بعد انتشار السيارات الكهربائية في أغلب دول العالم، أصبح مما لا شك فيه أنها سوف تشكل مستقبل النقل والشحن في المستقبل القريب، لذا يجب التوعية بأهم مكونات هذه السيارات وطريقة عملها وكيفية صيانتها والحفاظ عليها، لا سيما بطاريات السيارات الكهربائية، لأنها تمثل قلب المركبة، وهي المسؤولة عن تخزين الطاقة الكهربائية اللازمة لتشغيلها.
تستخدم بطاريات الليثيوم أيون بشكل شائع في السيارات الكهربائية الحديثة نظرًا لكثافة طاقتها العالية وعمرها الافتراضي الطويل، مما يسمح بالاعتماد عليه لفترات طويلة سواء في السفر أو الأغراض المهنية مثل الشحن وتوزيع البضائع على تجار التجزئة إلى جانب الانتقالات اليومية البسيطة، الجدير بالذكر أن صناعة البطاريات القابلة للشحن قد شهدت تطورًا كبيرًا في السنوات الأخيرة.
أنواع بطاريات السيارات الكهربائية
لهم طبيعة ووظائف مكونات بطاريات السيارات الكهربائية يجب التعرف على الأنواع في البداية، وهذا ما يطرحه موقع وصال فيما يلي:
بطاريات فوسفات حديد الليثيوم (LFP – LiFePO₄)
يمكن اعتبار هذا النوع من البطاريات واحد من عائلة الليثيوم، ولكن قد قام المصنعون بالتعديل عليه وفق الأبحاث الحديثة لزيادة كفاءته، ويمكن التعرف على المزيد فيما يلي:
- الجهات المصنعة هي CATL، Gotion High-Tech، BYD، CALB,Geely Ages.
- من أهم مميزاتها أنها أكثر أمانًا من بطاريات الليثيوم وأطول عمرًا.
- تصل أعمار هذه البطاريات إلى 3000-5000 دورة شحن.
- تتميز بأنها أكثر استقرارًا أثناء الاستخدام على الرغم من أن تكلفتها منخفضة.
- تحتاج إلى مساحة أكبر لتوفير نفس المدى.
- كثافة طاقة أقل 90-160 واط ساعة/ كجم.
بطاريات أيون الليثيوم (Li-ion)
من أكثر أنواع بطاريات السيارات الكهربائية استخدامات نوع الليثيوم-أيون، لا سيما في السيارات الحديثة، كما يدخل هذا النوع في العديد من الأجهزة الأخرى، نتعرف على المزيد فيما يلي:
- الجهات المصنعة هي CATL، BYD، LG Energy Solution، Panasonic Samsung SDI.
- تتميز هذه البطارية بالكثافة العالية للطاقة.
- تبلغ قوتها حوالي 260 – 270 واط ساعة/ كجم.
- من أهم مميزات الأليون ليثيوم سرعة الشحن.
- وزن أخف من البطاريات الأخرى.
- من عيوبها الحساسية الزائدة للحرارة
- تتطلب نظام تبريد فعال.
- يمكن الاعتماد عليها لفترات طويلة بنفس مستوى الأداء.
- كثافة طاقة عالية توفر مدى أطول.
- كفاءة شحن/ تفريغ مرتفعة (90%).
- يجب الحذر عند استخدامها لأنها قد تشتعل في حال سوء الاستخدام.
بطاريات Li-NMC (ليثيوم – نيكل – منغنيز – كوبالت)
واحدة أخرى من عائلات ليثيوم أيون (Li-ion) التي تعد من البطاريات الأولى في قائمة بطاريات السيارات الكهربائية، لما لها من مزايا متعددة على النحو التالي:
- من الناحية الكيميائية يتم تصنيعها باستخدام الليثيوم مع النيكل والمنغنيز والكوبالت في الكاثود.
- تعتبر من البطاريات الخفيفة، ولكن أدائها أعلى من أغلب بطاريات السيارات الكهربائية.
- يتم الاعتماد عليها في تشغيل السيارات والأجهزة الكهربائية الحديثة، إلى جانب تخزين الطاقة.
- من عيوبها ارتفاع السعر والحساسية العالية للحرارة.
بطاريات النيكل – هيدريد المعدني (NiMH)
عادةً ما يتم استخدام هذا النوع من بطاريات السيارات الكهربائية في الطرز الهجينة، ولكنها ليست الأكثر انتشارًا بسبب كثافتها المحدودة للطاقة، ويمكن التعرف على المزيد فيما يلي:
- الجهات المصنعة هي Toyota Primeearth EV Energy، Panasonic.
- تتميز هذه النوعية بالمتانة العالية وسجل الأمان الجيد.
- من أهم مميزاتها أنها لا تحتوي على معادن سامة.
- كثافة طاقة (60 – 120 واط ساعة/ كجم).
- تفريغ ذاتي مرتفع نسبيًا، مما يجعلها غير عملية بالنسبة إلى الكثيرين.
مكونات بطارية السيارة الكهربائية
من أهم المعلومات التي يجب التعرف عليها عند البحث حول بطاريات السيارات هي المكونات وطبيعتها وطريقة عملها، وهذا ما نطرحه فيما يلي:
- القطب الموجب أو الكاثود يتكون من أيونات الليثيوم، وفي العادة يتم تصنيعه من أكاسيد الليثيوم مثل: أكسيد كوبالت الليثيوم أو أكسيد منجنيز الليثيوم.
- القطب السالب أو الأنود يحتوي على الجرافيت أو مواد مشابهة لها خصائص تساعد على حفظ أيونات الليثيوم لفترات طويلة.
- الفاصل أو المادة العازلة يتم تصنيعه من إحدى المواد مسامية بحيث يسمح لأيونات الليثيوم بالمرور بين القطبين، مع ضرورة التأكد من عدم حدوث الاتصال المباشر بينهما.
- الإلكتروليت أو المحلول الإلكتروليتي يعتبر سائلًا موصلًا للأيونات، يتم تصنيعه في الكثير من البطاريات من محلول ملح الليثيوم، بحيث يكون الغرض منه السماح لأيونات الليثيوم بالتنقل بين القطبين.
- أنظمة إدارة البطاريات حراريًا دورها حفظ نطاق درجة الحرارة لضمان الأداء والكفاءة.
- نظام إدارة البطارية لمراقبة الحالة ومستويات الشحن ومعدلات توزيع الطاقة، ودوره هو حماية المكونات الداخلية للبطارية لأطول فترة ممكنة.
عوامل مؤثرة على بطاريات السيارات الكهربائية
هناك مجموعة من المؤثرات المتحكمة في أداء بطارية السيارة الكهربائية بشكلٍ كبير، ويجب على كل قائد سيارة كهربائية التعرف عليها لتوخي الحذر.
درجة الحرارة
من المتعارف عليه في هذا المجال أن درجات الحرارة العالية تزيد من تفاعلات البطارية الكيميائية، مما قد يؤدي إلى خفض عمرها الافتراضي، كما أن الحرارة المنخفضة تتسبب في حدوث اضطرابات في مستوى التفاعلات الكيميائية، الأمر الذي يؤثر على الأداء بصورة ملحوظة، في أغلب السيارات السيارات الكهربائية يتم الاعتماد على نظام تبريد فعال للحد من هذا التأثير.
طريقة القيادة
التسارع والتباطؤ المفاجئ وتجاوز السرعات الافتراضية للسيارة من أبرز العوامل المؤثرة على معدلات استهلاك الطاقة، كما أن هذه العادات تزيد الضغط على البطارية، على النقيض تساعد القيادة السلسة بسرعات ثابتة على إطالة عمر البطاريات مع استخدام مثبت السرعة، تساعد على توفير الطاقة وتمديد مدى السيارة.
عادات الشحن
الاعتدال في الشحن من أهم النصائح التي يمكن من خلالها الحفاظ على البطاريات لأطول فترة ممكنة، حيث إن الشحن الزائد 100 % قد يؤثر سلبًا على عمر البطارية، لذا ينصح الخبراء بتقليل الشحن بين 20% و80% حفاظًا على البطارية لأطول فترة ممكنة.
أهم شركات تصنيع بطاريات السيارات الكهربائية
عند التعرف على أفضل الشركات المصنعة للبطاريات يمكن اختيار مركبات مثالية، يمكن الاعتماد عليها في الأغراض الشخصية والمهينة، ونتعرف على أهم الجهات المنتجة فيما يلي:
- CATL (الصين) – 36.8% حصة السوق.
- BYD (الصين) – 15.8%.
- Samsung SDI (كوريا) – 4.6%.
- Gotion High-Tech (الصين) – 2.4%.
- EVE Energy (الصين) – 2.3%.
- Sunwoda (الصين) – 1.5%.
- LG Energy Solution (كوريا) – 13.6%.
- Panasonic (اليابان) – 6.4%.
- SK On (كوريا) – 4.9%.
- CALB (الصين) – 4.7%.
لا شك أن بطاريات السيارات الكهربائية أصبحت من الأدوات الأساسية الحديثة بالنسبة إلى الكثيرين، حيث يتم استخدامها في العديد من دول العالم كبديل للسيارات التقليدية، ومن المتوقع أن تحل محلها بشكل كامل في السنوات القادمة.
الأسئلة الشائعة
كيف أحافظ على أداء بطارية السيارة؟
شحن البطارية بشكل صحيح وتجنب الشحن الزائد والتفريغ العميق قدر الإمكان مع ضرورة استخدام الشواحن المناسبة.
ما هي القيادة الاقتصادية للسيارات الكهربائية؟
القيادة بأسلوب اقتصادي تتمثل في تجنب التسارع والتباطؤ المفاجئ، والحفاظ على سرعة ثابتة، مما يضمن الحفاظ على البطاريات لوقت أطول.
ما أهمية الحفاظ على ضغط الإطارات المناسب؟
المساعدة في تحسين كفاءة استهلاك الطاقة.
منشورات ذات صلة
أترك تعليقًا
لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول المطلوبة مميزة بعلامة *