السيارات الكهربائية وطرق الشحن.. تحديثات مذهلة

بطبيعة التطور الحالي الذي يشهده السوق العالمي للسيارات تم تغيير أنواع مختلفة من السيارات الكهربائية وتطويرها لمنح المستخدمين العديد من الخيارات التي تضمن لهم السرعة والرفاهية أثناء القيادة، ونظرًا لأن العالم اليوم أصبح على دراية متزايدة بمصطلحات BEV وHEV وPHEV وFCEV؛ نُلقى الضوء في هذه المقالة على أنواع السيارات الكهربائية وطرق الشحن.

شهدت السنوات الخمس الأخيرة قيام العلامات التجارية الرائدة في صناعة السيارات ببناء اعتماد المركبات الكهربائية «EV» في خططهم لزيادة كفاءة الوقود وتحقيق صافي انبعاثات كربونية بحلول عام 2050، وقد التزمت الشركة الأمريكية الرائدة في صناعة السيارات «جنرال موتورز» بتوفير 30 سيارة كهربائية عالمية جديدة بحلول عام 2025، كما تخططلإنتاج لـ19 بطارية مختلفة لتشغيل المركبات التي تتراوح بين السيارات ذات الأسعار المعقولة وسيارات الكروس أوفر وبين سيارات الدفع الرباعي الفاخرة والشاحنات الصغيرة.

ليس هذا فحسب بل تعتزم الشركة أيضًا إنشاء سيارة كهربائية قادرة على الركض لمسافة تصل إلى 450 ميلًا بشحنة كاملة.

أنواع السيارات الكهربائية

هناك ثلاثة أنواع مختلفة من السيارت الكهربائية: «المركبات الكهربائية الهجينة، والمركبات الكهربائية الهجينة الموصولة بالكهرباء، والمركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات»، وتستخدم تلك الأنواع الثلاثة الكهرباء للدفع، ولكن هناك اختلافات في كيفية عملها ومجموعة نقل الحركة والمدى الكهربائي لكل منها.

من أول الأشياء التي ستلاحظها هدوء قيادة السيارة الكهربائية مقابل محرك البنزين أو الديزل المعتاد، من المحتمل أن تسمع ضوضاء من مقاومة الرياح، ومعظمها يأتي مع علب تروس أوتوماتيكية ومكابح متجددة تعمل على إبطاء السيارة عندما ترفع دواسة الوقود للمساعدة في تجديد البطارية، وبالتالي  فأنت تقود غالبًا باستخدام دواسة واحدة بسرعات متوسطة، على الرغم من أن الكبح القياسي عبر الدواسة المخصصة متاح دائمًا حسب الحاجة.

السيارات الكهربائية وطرق الشحن

تحتوي السيارات الكهربائية EVs على بطارية بدلًا من خزان البنزين، ومحرك كهربائي بدلًا من محرك الاحتراق الداخلي، والمركبات الكهربائية الهجينة الموصولة بالكهرباء PHEVs تعمل بالبنزين والكهرباء؛ لذا فهي تحتوي على بطارية ومحرك كهربائي وخزان بنزين ومحرك احتراق داخلي، والسيارات الكهربائية وPHEVs متوفرة الآن في فئات متعددة من المركبات؛ إذ يوجد حاليًا حوالي 40 طرازًا من طرازات EV وPHEV في السوق، ومن المتوقع إطلاق المزيد من الطرز في السنوات القادمة.

– السيارات الكهربائية الهجينة HEVs

دائمًا ما تجمع السيارات الكهربائية الهجينة بين محرك احتراق داخلي تقليدي ونظام دفع كهربائي، ويقوم محرك الاحتراق الداخلي بمعظم العمل، بينما يساعد المحرك الكهربائي المحرك، والغرض الرئيسي منه هو زيادة الاقتصاد في استهلاك الوقود، ولا تمتلك السيارات الهجينة القدرة على التوصيل وإعادة الشحن من الشبكة؛ لذا فهي تستخدم محركات الاحتراق الداخلي وأنظمة الكبح المتجددة لإعادة شحن بطاريات سيارات الدفع الخاصة بها.

ولا تملك معظم السيارات الهجينة القدرة على دفع السيارة باستخدام طاقة البطارية وحدها، ويجب أن يكون محرك الاحتراق يعمل كلما كانت السيارة تتحرك، ومع ذلك هناك عدد قليل من السيارات الهجينة التي يمكنها دفع السيارة لبضعة أقدام بسرعات منخفضة قبل أن يحتاج محرك الاحتراق إلى التشغيل والمساعدة.

اقرأ أيضًا: مميزات Ducati Monster.. الوحش الإيطالي الأنيق

تتميز السيارات الكهربائية الهجينة باقتصاد أفضل في استهلاك الوقود وتكلفة إجمالية أقل مقارنة بالسيارات التقليدية المماثلة، ولكنها عادة ما تكون أكثر تكلفة للشراء في البداية، على سبيل المثال: تحصل تويوتا بريوس على ما يصل إلى 54 ميلًا في الغالون بالبيئات الحضرية و50 ميلًا في الغالون على الطريق السريع، بينما تحصل سيارات السيدان التقليدية التي تعمل بالغاز على عدد أقل من الأميال مثل: “فولكس فاجن باسات تي دي آي” التي تحصل على 35 ميلًا في الغالون، ونيسان ألتيما التي تحصل على 31 ميلًا في الغالون وتحصل مازدا 6 على 32 ميلًا في الغالون.

– السيارات الكهربائية الهجينة الموصولة بالكهرباء PHEVs

يُمكن أن تكون السيارات الهجينة الموصولة بالكهرباء خيارًا ممتازًا للمستهلكين الذين يحتاجون أو يريدون نطاقًا إضافيًا، وبالنسبة لأولئك الذين يحتاجون إلى القيادة لمسافات طويلة جدًا فالسيارة الهجينة المزودة بالكهرباء توفر مرونة القدرة على الملء بسرعة بالبنزين؛ حيث قد لا تتوفر محطات الشحن.

وعلى الرغم من أن المستهلكين سيرغبون في الحفاظ على شحن سياراتهم الهجينة الموصولة بالكهرباء قدر الإمكان للاستمتاع بالتوفير الذي توفره القيادة بالكهرباء إلا أنهم غير مطالبين بشحن البطارية من أجل استخدام السيارة، فسوف تعمل السيارات الهجينة الموصولة بالكهرباء مثل السيارة الكهربائية الهجينة التقليدية إذا لم يتم شحنها من مقبس الحائط؛ لذلك إذا نسي المالك لسبب ما شحن السيارة فهذه ليست مشكلة، وبشكل عام تكون تكاليف الوقود أعلى عند استخدام محرك الاحتراق الذي يعمل بالغاز مقابل الطاقة الكهربائية.

– السيارات الكهربائية التي تعمل بالبطارية BEVs

تسمى السيارات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات أو BEVs “المركبات الكهربائية”، وعلى عكس HEVs وPHEVs يتم تشغيل BEVs بالكامل بواسطة البطاريات، مع مجموعة دفع كهربائية كاملة، في الواقع هذه إحدى مزايا السيارات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات، وهناك عدد قليل من الأجزاء المتحركة في السيارة الكهربائية التي تعمل بالبطارية وتتطلب القليل من الصيانة، ولا توجد حاجة لتغيير الزيت أو عمليات الضبط، ويمكن أن تؤدي الوفورات الناتجة عن عدم وجود نفقات الصيانة هذه إلى توفير كبير على مدى عمر السيارة.

وتأتي معظم السيارات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات بشكل قياسي مع شاحن 120 فولت من المستوى 1، والذي قد يستغرق وقتًا طويلًا لإعادة شحن السيارة؛ وذلك لأن السيارات الكهربائية تحتوي على بطاريات أكبر بكثير من بطاريات HEV أو PHEVs.

طرق الشحن

أسهل خيار لتوصيل EV هو إعادة الشحن في المنزل، وتستخدم جميع خيارات الشحن المنزلي _باستثناء سيارات Tesla_ قابس EV قياسيًا للاتصال بالسيارة.

ويُمكن أن يستخدم الشحن المنزلي إما منفذ 120 فولت أو دائرة 240 فولت، ونظرًا لأن جميع السيارات الكهربائية تقريبًا تشتمل على سلك شحن 120 فولت ومنافذ 120 فولت  فمن المحتمل أن يكون هذا هو الخيار الأرخص والأسهل.

ويتطلب استخدام منفذ أو دائرة كهربائية بجهد 240 فولت شراء وحدة شحن منزلية، وربما الحاجة إلى إجراء تعديلات على النظام الكهربائي المنزلي، ومع ذلك فإن استخدام شاحن يعمل بدائرة 240 فولت له ميزة الشحن بشكل أسرع بكثير، من 2 إلى 8 أضعاف، اعتمادًا على التيار والمركبة.

اقرأ أيضًا: أفضل دراجات هوائية.. أناقة التصميم وقوة الأداء

أنواع الشحن

• المستوى الأول: الشحن المنزلي

يتطلب شحن المستوى الأول فقط منفذًا أرضيًا ثلاثي الشوكات 120 فولت ويمكن أن يضيف حوالي 40 ميلًا من النطاق في شحن لمدة ثماني ساعات طوال الليل، ويعد شحن المستوى الأول بين عشية وضحها مناسبًا للسيارات الهجينة منخفضة ومتوسطة المدى ولسائقي المركبات الكهربائية مع استخدام منخفض للقيادة اليومية.

• المستوى الثاني: الشحن المنزلي والشحن العام

عادة ما يحتاج شحن المستوى الثاني وحدة شحن على دائرة 240 فولت، مثل: الدائرة المستخدمة لتشغيل مجفف ملابس كهربائي، ويعتمد معدل الشحن على معدل قبول السيارة والحد الأقصى الحالي المتاح، مع دائرة نموذجية 30 أمبير، كما يمكن إضافة حوالي 180 ميلًا خلال شحن لمدة ثماني ساعات.

• الشحن السريع للتيار المستمر أو الشحن العام

يُعد الشحن السريع للتيار المباشر أسرع طريقة إعادة شحن متوفرة، ويُمكن أن تضيف عادةً من 50 إلى 90 ميلًا في 30 دقيقة، وتعتبر أجهزة الشحن الفائقة من Tesla أسرع؛ حيث تضيف ما يصل إلى 170 ميلًا من المدى في نصف ساعة، كما تعتبر أجهزة الشحن السريع DC مفيدة للغاية للرحلات الطويلة، والسيارات المستخدمة معظم اليوم مثل: سيارات الأجرة، والسائقين الذين لديهم وصول محدود لإعادة الشحن من المنزل.

وفي معظم الأحيان تستخدم أجهزة الشحن السريع DC ثلاثة أنواع مختلفة من المقابس ولا يمكن استبدالها، وتستخدم شركات صناعة السيارات اليابانية عادةً معيار CHAdeMO؛ كما يستخدم معظم صناع أوروبا والولايات المتحدة نظام CCS، وتستخدم محطات الشحن الفائق في Tesla موصلًا خاصًا بسياراتهم.

اختراع سعودي خاص بالشحن الذاتي للسيارات الكهربائية

في خضم الوسائل الحديثة لشحن السيارات الكهربائية بجميع أنواعها حصل مخترع سعودي على براءة دولية لاختراع نجح من خلاله في ابتكار نظام الشحن الذاتي للسيارات الكهربائية.

وفي هذا الصدد كشف المخترع السعودي مطلق العتيبي عن أنه حاز على شهادة براءة اختراع من ألمانيا، وتم قيده في المكتب الدولي PCT، ومن أبرز مميزات اختراعه: إلغاء دور محطات الشحن الكهربائية، والقضاء على الانتظار لساعات طويلة لغرض الشحن، إضافة إلى توفير الأموال؛ بعدم دفع أي مبالغ مالية مقابل الشحن.

ليس هذا فحسب بل يعمل ذلك الاختراع السعودي على رفع كفاءة السيارات وأدائها، وتحقيق المزيد من جوانب الأمن والسلامة، وخفض قيمة السيارات الكهربائية بحدود 40%، وفي السياق نفسه يؤكد “العتيبي” أن الاختراع سيوفر على شركات الكهرباء بناء محطات الشحن الكهربائية التي تكلف مئات الملايين، ويلغي الأحمال الكهربائية المستقبلية.

اقرأ أيضًا:

3 سيارات قديمة تتمتع بقدرات استثنائية.. الحنين إلى الماضي

أفضل سيارة فارهة في العالم.. فانتوم ملكة الفخامة

الشروط الواجب توافرها في بطارية السيارة.. كيف تزيد من كفاءتها؟