باتری خودروهای الکتریکی – خودروهای برقی

شاید پیشرانه الکتریکی را به عنوان منبعی که خودرو را به پیش می‌برد بشناسیم اما مجموعه باتری هم قلب و روح اصلی یک خودروی الکتریکی است. اگر به دنبال یک خودروی الکتریکی صفرکیلومتر یا کارکرده باشید باید توجه زیادی به مشخصات باتری داشته باشید و از دیگر جنبه‌هایی که می‌توانند روی عملکرد خودرو تأثیر بگذارند آگاه شوید.

خودروهای الکتریکی از باتری‌های لیتیوم-یونی با مشخصات و طراحی‌های گوناگون استفاده می‌کنند. این باتری‌ها مشابه باتری‌های بکار رفته در گوشی‌های هوشمند و کامپیوترها بوده اما بزرگ‌تر می‌باشند. باتری‌های لیتیوم-یونی تراکم انرژی بالایی دارند و احتمال اینکه در صورت عدم استفاده شارژ خود را از دست دهند کمتر از سایر باتری‌ها می‌باشد.

ظرفیت باتری خودروی الکتریکی با واحد کیلووات ساعت یا KWh بیان می‌شود. با انتخاب خودرویی که ظرفیت باتری بالاتری دارد محدوده‌ی حرکتی بیشتری خواهید داشت. این امر مشابه خرید خودرویی بنزینی با باک بزرگ‌تر است؛ اما باید دانست به خاطر روش کارکرد خودروهای الکتریکی، شما هرگز به ظرفیت کامل باتری دسترسی نخواهید داشت. دلیل این امر به سیستم مدیریت اصلی خودرو مربوط می‌شود که به خاطر حفظ راندمان و افزایش طول عمر باتری از شارژ ۱۰۰ درصدی و خالی شدن کامل باتری جلوگیری می‌کند.

ظرفیت باتری خودروهای الکتریکی کنونی از ۱۷٫۶ کیلووات ساعت در اسمارت EQ فورتو تا ۱۰۰ کیلووات ساعت در تسلا مدل S متغیر است. ظرفیت باتری و دیگر مشخصات خودروهای الکتریکی را می‌توان در منابع خودرویی معتبر از جمله پدال جست‌وجو کرد.

شاید مهم‌ترین فاکتور در زمان خرید خودرویی الکتریکی برد یک باتری با شارژ کامل است. این برد یا محدوده حرکتی را آژانس حفاظت محیط‌زیست آمریکا یا EPA تخمین زده و اعلام می‌کند.

همانند خودروهای درون‌سوز، خودروهای الکتریکی نیز در آزمایشگاه و به‌صورت کنترل شده تست می‌شوند. این خودروها روی داینامومتر رانده می‌شوند. داینامومتر شبیه تردمیل خودروها بوده و در این تست‌ها از چندین روش استاندارد شده برای شبیه‌سازی رانندگی شهری و بزرگراهی سود برده می‌شود. تست خودروی الکتریکی با شارژ کامل باتری شروع می‌شود و تا زمانی که شارژ آن به‌طور کامل تخلیه شود ادامه می‌یابد.

البته برد واقعی یک خودروی الکتریکی می‌تواند بسته به فاکتورهای گوناگون متفاوت باشد. شتاب گیری سنگین و رانندگی با سرعت‌های بالا باعث تخلیه‌ی سریع‌تر شارژ باتری خواهند شد. همچنین زمانی که خودروی الکتریکی پر از افراد و وسایل باشد با تخلیه‌ی سریع‌تر شارژ باتری مواجه خواهد شد. در زمانی که تمامی فاکتورها برابر باشند، خودروی سنگین‌تر انرژی بیشتری برای رسیدن به سرعت مدنظر صرف خواهد کرد.

موضوع مهم اینکه شارژ باتری یک خودروی الکتریکی در آب‌وهوای بسیار سرد یا گرم زودتر تخلیه خواهد شد. دماهای زیر صفر به ویژه می‌توانند عملکرد و توانایی باتری در شارژ شدن را تحت تأثیر قرار دهند. همچنین درحالی‌که پیشرانه‌های بنزینی گرمای زیادی برای بخاری خودرو تولید می‌کنند اما سیستم تهویه مطبوع خودروهای الکتریکی تنها به قدرت باتری متکی است.

مطالعه‌ای جدید نشان داده زمانی که دمای هوای به زیر دمایی مشخص برسد و از بخاری هم استفاده شود برد متوسط خودروی الکتریکی تا ۴۱ درصد کاهش می‌یابد. همین مطالعه نشان داده در دمای بالا و هنگام استفاده از کولر نیز برد متوسط خودرو تا ۱۷ درصد افت را نشان می‌دهد.

اکثر اوقات شارژ خودروهای الکتریکی در خانه و با استفاده از شارژ سطح ۱ یا ۲ انجام می‌شود. بسته به ظرفیت باتری خودرو، شارژ این مجموعه با استفاده از شارژر سطح ۱ از ۸ تا ۱۶ ساعت طول می‌کشد.

اگرچه نصب شارژ سطح ۲ (شارژر ۲۴۰ ولت) چند صد دلاری هزینه در بر خواهد داشت اما زمان شارژ را به ۴ ساعت کاهش خواهد داد.

حتی جایگزین سریع‌تری نیز وجود دارد که شارژ سطح ۳ نام داشته اما خب تعداد آن محدود است و در جایگاه‌های شارژ عمومی بیشتر به چشم می‌خورد. از این نوع شارژر با نام DC هم نام می‌برند که می‌تواند تا ۸۰ درصد ظرفیت باتری را در ۳۰ دقیقه شارژ کند.

البته باید دانست باتری یک خودروی الکتریکی در هوای سردتر دیرتر شارژ خواهد شد.

متأسفانه باتری همه‌ی خودروهای الکتریکی با گذشت زمان از کار خواهد افتاد و توانایی خود برای حفظ شارژ را از دست خواهد داد. البته نباید این موضوع را نگران‌کننده دانست. بنا به گفته‌ی موسسه‌ی Plug آمریکا، برد متوسط تسلا مدل S پس از ۱۶ هزار کیلومتر کارکرد تنها حدود ۳ کیلومتر کاهش می‌یابد. خود تسلا می‌گوید باتری‌ها در شرایط تست کنترل شده ۸۰ درصد برد خود را پس از طی مسافت ۸۰۰ هزار کیلومتر حفظ می‌کنند.

اما خبر خوب اینکه قوانین فدرال می‌گویند مجموعه باتری یک خودروی الکتریکی که قیمتی چند هزار دلاری دارد باید حداقل به مدت هشت سال یا ۱۶۰ هزار کیلومتر گارانتی شود؛ اما خودروهایی همچون کیا نیرو و سول الکتریکی با گارانتی باتری ۱۰ ساله یا ۱۶۰ هزار کیلومتری عرضه می‌شوند.

در نظر داشته باشید که گارانتی خودروهای الکتریکی در مورد طول عمر باتری با استثناهایی همراه هستند. برای مثال برخی خودروسازان تنها باتری را در صورتی تعویض می‌کنند که کل مجموعه از کار افتاده باشد درحالی‌که برخی دیگر همچون ب ام و، شورولت، نیسان، تسلا و فولکس‌واگن مجموعه باتری را در صورتی تعویض خواهند کرد که درصد مشخصی از ظرفیت باتری افت پیدا کرده باشد که معمولاً بین ۶۰ تا ۷۰ درصد است.

منبع: myev