خودروهای برقی را در ایستگاه‌های شارژ مخصوص این کار شارژ کنید. برای بعضی از برندها امکان خرید ایستگاه شارژ برای منزل هم وجود دارد و بعضی از آنها تجهیزات شارژی دارند که به راحتی به پریز برق متصل می‌شوند. معمولاً ایستگاه‌های شارژ سه تا چهار سرعت مختلف دارند: 3.7؛ 7؛ 22 کیلووات و ایستگاه‌های شارژ سریع با سرعت بیش از 40 کیلووات.
تعداد ایستگاه‌های شارژ در سطح جهان رو به افزایش است و در آمریکا حدود 100 هزار ایستگاه شارژ وجود دارد.
6. شارژ باتری چقدر زمان می‌برد؟
سرعت شارژ باتری بستگی به نوع شارژر و اندازه باتری دارد. برای یک خودروی برقی با باتری 60 کیلووات ساعتی حدود 8 ساعت زمان می‌برد تا با یک شارژر 7 کیلوواتی شارژ شود.
اکثر ایستگاه‌های شارژ خانگی با سرعت 3.7 یا 7 کیلووات شارژ می‌کنند که سرعت نسبتاً کمی دارد (که با هر ساعت شارژ به اندازه 15 تا 30 مایل به شارژ باتری اضافه می‌کنند). پریزهای شارژ پرسرعتی هم در بعضی مکان‌ها وجود دارد که باتری را ظرف کمتر از یک ساعت شارژ می‌کنند اما استفاده پی در پی از آنها باعث کاهش عمر باتری می‌شود.
اکثر مالکان خودروهای برقی هر زمان خودرو را پارک می‌کنند آن را به شارژ متصل می‌کنند تا خودروی آنها همیشه شارژ داشته باشد.
7. آیا موتور خودروهای برقی سمی است و آیا امکان بازیافت آنها وجود دارد؟
باتری‌های لیتیوم یونی حاوی مواد سمی زیادی هستند که می‌توانند به محیط زیست آسیب وارد کنند. گرچه امکان بازیافت این باتری‌ها وجود دارد اما در سطح جهان میزان بازیافت باتری‌های لیتیوم یونی کمتر از 5 درصد است.
باتری‌های لیتیوم یونی به دو روش قابل بازیافت هستند: روش ارزان تر که کارایی کمتری داشته و سازگاری کمتری با محیط زیست دارد پیرومتالورژی نام دارد و روش گران تر اما مناسب تر برای محیط زیست، هیدرومتالورژی نام دارد.
معمولاً سرنوشت اکثر باتری‌های لیتیوم یونی به محل‌های دفن زباله منتهی می‌شود؛ مشکلی که قانونگذاران سعی دارند پیش از محبوب شدن خودروهای برقی آن را حل کنند. احتمالاً بهترین راهکار این مشکل پیدا کردن یک منبع برق جایگزین است.
8. آیا خطر آتش سوزی با خودروهای برقی وجود دارد؟
نه لزوماً! خودروهای برقی اجزای قابل اشتعال مختلفی دارند درست مثل خودروهای احتراقی معمولی. در آمریکا، اداره ایمنی ترافیک بزرگراه‌های این کشور یک مطالعه اجرا کرده و به این نتیجه رسید که خودروهای برقی از نظر قابلیت اشتعال در حد خودروهای معمولی و یا حتی پایین تر از آنها قرار دارند.
9. آیا خودروهای برقی نسبت به خودروهای معمولی سبزتر هستند؟
خودروهای برقی هیچ گونه گاز آلاینده‌ای تولید نمی‌کنند و نسبت به خودروهای گازوئیلی بهره وری انرژی بیشتری دارند. همچنین با اینکه چنین خودروهایی برای دریافت نیروی برق متکی بر نیروگاه‌های سوخت فسیلی هستند اما میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای توسط آنها کمتر است. مثلاً خودروی برقی شورولت بولت 189 گرم دی اکسید کربن در هر مایل تولید می‌کند که این رقم برای خودروی تویوتا کمری 385 گرم است.
اما میزان انتشار این گازها توسط خودروهای برقی به کیفیت شبکه برقی بستگی دارد که آنها را شارژ می‌کند. مثلاً اگر یک نیروگاه تنها با استفاده از سوخت فسیلی برق تولید کند، ممکن است میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای در اثر استفاده از خودروهای برقی بیشتر شود.
همچنین خودروهای برقی شامل عناصری مثل لیتیوم و کبالت هستند که برای محیط زیست خطرناک و استخراج و تصفیه آنها بسیار آلاینده است. در رابطه با کبالت بحث‌های حقوق بشری هم مطرح است و برای تولید لیتیوم نیاز به مصرف آب زیادی وجود دارد.
بنابراین گرچه خودروهای برقی در مجموع از خودروهای سنتی سبزتر هستند اما هنوز هم برای سازگار شدن آنها با محیط زیست باید چند مشکل را حل کرد.
10. نگهداری و تعمیر خودروهای برقی چقدر هزینه بر است؟
خودروهای برقی نسبت به ماشین‌های معمولی قطعات متحرک کمتری دارند در نتیجه سرویس دهی آنها کم هزینه تر است چون قطعات کمتری نیاز به بررسی و جایگزینی دارند اما باید هزینه‌هایی مثل نصب سیستم شارژ، تعویض باتری و هزینه‌های برق را هم در نظر داشت. هزینه‌های تعمیر هم برای خودرویی متفاوت است.
هزینه برق به ازای هر مایل بستگی به قیمت برق و میزان بهره وری خودرو دارد. اگر شارژ باتری نیاز به 40 کیلووات انرژی داشته باشد و قیمت هر کیلووات انرژی 15 سنت باشد، شارژ شدن کامل خودرو 6 دلار هزینه خواهد داشت. به این ترتیب مثلاً با تسلا مدل 3 خودروی شما 24 کیلووات ساعت/50 مایل حرکت می‌کند در نتیجه یک سفر 50 مایلی حدود 3.60 دلار هزینه دارد.
آینده حمل و نقل در دست خودروهای برقی
همچنان که خودروهای برقی روزبروز محبوب تر می‌شوند، وجود سوالاتی درباره طرز کار آنها طبیعی است. امیدواریم که این مطلب بعضی از سوالات شما را در این زمینه پاسخ داده باشد.
