خودروی برقی چیست و چگونه کار می‌کند؟
برخلاف ماشین‌های ICE، خودروهای برقی یا همان EVها از باتری قابل شارژ تغذیه می‌شوند.
با روی کار آمدن وسیله‌های نقلیه موتوری، جابه‌جایی‌ها در سرتاسر جهان سمت و سوی دیگری به خود گرفت و با تغییر و تحولی بزرگ روبه‌رو شد. مزایای حمل و نقل مدرن غیرقابل انکار است و سوزاندن بنزین برای به کار افتادن موتور‌ها باعث شده تا تغییرات آب و هوایی را شاهد باشیم، در نتیجه این اتفاق بیماری‌های ناشی از سطح آلودگی بالای آب و هوا نیز بیشتر شده‌اند.
بسیاری از تولیدکنندگان برای غلبه بر مشکلات آب و هوایی و زیست محیطی وسایل نقلیه گازسوز سعی در ساخت وسایل نقیله الکتریکی داشته‌اند که برای تامین انرژی آن‌ها درست مانند گوشی‌های هوشمند تنها به شارژ باتری احتیاج است. حالا استفاده از این فناوری بسیار مقرون به صرفه‌تر و رایج‌تر شده، اما قبل از خرید خودروی برقی باید بدانید که این دستگاه‌ها چه هستند و چگونه کار می‌کنند. پس در ادامه این مقاله حتماً با ما در دیجی رو همراه شوید.
بیشتربخوانید
امروزه اکثر وسایل نقلیه از موتور احتراق داخلی یا همان ICE در جاده‌ها استفاده می‌کنند. وقتی‌که می‌خواهید خودروی شخصی خود را از بنزین پر کنید، چرخاندن کلید در موتور احتراق باعث ایجاد یک جرقه شده و گاز داخل محفظه موتور را مشتعل می‌کند. در نتیجه این حرکت شاهد افزایش گرما و فشار داخل موتور خواهیم بود. این فرآیند به نوبه خود باعث حرکت پیستون‌ها شده و در نهایت نیروی مکانیکی مورد نیاز را تامین می‌کند.
سوختن سوخت داخل ماشین به خودی خود باعث حرکت خودرو نمی‌شود؛ با این حال حرکت نهایی در واقع محصول احتراق مهار شده است که باعث ایجاد حرکت مکانیکی می‌شود. این فرآیند با وجود موثر بودن، اما کم بازده است. به طور متوسط خودروهای ICE تنها ۲۰ درصد بازدهی دارند و این بدان معنی است که بیشتر انرژی آن‌ها از بین تلف می‌شود. علاوه‌براین، مواد زائد ایجاد شده توسط این احتراق برای انسان‌ها و محیط زیست ضرر دارد.
در طول دهه‌های گذشته، تولیدکنندگان بازدهی و تمیز بودن خودروهای ICE را تا حد بسیار زیادی بهبود بخشیده‌اند؛ مبدل‌های کاتالیزوری، خلوص سوخت بهبود یافته و پیشرفت‌های تکنولوژی به کاهش جزئی عوارض جانبی مضر ناشی از خودروهای ICE کمک کرده است. با این حال آنچه مسلم است، این است که به بن بست کاهش میزان بازدهی رسیده‌ایم.
در حال حاضر آگاهی از تغییرات اقلیمی ناشی از فعالیت‌های انسانی و تاثیر آن بر سلامت بشر رو به افزایش است و باید از حمل و نقل با استفاده از خودروهای ICE تا حد امکان جلوگیری کنیم. اینجاست که صحبت از خودروهای برقی به میان می‌آید.
برخلاف ماشین‌های ICE، خودروهای برقی یا همان EVها از باتری قابل شارژ تغذیه می‌شوند. در نتیجه برای استفاده از این نوع خودروها، سوختی سوزانده نشده و اثرات بد زیست محیطی را در حمل و نقل‌های جاده‌ای کاهش می‌دهند. ماشین‌های برقی با خودروهای ICE تفاوت ظاهری ندارند با این حال زیر نمای بیرونی آشنایی که دارند این ماشین‌ها نیازمند تنظیمات بسیار متفاوتی برای کار کردن هستند.
ماشین فعلی شما یک باتری در زیر کاپوت دارد که نیروی محرکه ماشین را تامین نمی‌کند، بلکه به جای آن توسط موتور ماشین شارژ شده و برای روشن کردن چراغ‌های ماشین، داشبورد و وسایل الکترونیکی داخل ماشین استفاده می‌شود. با تمام این اوصاف متوجه می‌شویم که ماشین توسط یک موتور هدایت می‌شود، اما خودروهای الکتریکی دارای چندین باتری بزرگ هستند که برق مورد نیاز برای تامین انرژی خود را در خود ذخیره می‌کنند.
یک خودروی الکتریکی از این باتری‌ها برای تامین انرژی مورد نیاز موتور الکتریکی خود استفاده می‌کند تا خودرو حرکت کند؛ به همین دلیل هم در ساختار ماشین‌های الکتریکی به استفاده از موتور سنتی نیازی نیست. در طراحی این ماشین‌ها جوانب احتیاطی به شدت رعایت شده و باتری‌ها به صورت کاملاً استراتژیک در اطراف شاسی ماشین قرار می‌گیرند و بارگیری در جلو مانند خودروهای ICE وجود ندارند. در نتیجه هم سیستم برق EV در سرتاسر خودرو توزیع شده و مانند ماشین‌های ICE دارای چرخ‌های جلو و عقب هستند.
شما می‌توانید خودروی برقی خود را در خانه و یا ایستگاه‌های شارژ موجود، شارژ کنید. نیروی اضافی از طریق فرآیند‌هایی نظیر ترمز دوباره ذخیره خواهد شد. منتقدان خودروی برقی اغب معتقدند که این ماشین‌ها با وجود این‌که آلودگی‌های محیطی را از بین برده‌اند، اما همچنان نیاز به تولید برق وجود دارد و تنها نوع استفاده از آن تغییر کرده است.
استفاده از ماشین‌های ICE باعث می‌شود تا خیابان‌ها مملو از آلودگی شده و افراد بیمار در شرایط بدتری قرار بگیرند. استفاده از خودروی برقی (EV) به معنای داشتن محیط زیست تمیزتر و در نهایت سلامتی برای افراد در سطح منطقه است. علاوه‌براین، باید توجه داشت که خودروهای برقی نسبت به خودروهای ICE صدای بسیار کمتری تولید می‌کنند و استفاده از آن‌ها کمتر شدن آلودگی صوتی را نیز در پی خواهد داشت.
تولید برق سهم قابل توجهی در انتشار گاز‌های گلخانه‌ای در سطح جهانی داشته و تغییرات آب و هوایی ناشی از دخالت‌های انشانی را تسریع می‌بخشد. با این حال شرکت‌های تولید برق جایگاه و شرایط مالی بهتری برای استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر دارند. برای مثال تغذیه کردن یک خودرو به صورت مستقیم از انرژی خورشیدی یا بادی غیرممکن است، اما می‌توان برق آن را با استفاده از ژانراتور‌هایی که از انرژی خورشیدی تولید می‌شود، تأمین کرد.
با تمام این اوصاف خرید و استفاده از خودروی برقی به تنهایی نجات‌دهنده کره زمین نخواهد بود. برای مثال تولید باتری برای وسایل نقلیه برقی یک تجارت دوست‌دار محیط زیست نیست! هنوز مشخص نیست که باید با باتری‌های برقی که عمر آن‌ها به پایان رسیده چه کار کرد. با وجود این‌که ساخت و استفاده از این خودروها قصد و هدف مثبتی را در پیش گرفته، اما به عنوان یک راه حل موقت برای بهبود شرایط زیست محیطی محسوب می‌شود که می‌توان برای به حداقل رساندن آسیب‌های ناشی از حمل و نقل روی آن حساب کرد.
هنگام ساخت یک خودروی برقی بیشتر از این‌که مسائل زیست محیطی و مسائل اخلاقی در نظر گرفته شود، سازندگان جوانب تجاری آن را در نظر می‌گیرند. برخی از شرکت‌های سازنده به بازاریابی سبز یا همان Greenwashing متهم شده‌اند؛ یعنی کمپانی‌ها برای ترویج ساخته‌های خود از تبلیغات زیست محیطی گمراه‌کننده استفاده می‌کنند! خودروهای برقی در به حداقل رساندن آلودگی‌های زیست محیطی ناشی از حمل و نقل تاثیر بسیار زیادی دارند، با این حال منتقدان این روش را دوست‌دار محیط زیست نمی‌دانند.
تولید خودرو نیز مانند تولید گوشی‌های هوشمند به قطعات و موادی که از سرتاسر جهان تهیه شده باشند نیاز دارد. همان‌طور که احتمالاً در دوران همه‌گیری کووید-۱۹ در سال ۲۰۲۰ متوجه شدید، تولیدات جهانی تا حد بسیار زیادی به تعداد اندکی از کشور‌های دنیا از جمله چین وابستگی دارد.
این مورد به همراه فاکتور‌های دیگر باعث شده تا گروه‌های حامی محیط زیست خودروهای برقی را محکوم کنند. اگرچه این دیدگاه توسط اکثریت پذیرفته شده نیست، اما در این‌که وسایل نقلیه برقی به عنوان راه حل جادویی بهبود شرایط تغییرات آب و هوایی عمل نمی‌کنند شکی نیست. در عوض می‌توان گفت که این خودروها در مقایسه با خودروهای بنزینی ضرر نسبتا کمتری برای محیط زیست دارند.
تولید باتری
تولید باتری بخش سخت و مشکل‌ساز ساخت خودروهای برقی است؛ فرآیند تولید باتری کم هزینه اغلب منجر به اثرات مخرب زیست محیطی می‌شود به ویژه این‌که برای کبالت و لیتیوم مورد استفاده در باتری‌ها باید معدن‌کاری در اعماق دریا را افزایش داد. علاوه‌براین باتری‌ها را نمی‌توان به راحتی بازیافت کرد و یا دور انداخت.
عدم بازیافت به این معنی است که باید مواد جدیدی عرضه شود و استاندار‌های فعلی را نیز ادامه دهد چراکه مواد معدنی همیشه تقضای بالایی دارند. دور انداختن باتری‌های مقیاس بزرگ استفاده شده نیز باعث بروز مشکل می‌شود. مشکل اول اندازه آن‌ها هست و جایی که باید برایشان در نظر گرفت و در مرحله بعد خود باتری‌ها اگر درست مدیریت نشوند به محیط زیست آسیب می‌رسانند.
بازار خودروهای برقی
خودروی Nissan Leaf اولین خودروی برقی قابل دسترس برای مردم بود؛ با این حال Toyota Prius کاری کرد که استفاده از ماشین‌های برقی به یک گزینه اصلی در هنگام خرید خودرو تبدیل شود. خودروی Prius یک ماشین برقی هیبریدی متصل (PHEV) است و ماشین Leaf از برند نیسان یک خودروی فول آپشن برقی است. در حال حاضر خودروهای تسلای ایلان ماسک به عنوان موفق‌ترین ماشین‌های برقی در این صنعت شناخته می‌شوند و با وجود این‌که کمپانی‌های دیگر نیز در این حوزه فعالیت می‌کنند، اما هنوز قادر به گرفتن جای رقیب خود یعنی تسلا در بازار نشده‌اند.
از آنجایی که تسلا تنها در زمینه ساخت ماشین برقی فعالیت می‌کند به سرعت مورد توجه قرار گرفت و توانست بخش عظیمی از تولیدات این نوع ماشین‌ها را به عهده بگیرد. قبل از روی کار آمدن تسلا ماشین‌های برقی قیمت بسیار گزافی داشتند و به جای این‌که یک جایگزین مناسب و عملی برای خودروهای ICE باشند به یک جایگزین ایدئولوژیک مبدل شده بودند!
تسلا تا حد بسیار زیادی موفقیت خود را مدیون مشارکت ایلان ماسک است؛ ماسک کمپانی تسلا را به سمت تولید انبوه خودروهای برقی و مقرون به صرفه سوق داد و این کاری بود که سایر برند‌ها قادر به انجام آن نبودند. با این حال تسلا نیز بدون مشکل نیست چراکه ممکن است مورد حمله هکر‌ها قرار بگیرد.
برق رسانی به یک خودروی برقی ۴
هدف تسلا این است که بازار خودروی خود را ارتقاء دهد؛ با این حال سازندگان دیگر نیز سرمایه‌گذاری قابل توجهی در پروژه خودروهای برقی انجام داده‌اند. تقریباً می‌توان گفت که تمامی شرکت‌های بزرگ خودروسازی در حال حاضر مجموعه کوچکی از خودروهای برقی دارند.
درست مانند سایر خودروها، برای EVها نیز آپشن لوکس و اقتصادی وجود دارد به همین دلیل هم در صورت داشتن بودجه محدود می‌توانید نوع اقتصادی این خودروها را تهیه کنید.
در چند سال گذشته شاهد رشد قابل توجه ماشین‌های برقی در ایستگاه‌های شارژ بودیم؛ این ایستگاه‌ها نیز درست مانند پمپ بنزین‌ها اپراتور‌های زیادی دارند که برای پرداخت، حساب آنلاین و شروع اشتراک به شما کمک می‌کنند.
خودروی برقی هیبریدی چیست؟
نوع دیگری از خودر‌های برقی، خودروهای برقی هیبریدی (HEV) هستند که ممکن است دوست داشته باشید در مورد آن‌ها بیشتر بدانید. این نوع ماشین‌ها در واقع ترکیبی از ماشین‌های ICE و برقی هستند که با داشتن یک موتور سنتی و یک موتور الکتریکی در ساختار خود باعث می‌شوند تا بتوانید به هر دو شکل از خودرو خود استفاده کنید.
خودروی برقی هیبریدی نسبت به خودروهای ICE مزایای بسیار زیادی دارد. خودروهای بنزینی برای مسافرت‌های طولانی و با سرعت بالا مناسب هستند. با استفاده از خودروهای هیبریدی شما می‌توانید در طول سفر و گردش‌های خود در صورت نیاز بین موتور برقی و ICE سوئیچ کنید.
برق رسانی به یک خودروی برقی ۸
خودروهای ICE کارآمد نیستند و معمولاً مقدار زیادی از انرژی را به صورت گرما به ویژه هنگام ترمز کردن از دست می‌دهند. خودروهای برقی هیبریدی انرژی‌ها را ذخیره کرده و طی ترمزگیری با استفاده از فرآیند احیای ترمز انرژی بازیافتی این حرکت را در باتری ذخیره کرده و دوباره مورد استفاده قرار می‌دهد.
PHEV یا همان ماشین‌های برقی هیبریدی متصل نیز تنظیمات مشابهی دارند با این تفاوت که به جای تکیه بر ICE و استفاده از ترمز احیا برای شارژ مجدد باتری، می‌توانید ماشین را در خانه و یا ایستگاه‌های شارژ برای تقویت وصل کنید. استفاده از این ماشین‌ها باعث افزایش راندمان و کاهش مصرف بنزین می‌شود.
آیا استفاده از خودروی برقی انتخاب شما خواهد بود؟
خوشبختانه خودرو برقی این روز‌ها قیمت کمتری نسبت به روز‌های اولیه تولید دارد و به تبع عملکرد بالاتری را نیز نسبت به آن زمان به خریداران خود ارائه می‌دهد. اگر تصمیم به تعویض ماشین سوختی خود به ماشین برقی دارید باید از ملاحظات و نکات آن نیز مطلع باشید. همین‌طور با خرید ماشین برقی به جای پمپ بنزین باید دنبال ایستگاه‌های شارژ برقی هم بگردید!
منبع: دیجی رو
در نتیجه برای استفاده از این نوع خودروها، سوختی سوزانده نشده