بينما تعمل محركات الاحتراق بالبنزين أو الديزل ، تستمد السيارة الكهربائية قوتها من حزمة بطارية كبيرة. تشبه هذه البطاريات نسخة مطورة من بطاريات الليثيوم أيون المستخدمة في هواتفك المحمولة.
أتحرق شوقا لاعرف كيف تعمل خلايا البطارية هذه على تشغيل سيارة كهربائية؟
ماذا عن إلى أي مدى يمكن أن تذهب شحنة واحدة؟
سنجيب على ذلك وأكثر.
في هذه المقالة ، سنشرح كيفية عمل بطارية السيارة الكهربائية ، والأنواع المختلفة المتوفرة في السوق ، ومقدار تكلفة شحن بطارية EV. سنغطي أيضًا المدة التي تستغرقها بطاريات السيارات الكهربائية والإجابة على ٥ أسئلة متداولة لمنحك رؤية موسعة لنوع البطارية هذا.
تحتوي هذه المادة على:
هيا بنا نبدأ.
كيف يمكن أن بطارية السيارة الكهربائية عمل؟
بطارية السيارة الكهربائية (المعروفة أيضًا باسم بطارية EVB أو EV) هي أ بطارية قابلة للشحن مثبتة في عربة لتشغيلها محرك كهربائيالذي يقود عجلات السيارة. هكذا قال، كهربائي عربة لا تستخدم واحدة بطارية السيارة ولكنه يحتوي على حزمة بطارية مكونة من آلاف خلايا البطارية الفردية التي تعمل معًا.
عندما يتم شحن سيارة كهربائية ، تؤدي الكهرباء إلى تغييرات كيميائية داخل خلايا البطارية هذه. وبمجرد أن تكون السيارة على الطريق ، يتم عكس هذه الطاقة الكيميائية لإنتاج الكهرباء.
تتم العملية بأكملها باستخدام مكونات كهربائية مختلفة تشمل:
- محرك كهربائي: يدفع السيارة.
- بطارية EV: تعمل بطاريات السيارات الكهربائية على تشغيل المحرك الكهربائي وهي متوفرة بسعات مختلفة تتراوح من 0.65 كيلو واط في الساعة إلى 212.٧ كيلو واط في الساعة.
- شاحن على متن الطائرة: يحول التيار المتردد من نقطة الشحن إلى التيار المستمر لشحن بطارية السيارة.
- ميناء الشحن: يسمح بتوصيل السيارة الكهربائية بمصدر طاقة خارجي لشحن حزمة البطارية.
تختلف بطاريات السيارات الكهربائية عن بطاريات SLI العادية (بدء التشغيل والإضاءة والإشعال) لأنها بطاريات ذات دورة عميقة مصممة لتزويد الطاقة على مدى فترات طويلة. تحتوي حزمة بطارية EV أيضًا على نسبة عالية من الطاقة إلى الوزن ، مما يعني أنها بطاريات أخف وزنًا تساعد في تقليل وزن سيارتك وتحسين أدائها.
تعمل المحركات الكهربائية في مثل هذه المركبات أيضًا كمولدات ، مما يسمح لها باستخدام الكبح المتجدد.
ما هذا؟
عند تحرير دواسة الوقود أو الضغط على الفرامل ، تبطئ السيارة عن طريق تحويل حركتها إلى الأمام مرة أخرى إلى كهرباء. هذا التجدد الكبح يسمح للضياع خلاف ذلك طاقة ليتم تخزينها مرة أخرى في البطارية ويحسن نطاق السيارة.
حاليًا ، معظم بطاريات السيارات الكهربائية هي بطاريات ليثيوم أيون مصممة لسعة شحن كهربائية عالية. ولكن هناك أنواع أخرى أيضًا.
لنلقِ نظرة على أنواع بطاريات السيارات الكهربائية المختلفة.
٤ أنواع من بطاريات السيارات الكهربائية
فيما يلي الأنواع المختلفة لبطاريات السيارات الكهربائية التي ستجدها عادةً:
أ. بطاريات ليثيوم أيون
تُستخدم بطارية ليثيوم أيون (أو ببساطة بطارية الليثيوم) بشكل شائع في المركبات الكهربائية وغيرها من الأجهزة الإلكترونية المحمولة. لكن، أيون الليثيوم البطاريات لا تحتوي على الليثيوم معدن لكن الليثيوم الأيونات.
تتميز خلية بطارية ليثيوم أيون بكثافة طاقة أعلى من بطارية حمض الرصاص أو بطارية النيكل والكادميوم ، مما يسمح لها باحتلال مساحة أقل وتقليل الحجم الإجمالي لحزمة البطارية.
تعد بطاريات الليثيوم أيضًا أكثر أمانًا ، حيث توفر صحة أفضل للبطارية وأداء عالي الحرارة وتفريغ ذاتي منخفض. لكن بطارية الليثيوم يمكن أن تكون باهظة الثمن بسبب التكلفة العالية للمواد مثل الكوبالت.
ب. بطاريات هيدريد النيكل المعدنية
تتمتع بطاريات هيدريد النيكل المعدني بعمر أطول من بطاريات الرصاص الحمضية وهي أكثر أمانًا. تُستخدم هذه البطاريات بشكل شائع في المركبات الكهربائية الهجينة (HEVs.)
ومع ذلك ، هذه باهظة الثمن. كما أنها تتميز بالتفريغ الذاتي العالي وتوليد الحرارة في درجات حرارة عالية.
ج- بطاريات الرصاص الحمضية
تم تصميم بطارية الرصاص الحمضية لتوفير طاقة عالية وعادة ما تكون غير مكلفة وآمنة وموثوقة.
ومع ذلك ، توفر بطارية الرصاص الحمضية طاقة نوعية منخفضة ، وأداء ضعيف في درجة الحرارة الباردة ، وعمر بطارية أقصر.
D. بطاريات الحالة الصلبة
بطاريات الحالة الصلبة استبدل السائل المنحل بالكهرباء في البطارية ببطارية صلبة مواد مثل البوليمر البلاستيكي أو المساحيق غير العضوية المضغوطة أو مزيج من الاثنين معًا.
تساعد هذه المواد على زيادة كثافة الطاقة واستقرار البطارية وتوفر تحكمًا أفضل في درجة الحرارة. ومع ذلك ، لا تزال بطاريات الحالة الصلبة في مرحلة النموذج الأولي.
أنت الآن تعرف أنواع البطاريات المختلفة المتاحة.
ولكن ما هي تكلفة شحن بطارية السيارة الكهربائية؟
كم يكلف تكلفة ان سيارة كهربائية؟
إذا كنت تشحن سيارتك الكهربائية في نقطة شحن عامة ، التكلفة ستعتمد على تكلفة شبكة النقطة والموقع.
تتبع العديد من السلطات المحلية نهج الدفع لكل جلسة لنقاط الشحن في الشارع. يمكنك أيضًا استخدام بعض محطات الشحن مجانًا إذا كان لديك اشتراك في الشبكة.
ال ستختلف تكلفة الشحن حسب تصنيف الطاقة وسواء كانت بطيئة الشحن أو الشحن السريع أو نقطة الشحن السريع.
يمكن أن يتكلف شحن مركبتك الكهربائية في محطة شحن تجارية ما بين ١٠ دولارات و 30 دولارًا لكل شحنة عند استخدام شاحن فائق من المستوى ٣. يمكن أن تكلف محطة الشحن من المستوى ٢ ١ دولار إلى ٥ دولارات للساعة.
يمكن لمالكي Tesla أيضًا استخدام نقاط الشحن ضمن شبكة Tesla Supercharger المنتشرة في جميع أنحاء العالم ، والتي غالبًا ما تكون مجانية للمركبات القديمة (تم شراؤها قبل عام 2017). تحصل السيارات الأحدث على عدد محدد من الساعات المجانية.
بطبيعة الحال ، عندما تستثمر في سيارة كهربائية باهظة الثمن ، فأنت تريد معرفة المدة التي ستستمر فيها بطاريتها.
كم من الوقت بطارية السيارة الكهربائية آخر؟
مع تحسن تقنية بطاريات السيارات الكهربائية ، تضمن شركات تصنيع السيارات أن أ أيون الليثيوم خلية البطارية يمكن أن تستمر جيدا لمدة ثماني سنوات أو 160،000 كم. تشير بعض التقديرات أيضًا إلى أن عمر بطارية EV قريب ١٠-٢٠ سنة.
وعلى الرغم من أن وحدة البطارية الكهربائية ستفقد في النهاية قدرتها على الاحتفاظ بشحن كامل ، إلا أنها لن تفشل تمامًا. بدلاً من ذلك ، ستفقد قدرتها على تخزين الطاقة تدريجياً بمرور الوقت.
قال ذلك ، أي كهربائي عربة سيعاني الجري في مناخات شديدة الحرارة تدهور البطارية أسرع من المناطق الأكثر برودة. لمواجهة هذا ، اليوم ، تأتي السيارات المزودة ببطارية ليثيوم أيون مزودة بحزم وحدة بطارية مبردة بالسائل.
يتم أيضًا تخزين بطاريات السيارات الكهربائية مؤقتًا ، مما يعني أنه لا يمكن للسائق استخدام الكمية الكاملة من الطاقة المخزنة في خلية البطارية الكهربائية. يساعد ذلك في تقليل عدد دورات الشحن التي تمر بها ، مما يحافظ على صحة البطارية ويضيف المزيد من السنوات إلى عمر البطارية.
الآن دعنا نجيب على بعض الأسئلة التي قد تكون لديكم بشأن بطارية السيارة الكهربائية.
٥ بطارية السيارة الكهربائية أسئلة وأجوبة
فيما يلي إجابات لبعض الأسئلة الشائعة المتعلقة ببطارية السيارة:
١. ما هي أنواع مختلفة من المركبات الكهربائية؟
تشمل خيارات السيارة الكهربائية ما يلي:
- بطارية كهربائية عربة (BEV): يتم تشغيل BEV بواسطة بطارية كهربائية فقط ، مع عدم وجود أجزاء محرك احتراق.
- هجين كهربائي عربة (HEV): HEV هي مركبة منخفضة الانبعاثات تستخدم محركًا كهربائيًا لمساعدة محرك يعمل بالبنزين.
- هجين بالكهرباء عربة (PHEV): على غرار HEV في المفهوم ، تأتي PHEV مع بطارية EV أكبر ومحرك كهربائي. يحتوي على خزان غاز ومنفذ شحن.
٢. إلى أي مدى يمكن أن يذهب شحن بطارية واحدة؟
للأسف، لا توجد إجابة محددة على هذا السؤال. إلى أي مدى يمكنك الذهاب بشحنة واحدة سيعتمد على عوامل مثل:
- حجم بطارية السيارة الكهربائية
- سرعة القيادة
- استخدام مكيف الهواء أو السخان
- الطقس بالخارج
تُقاس سعة بطارية السيارة الكهربائية بالكيلوواط / ساعة (kWh). عادةً ، يمكن لبطارية 40 كيلو وات في الساعة أن تشغل السيارة لمسافة 150 ميلاً ، في حين أن بطارية تسلا 100 كيلو وات في الساعة جيدة لمسافة 375 ميلاً.
٣. كم تكلفة استبدال بطارية السيارة الكهربائية؟
إذا كنت قلقًا بشأن استبدال بطارية سيارتك الكهربائية باهظة الثمن ، فلا داعي لذلك.
عادةً ما توفر الشركة المصنعة لبطاريات السيارة الكهربائية ضمانًا يصل إلى ثماني سنوات أو 160000 كم. سيستبدل مصنعو السيارات أيضًا بطارية سيارتك مجانًا إذا كانت لا تزال تحت الضمان.
ولكن إذا لم يكن الأمر كذلك وما زلت بحاجة إلى استبداله لأسباب غير متوقعة ، فإن متوسط تكلفة استبدال البطارية اعتبارًا من عام 2021 كان حوالي 132 دولارًا لكل كيلوواط / ساعة من سعة البطارية.
٤. ما هي الشركات الشعبية التي تنتج بطاريات السيارات الكهربائية؟
تعد شركة LG Energy Solutions شركة رائدة في تصنيع بطاريات الليثيوم المستخدمة في السيارات الكهربائية وأنظمة الطاقة.
تنتجها الشركة في مشروع مشترك مع جنرال موتورز وفورد ومجموعة هيونداي موتور في كوريا الجنوبية. تشمل شركات إنتاج البطاريات الأخرى Panasonic و Envision AESC و BYD.
٥. هل بطاريات السيارات الكهربائية صالحة لإعادة التدوير؟
اجابة قصيرة – نعم.
بمجرد إزالتها من السيارة ، معظمها بطاريات السيارات الكهربائية يمكن إعادة توظيفها لوظائف أخرى مثل تخزين الطاقة في شبكة الكهرباء أو المنزل أو مكان العمل.
في الواقع ، يمكن للمصانع المشاركة في إنتاج البطاريات أن تساعد في إعادة تدوير البطاريات. يمكن تشغيل هذه المصانع بواسطة البطاريات المعاد توجيهها.
عندما تصل البطاريات إلى نهاية عمرها العملي ، يمكنهم أيضًا الخضوع إعادة التدوير في مصنع البطاريات لاستخراج وإعادة تقديم قيمة مواد خام، مثل الكوبالت والنحاس والألمنيوم وما إلى ذلك ، إلى سلسلة التوريد.
وفقًا لوكالة الطاقة الدولية (IEA) ، يمكن للعالم إعادة تدوير 180.000 طن متري من مواد بطاريات EV المستخدمة سنويًا.
اترك تعليقاً