کد خبر: ۴۶۱۲۳۱
تاریخ انتشار: ۰۹ خرداد ۱۳۹۷ - ۰۹:۰۳

مروری بر ویژگی‌ها، مزیت‌ها و محدودیت‌های خودروهای برقی در مقایسه با خودروهای درون‌سوز و سوخت فسیلی

به گزارش شفاف، تولید انبوه خودروهای برقی یکی از مهم‌ترین رویدادهای تاریخ صنعت خودروسازی به شمار می‌آید. هزینه زیاد تامین سوخت خودروهای بنزینی و گازوییلی، پرسروصدا بودن آن‌ها و مهم‌تر از همه حجم گازهای آلاینده‌ای که در محیط منتشر می‌کنند کافی است تا خودرو برقی به یکی از جذاب‌ترین و حتی ضروری‌ترین گزینه‌ها در دنیای خودرو تبدیل شود. شرکت‌های متعددی در جهان تاکنون نسبت به طراحی و تولید این خودروها اقدام کرده‌اند. لازم است که سیاست‌گذاران حوزه صنعت و محیط زیست و نیز خود شرکت‌های خودروسازی در کشور ما نیز تولید انبوه خوروهای برقی و ایجاد زیرساخت‌های موردنیاز آن را با جدیت دنبال کنند.

مقاله زیر که با کمی تلخیص از سایت TechRadar ترجمه شده است، به ویژگی‌ها، مزیت‌ها و برخی ملاحظات مرتبط با خودروهای برقی و دوگانه‌سوز برقی می‌پردازد و می‌تواند در انتقال تجاربی که تاکنون حاصل شده است، سودمند واقع شود.


خودرو برقی چگونه کار می‌کند؟

عملکرد خودروهای برقی از بسیاری جهات شبیه خودرهای بنزینی، دیزلی یا حتی هیدروژنی است. خودروهای برقی نیز درست مانند خودروهای سوخت فسیلی از اجزای مهمی همچون مخزن سوخت، سیستم رانش، و یک جعبه‌دنده برای حرکت جلو و عقب برخوردار هستند. قسمت سرنشین و بار خودرو نیز که جزو بدیهیات هر خودروی متعارفی است، طبیعتاً در این‌جا نیز وجود دارد.

وسایل نقلیه برقی (Electric Vehicle یا به‌اختصار، EV) همان خودرو به مفهوم عام است. کسی که قبلاً با اتومبیل‌های دنده اتوماتیک رانندگی کرده باشد با خودروهای برقی حس آشنایی بیشتری خواهدداشت. و البته در خودروهای برقی از صدای موتور خبری نیست و شتاب اولیه آن‌ها نیز اغلب بیش از خودروهایی با موتور درون‌سوز است.

باتری‌ها به‌سبب سنگینی‌شان در کف اتاق خودروهای برقی قرار داده می‌شوند. با این کار، هم فضای مسطح موردنیاز برای استقرار باتری فراهم می‌شود و هم مرکز ثقل خودرو پایین می‌آید و نتیجتاً کنترل راننده بر خودرو افزایش می‌یابد.

باتری‌های خودرو برقی نیسان مدل Leaf
 باتری‌های خودرو برقی نیسان مدل Leaf

 

آیا رانندگی با خودروهای برقی فرقی دارد؟

مهم‌ترین تفاوتی که طی رانندگی‌های روزانه با خودروی برقی متوجه آن می‌شوید، وجود سامانه ترمز بازیاب یا احیا‌‌گر است. این سامانه، انرژی جنبشی (حاصل از حرکت رو به جلوی خودرو) را جذب، و هنگامی که پای‌تان را از روی پدال گاز برمی‌دارید، آن انرژی را به باتری‌ها منتقل می‌کند. به‌این ترتیب، بهره‌گیری از سیستم ترمز احیا‌‌گر یکی از بزرگ‌ترین تفاوت‌های خودرو برقی با خودرو درون‌سوز است.

در سامانه ترمز احیاگر، وقتی پدال گاز را کمی بالا بیاورید، سرعت خودرو به‌تدریج کاهش می‌یابد. چنان‌چه پدال گاز بالاتر بیاید یا کاملاً آزاد شود، کاهش سرعت‌مان ناگهانی خواهدبود؛ طوری که چراغ‌های ترمز خودرو نیز روشن می‌شود.

چندی پیش نیسان در تبلیغ خودرو برقی جدید خود موسوم به لیف (Leaf) به عملکرد تک‌پدالی آن اشاره می‌‌کرد؛ یعنی راننده صرفاً با پدال گاز می‌تواند سرعت خودرو را کم یا زیاد کند.

این ادعا از جهاتی درست است اما با تمام این احوال، لیف نیز مانند همه دیگر خودروهای برقی پدال ترمز هم دارد. درست است که با وجود سیستم احیا‌گر و اثر شتاب‌کاهی مضاعف آن، پدال ترمز در خودروهای برقی بسیار کمتر از خودروهای درون‌سوز مورد استفاده قرار می‌گیرد، اما وجود آن همچنان ضروری است، زیرا در موقعیت‌های خاصی مثل رانندگی در راه‌بندان یا در ایام سرد سال که گرم شدن باتری و سیستم ترمز احیاگر مدتی طول می‌کشد، فقط با پدال ترمز است که می‌توان خودرو را متوقف کرد.

محل جای‌گیری باتری در خودرو برقی نیسان مدل Leaf
 محل جای‌گیری باتری در خودرو برقی نیسان مدل Leaf

 

چرا برقی؟

دلایل زیادی وجود دارد که با اتکا به آن‌ها می‌توان خودروی برقی را بر خودرویی با موتور درون‌سوز ترجیح داد. بدیهی‌ترین مزیت خودروهای برقی، این است که گازهای آلاینده محیطی منتشر نمی‌کنند؛ به‌این معنا که چون اگزوز ندارند برخلاف خودروهای بنزینی یا دیزلی دودی از آن‌ها متساعد نمی‌شود. البته باید متذکر شد که فرآیند ساخت خودروهای برقی و به‌ویژه باتری آن‌ها نیز تبعاتی دارد. درخصوص آثار و تبعات زیست‌محیطیِ تولید برق از نیروگاه‌های گازی یا زغال‌سنگ نیز همواره بحث‌های فراوانی در جریان بوده است. همچنین درباره اینکه وقتی خودروی برقی فرسوده می‌شود برای باتری لیتیومی آن چه اتفاقی می‌افتد، بحث‌های فراوانی مطرح است که پرداختن به آن‌ها مجال دیگری می‌طلبد. اما فعلاً تاکیدمان بر این واقعیت بدیهی است که خودروهای برقی از خود گازهای آلاینده متساعد نمی‌کنند.

خودروهای برقی، هم برای صاحبان‌شان و هم به‌طور کلی دارای مزیت‌های متعددی هستند، از جمله اینکه:

  • به چیزی به نام روغن موتور نیاز ندارند
  • به‌سبب برخورداری از سامانه ترمز احیاگر که قبلاً توضیح داده شد، سیستم ترمز دیسکی و لنت ترمز آن‌ها دیرتر به تعویض نیاز پیدا می‌کند
  • این خودروها صدای کمتری تولید می‌کنند
  • راندن آن‌ها بسیار ساده‌تر است
  • جعبه دنده آن‌ها خودکار است
  • هزینه شارژ باتری آن‌ها در مسافت مشابه، کمتر از هزینه تامین سوخت خودروهای سوخت فسیلی یا دیزلی است

مالکان این نوع خودروها می‌توانند با نصب شارژر در منزل خود و شارژ کردن باتری از طریق صفحه‌های خورشیدی، هزینه سفرهای درون‌شهری یا کم‌مسافت خود را کاهش داده و گاهی حتی به صفر برسانند. البته شارژ خودروهای برقی حتی در کشورهای پیشرو در این صنعت نیز با مشکلاتی همراه است، اما می‌توان انتظار داشت که این مشکلات به‌مرور کمتر شوند. ژاپن از جهاتی استثنا است. در حال حاضر، شمار جایگاه‌های شارژ خودروهای برقی در این کشور بیش از تعداد پمپ‌های بنزین است.

در برخی از شهرهای جهان برای تشویق مردم به استفاده از این خودروها هزینه پارک آن‌ها را کاهش داده یا رایگان کرده‌اند. در شهری مانند لندن حتی از این خودروها عوارض جاده‌ای هم اخذ نمی‌شود.

در آمریکا، به‌ازای خرید هر دستگاه خودروی برقی 2500 تا 7500 دلار مالیات به شرکت سازنده تعلق می‌گیرد، اما اگر تولیدات شرکت‌ از 200 هزار دستگاه فراتر رود، این مالیات حذف می‌شود.

کانکتورهای SAE و CHAdeMO برای شارژ باتری خورو برقی شرکت «کیا» مدل Soul
 کانکتورهای SAE و CHAdeMO برای شارژ باتری خورو برقی شرکت «کیا» مدل Soul

 

وضعیت دوگانه‌سوزهای برقی چگونه است؟

خودروهای دوگانه‌سوز برقی یا اصطلاحاً هیبریدی با پیکربندی‌های مختلفی عرضه می‌شوند. یکی از انواع خودروهای هیبریدی آن‌هایی هستند که هم موتور سوخت فسیلی دارند و هم یک موتور کوچک برقی. نسل‌های قدیمی‌تر تویوتا پیروس از معروف‌ترین تولیداتی هستند که در این دسته می‌گنجند.

دوگانه‌سوزهای برقی باتری خود را با احیا از طریق ترمز شارژ می‌کنند و می‌توانند در بازه‌های زمانی کوتاه، نیروی مورد نیاز برای حرکت خود را صرفاً از برق باتری تامین کنند. شاید کسی تاکنون یکی از این نوع خودروها را پشت چراغ قرمز دیده باشد که با سبز شدن چراغ، آرام و بی‌صدا به حرکت درمی‌آید. علتش این است که راننده، خودرو را در حالت برقی به حرکت درمی‌آورد، اما اگر پای خود را بیشتر روی پدال گاز فشار دهد موتور درون‌سوز به‌کار می‌افتد. این نوع از خودروهای دوگانه‌سوز را نمی‌توان از طریق اتصال کابل به برق، شارژ کرد.

نوع دیگری از خودروهای دوگانه‌سوز را اصطلاحاً اتصال برقی دوگانه‌سوز (Plug-in Hybrid یا به‌اختصار PHEV) می‌نامیم. استقبال از این نوع خودروها رو به افزایش است و آن‌ها را می‌توان چیزی مابین خودروهای موتور درون‌سوز و خودروهای تمام‌برقی به شمار آورد.

«دوگانه‌سوزهای اتصال برقی» می‌توانند مانند یک خودروی دوگانه‌سوز معمولی نه تنها هنگام خلاص کردن خودرو یا گرفتن ترمز، بلکه با اتصال خودرو به ایستگاه شارژ خودروهای تمام‌برقی نیز باتری خود را پر کنند.

این خودروها اغلب فواصلی در حد چندده کیلومتر را بدون استفاده از موتور درون‌سوز طی می‌کنند.

«فولکس‌واگن مدل گولف جی‌تی‌ای»، «مینی‌ کانتری‌من دوگانه‌سوز» و «رنج ‌روور پی400ای» از جمله تولیداتی هستند که در این دسته می‌گنجند.  

لازم به ذکر است که در این خودروها نیز موتور درون‌سوز همچنان وجود دارد، اما در صورت شارژ شبانه خودرو و کوتاهی مسافت‌، شاید به استفاده از آن نیاز پیدا نکنید. برای مثال، «گولف جی‌تی‌ای» و «رنج روور» جدید هر یک موتور برقی‌ای دارند که با هر بار شارژ باتری می‌تواند مسافتی در حدود 50 کیلومتر (31 مایل) را بپیماید.

 

آیا خودرو برقی می‌تواند سبک ماشین‌داری مردم را تغییر دهد؟

برخی می‌گویند، استفاده از خودرو برقی مستلزم ایجاد تغییراتی در سبک ماشین‌داری است. در کشورهایی که این نوع خودروها رواج یافته‌اند، ایستگاه‌های شارژ عمومی تحت مالکیت و اداره شرکت‌هایی است که باید از آن‌ها عضویت دریافت کرد (که اغلب کارت عضویت آن‌ها غیرتماسی است). و البته رویه کلافه‌کننده‌ای است و کوته‌بینانه به نظر می‌رسد. مثل این است که به شما بگویند چون مشترک فلان شبکه تلویزیونی هستید، نمی‌توانید برنامه‌های شبکه‌های دیگر را تماشا کنید. اما امید می‌رود که با افزایش رغبت مردم به خرید خودروهای برقی، این رویه اصلاح شود.  

نکته دیگری که باید مدنظر داشته باشید این است که دریابید خودرو شما با هر بار شارژ چه مقدار مسافت طی می‌کند، و شاخصه‌هایی مانند دما چطور بر این موضوع تاثیر می‌گذارد. خودروهای برقی در هوای سرد سریع‌تر از تابستان شارژ خالی می‌کنند، زیرا زمان بیشتری طول می‌کشد تا باتری گرم شود و درست مانند هر باتری لیتیومی دیگری، کارایی آن با کاهش دما کم می‌شود.

همه خودروسازان برای خودروهای برقی تولیدی خود مسافت‌هایی را اعلام می‌کنند (درست مانند خودروهای درون‌سوز که برای مصرف سوخت آن‌ها شاخصی با عنوان کیلومتر بر لیتر اعلام می‌شود). با این حال، دو خودرو یکسان بسته به عوامل مختلف ]مثل جغرافیا و شرایط آب‌هوایی[ ممکن است مصرف متفاوتی داشته باشند، و چون تعداد ایستگاه‌های شارژ خودرو برقی معمولاً کمتر از پمپ‌‌‌های بنزین است، لازم است پیش از هر نوع مسافرت نامتعارف بین‌شهری، برنامه‌ریزی‌هایی صورت گیرد.

برای مثال، احتمال خرابی یا شلوغی ایستگاه‌های شارژ از جمله مواردی است که باید در برنامه‌ریزی‌ها لحاظ شود. در بعضی کشورها نقشه‌ جایگاه‌های عمومی شارژ به‌طور گسترده در دسترس است و ناوبری ماهواره‌ای برخی خودروهای برقی مانند «ب‌ام‌و آی‌3» نیز می‌تواند راننده را به نزدیک‌ترین جایگاه راهنمایی کند.  

البته حتی در این کشورها نیز فعلاً خرید خودرو برقی تنها برای کسانی مقرون‌به‌صرفه است که در خانه خود پارکینگ شخصی، و برای نصب شارژر فضای کافی دارند. در واقع، شرایط برای ساکنان شهرها و مراکز شهری، و نیز ساکنان مجتمع‌های آپارتمانی چندان مساعد نیست، مگر اینکه همیشه از شارژرهای عمومی استفاده کنند. برخی اداره‌ها نیز جایگاه‌های اختصاصی دارند که چون عمومی نیستند، شرایط را دست‌کم برای کارکنان خود آسان کرده‌اند.

پس مجدداً تاکید می‌شود که داشتن خودرو برقی نیازمند برنامه‌ریزی پیش از سفر است، و وقتی به شارژ بین‌راهی نیاز باشد، ممکن است سفرتان بیش از مسافرت با خودروی درون‌سوز طول بکشد. اما این کاستی‌ها به‌آرامی در حال برطرف شدن است و با گسترش استفاده از خودروهای برقی رفته‌رفته از بین خواهدرفت.

وقتی شارژرهای خانگی رواج بیابند و جایگاه‌های شارژ به پارکینگ مجتمع‌های آپارتمانی نیز راه پیدا کنند، شارژ شبانه خودرو به همان سادگی شارژ گوشی خواهدبود.

درخصوص شارژ خودروهای برقی نکاتی هست که باید به آن‌ها توجه داشت:

  • شارژ در خانه

اگرچه می‌توان خودروی برقی را با اتصال به دوشاخه برق خانگی نیز شارژ کرد، هشدار می‌دهیم که در این‌صورت باید زمان خیلی زیادی را صبر کنید. شارژ در این وضعیت بسته به نوع باتری می‌تواند تا یک‌شبانه‌روز نیز طول بکشد!

 

  • شارژ در جایگاه‌های عمومی

اغلب جایگاه‌های عمومی می‌گویند، رانندگان تنها برای مدت محدودی می‌توانند خودرو خود را آن‌جا پارک و شارژ کنند. این مراکز در اصل، مکانی برای پارک هستند، اما اجازه می‌دهند تا یک‌ساعت (یا هر مدتی که تعیین کرده‌اند) خودرو را به شارژر متصل، و آن را شارژ کنید. البته در نظر داشته باشید که این جایگاه‌ها اصطلاحاً «ابرشارژر» هستند و با برق خانگی تفاوت دارند، لذا مقدار برقی که طی یک ساعت به باتری‌تان گسیل می‌کنند، بیش از شارژرهای خانگی است.

  • دامنه تخمینی را نادیده بگیرید

همان‌گونه که قبلاً نیز اشاره شد، شرکت‌های سازنده خودروهای برقی مقدار مسافتی را که محصولات‌شان با هر بار شارژ می‌توان بپیماید اعلام می‌کنند. این ارقام را اصطلاحاً دامنه تخمینی می‌نامیم. دامنه تخمینی برای مقایسه یک خودرو با خودرو دیگر می‌تواند کارایی داشته باشد، اما نباید به ملاک و معیار شما برای رانندگی در شرایط واقعی تبدیل شود. گاهی شرکت سازنده، مسافتی را اعلام می‌کند که شما بسته به رانندگی خود و وضعیت مسیر مسافتی کمتر از آن را می‌پیمایید.

بهترین کار هنگام رانندگی طولانی با خودرو برقی این است که مقدار شارژ باتری و برآورد خودرو از مقداری راهی را که می‌تواند بپیماید، مرتباً زیر نظر داشته باشید. اگر شارژ باتری به کمتر از 10 درصد رسید، باید کمی سرعت‌تان را کم کنید اما اگر این رقم بیش از 10 درصد است می‌توانید سریع‌تر رانندگی کنید.

توجه داشته باشید که استفاده از سامانه صوتی استریو و تهویه هوا بر میزان مسافتی که خودرو در حالت عادی می‌تواند طی کند تاثیر چشم‌گیری نمی‌گذارد.  

داشبورد خودرو برقی نیسان مدل Leaf
 داشبورد خودرو برقی نیسان مدل Leaf

 

سفرهای جاده‌ای

اگر مقدار مسافتی که می‌خواهید بپیمایید بیش از 75 درصد مقدار برآوردشده توسط خودرو است، باید کمی دوراندیشی کنید. چنانچه توقف‌گاه شبانه‌تان فاقد جایگاه شارژ است، برنامه‌ریزی پیش از سفر اهمیت بیشتری می‌یابد.

توقف‌های حدوداً 20 دقیقه‌ای به‌ازای هر سه ساعت رانندگی نمی‌تواند سفر با خودرو برقی را بیش از حد عادی طولانی جلوه دهد.

بهتر است قبلاً بدانید که ایستگاه‌های شارژ در چه نقاط و در چه مسافت‌هایی قرار دارند. و همچنین بررسی کنید که جایگاه‌ها در چه نقاطی واقع شده‌اند و در کدام سوی جاده هستند.

 

جمع‌بندی پایانی

با ارزان‌تر شدن تدریجی وسایل نقلیه برقی، افزایش برد آن‌‌ها و در عین حال، افزایش شمار شارژرها، خرید این خودروها توجیه‌پذیر خواهدشد. برخی کاربران در منزل خود شارژر دارند و از این رو استفاده از این خودروها برای‌شان مشکلی ایجاد نمی‌کند.

نیروی محرکه خودروهای برقی بی‌سروصدا است و تامین سوخت آن‌ها نیز هزینه کمتری دارد و باتوجه به وجود برخی تمهیدات در برخی کشورها حتی رایگان تمام می‌شود. مهم‌تر آنکه میزان انتشار آلاینده‌های‌شان کمتر است و در حال حاضر عوارض جاده‌ای به آن‌ها تعلق نمی‌گیرد.

سفرهای طولانی‌‌تر با خودرو برقی مستلزم برنامه‌ریزی‌هایی است، اما ساده‌تر از آن چیزی است که به نظر می‌رسد. از اکنون تا پایان این دهه میلادی وسایل نقلیه برقی و دوگانه‌سوز برقی جدیدی از سوی تولیدکنندگان مختلف عرضه خواهدشد. این انگیزه لازم برای گسترش زیرساخت‌های شارژ را فراهم خواهدکرد تا این صنعت بیش از پیش توسعه پیداکند.