العالم في حاجة متزايدة إلى إيجاد بدائل للوقود التقليدي للسيارات التي تعمل بالطاقة. يتنافس المصنعون على تلبية هذه الحاجة من خلال تطوير تقنيات مختلفة للسيارات الكهربائية تأخذ في الاعتبار ميزات مثل كفاءة الطاقة وتقليل انبعاثات الكربون.
هناك أربعة أنواع رئيسية من السيارات الكهربائية متوفرة حاليًا في السوق: المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات (BEV) ، والمركبات الكهربائية الهجينة (HEV) ، والمركبات الكهربائية الهجينة القابلة للشحن (PHEV) ، والمركبات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود والهيدروجين (FCEV). نراجع أدناه تفاصيل هذه الأنواع ، وكيفية عملها ، وميزاتها ، وعيوبها.
بطارية سيارات كهربائية
تعمل هذه السيارات باستخدام البطاريات فقط بدلاً من البنزين ، ويمكن شحنها عن طريق توصيلها بالشبكة الكهربائية.
يمكن للسائقين أيضًا شحنه في المنزل باستخدام شواحن السيارات الكهربائية المخصصة.
تزود البطارية المشحونة المحرك الكهربائي للسيارة بالطاقة اللازمة لتحريكه.
– ولأنها تعتمد على طاقة بطاريتها فقط دون مساعدة محرك الاحتراق الداخلي ، يمكن للسيارات الكهربائية السفر لمسافات أطول من السيارات الهجينة باستخدام شحنة واحدة فقط.
كما أنها موفرة للطاقة ، حيث يتم استخدام 80٪ من طاقتها لتحريك السيارة مقارنة بالسيارات التي تعمل بالبنزين ، والتي تبلغ نسبة كفاءة الطاقة فيها 20٪ ، بينما يتم إهدار 80٪ المتبقية من الطاقة في العادم وانبعاثات الحرارة.
من مزايا السيارات الكهربائية أنها لا تصدر أي انبعاثات كربونية ، كما أنها تقلل من التلوث الضوضائي ، بالإضافة إلى انخفاض تكاليف الصيانة.
– لكن عيب هذه السيارات أن سعرها مرتفع ، ومحطات الشحن غير متوفرة بشكل كاف ، والمسافة التي تقطعها السيارة بشحنة واحدة قصيرة نسبيًا مقارنة بالسيارات العادية ، بالإضافة إلى سرعتها الأقل من السيارات التقليدية.
تستغرق بطاريته وقتًا طويلاً لإعادة الشحن.
السيارات الكهربائية الهجينة
تحتوي السيارة الكهربائية الهجينة على محرك احتراق داخلي يعمل بالوقود ومركبة كهربائية تستمد طاقتها من البطاريات. يساعد تركيب السيارة الهجينة هذا على زيادة كفاءة المحرك.
– لا يمكن توصيل هذه السيارة بالكهرباء لشحن البطارية. ولكن يمكن شحنها عن طريق نظام الكبح المتجدد.
إنها آلية لاستعادة الطاقة تعمل على إبطاء السيارة عن طريق تحويل طاقتها الحركية إلى شكل يمكن استخدامه على الفور أو تخزينه لحين الحاجة.
على الرغم من أن السيارات الكهربائية الهجينة لا يمكنها التحرك باستخدام الطاقة الكهربائية فقط ، إلا أنها تساعد في تحسين كفاءة الوقود من خلال إيقاف تشغيل محرك الاحتراق الداخلي عندما تبطئ السيارة أو تتوقف وسط الزحام ، على سبيل المثال ، للعمل مع المحرك الكهربائي فقط.
تساعد هذه الميزة في تقليل انبعاثات الكربون في السيارة.
– عند الحاجة إلى زيادة السرعة ، تتحول السيارة الهجينة إلى محرك احتراق داخلي. يمكن للمحركين أيضًا العمل معًا في نفس الوقت لتحسين أدائهم.
ومن أبرز عيوب هذه السيارات أن كمية الطاقة التي تولدها أقل من الأنواع الأخرى ، كما أنها غالية الثمن ، كما أن تكلفة استبدال بطاريتها مرتفعة.
المركبات الكهربائية الهجينة القابلة لإعادة الشحن
تحتوي السيارات الكهربائية الهجينة القابلة لإعادة الشحن على محرك احتراق داخلي ومحرك كهربائي يعمل بالبطارية ، ويمكن أيضًا توصيلها بالكهرباء لشحن البطارية.
– يسمح ذلك للبطارية بتخزين طاقة كافية لتشغيل المحرك الكهربائي ، مما يساعد على تقليل استخدامك للبنزين بحوالي 60٪ ، مما سيوفر عليك الوقت والمال.
– ويمكن للسيارات الهجينة الموصولة بالكهرباء السفر لمسافة تصل إلى 40 ميلاً باستخدام الطاقة الكهربائية فقط ، مقارنة ببضعة أميال فقط في حالة السيارة الهجينة العادية.
تعمل السيارة الهجينة القابلة لإعادة الشحن على المحرك الكهربائي في البداية حتى نفاد البطارية ، وتتحول السيارة إلى استخدام محرك الاحتراق الداخلي.
يكمل المحرك الكهربائي عمل محرك الاحتراق الداخلي. نتيجة لذلك ، يمكن استخدام محركات أصغر ، مما يزيد من كفاءة الطاقة دون المساس بالأداء.
يمكن شحن البطارية عن طريق توصيلها بمصدر كهربائي خارجي ، أو بواسطة محرك احتراق داخلي أو نظام كبح متجدد.
عندما تفرمل السيارة ، يقوم المحرك الكهربائي بتشغيل المولد ، باستخدام الطاقة لشحن البطارية.
لا يمكن تشغيل هذه السيارات إلا بالكهرباء في معظم الأوقات ، مما يجعل انبعاثات الكربون أقل من السيارات الهجينة العادية.
سيارات الهيدروجين
تستخدم سيارات الهيدروجين ، المعروفة أيضًا باسم المركبات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود ، تقنية خلايا الوقود لتوليد الكهرباء اللازمة لتشغيل السيارة.
تعمل هذه التقنية على تحويل الطاقة الكيميائية للوقود مباشرة إلى طاقة كهربائية.
تولد خلايا الوقود الكهرباء باستخدام خلية وقود تعمل بالهيدروجين بدلاً من مجرد سحب الكهرباء من البطارية.
من أهم مزايا هذه السيارات أن إعادة تعبئتها بالهيدروجين يستغرق تقريبًا نفس الوقت الذي تحتاجه السيارات العادية لملء خزاناتها بالبنزين.
كما أنها قادرة على إنتاج الكهرباء دون انبعاث أي انبعاثات كربونية ، مما يجعلها صديقة للبيئة أكثر من السيارات الكهربائية الأخرى.
لكن الخطأ في ذلك هو الافتقار إلى البنية التحتية اللازمة لإعادة تعبئة السيارات بالهيدروجين.
– كما توجد مخاوف بشأن سلامة السيارة في حالة تسرب الهيدروجين القابل للاشتعال من الخزان.
المصدر: جريدة الانباء الكويتية
