انواع خودروهای برقی – اکوموتیو


خودروسازان در حال حاضر از پنج نوع اصلی فناوری خودروهای الکتریکی استفاده می کنند. این فناوری ها در نحوه تولید یا شارژ مجدد برق داخلی و همچنین نحوه اتصال موتور الکتریکی داخلی و موتور احتراق متفاوت هستند. ظرفیت باتری، قابلیت شارژ و پیچیدگی تکنولوژیک، گزینه های دسته بندی یک ماشینسوخت رسانی و قیمت ها در اختیار مصرف کنندگان قرار می گیرد.

در ادامه هر یک از خودروهای برقی، انواع فناوری هیبریدی، نحوه عملکرد و مزایا و معایب مرتبط با آنها را شرح خواهیم داد.

ماشین های برقی

ماشین های معمولی

خودروهای معمولی از سوخت های فسیلی مانند بنزین یا گازوئیل برای تامین انرژی موتور احتراق داخلی استفاده می کنند. این خودروها در حین رانندگی با تولید صدا و گازهای خروجی باعث آلودگی هوا و صدا می شوند. خودروهای معمولی مقرون به صرفه نیستند و تنها حدود ۱۸ تا ۲۵ درصد از انرژی موجود در سوخت را برای حرکت خودرو در جاده ها مصرف می کنند. چنین خودروهایی بیش از یک قرن است که به تولید انبوه رسیده اند و زیرساخت های پشتیبانی قابل توجهی از جمله تاسیسات ساخت، تعمیر و سوخت گیری برای این خودروها ایجاد شده است.

همه ماشین های برقی

همه ماشین های برقی (BEV)

این خودروها تنها با یک موتور الکتریکی با استفاده از برق ذخیره شده در باتری داخلی تغذیه می شوند. باتری باید به طور منظم شارژ شود. این کار معمولاً با اتصال خودرو به یک نقطه شارژ که به شبکه برق محلی متصل است انجام می شود. خودروهای تمام الکتریکی بالاترین بازده انرژی را در بین تمامی سیستم‌های محرکه دارند و می‌توانند تقریباً ۸۰ درصد انرژی ذخیره شده در باتری را به انرژی جنبشی تبدیل کنند.

موتورهای خودروهای الکتریکی BEV کم مصرف هستند و ترمز احیا کننده آنها نیز به کاهش اتلاف انرژی کمک می کند. سیستم ترمز احیا کننده با تبدیل مقدار زیادی انرژی جنبشی به الکتریسیته به افزایش کارایی این نوع خودروها کمک می کند. این انرژی جنبشی به عنوان گرما در ترمزهای معمولی از دست می رود.

در هنگام رانندگی با این خودرو هیچ اگزوزی تولید نمی شود که به بهبود کیفیت هوای محلی کمک می کند. بزرگترین مزیت برای محیط زیست این است که این خودرو از برق تولید شده از منابع تجدید پذیر نیرو می گیرد. حتی در مواردی که برق از ترکیب انرژی های تجدیدپذیر و سوخت های فسیلی به دست آید، آلودگی هوا نسبتاً کمتری خواهیم داشت. در حال حاضر از این روش تولید برق در اروپا استفاده می شود. تقریباً ۳۰ درصد برق اتحادیه اروپا در سال ۲۰۱۴ از منابع انرژی تجدیدپذیر تولید شده است.

ماشین های BEV

با این حال، برد رانندگی BEV ها در مقایسه با سایر وسایل نقلیه معمولی محدود است و آنها به زمان نسبتاً طولانی برای شارژ مجدد باتری نیاز دارند. این نوع خودروهای الکتریکی معمولاً دارای باتری‌های بزرگی هستند تا ظرفیت ذخیره‌سازی انرژی را به حداکثر برسانند و در نتیجه مسافت‌های رانندگی طولانی‌تری را ممکن می‌سازند. این باتری های بزرگ معمولا قیمت بالاتری نسبت به باتری های هیبریدی دارند. با این حال، هزینه باتری در هر کیلووات ساعت برای BEV ها ارزان تر است.

توجه: شاخص برد الکتریکی ۴۰۰-۸۰ کیلومتر است.

خودروهای الکتریکی هیبریدی

خودروهای الکتریکی هیبریدی (HEV)

خودروهای هیبریدی بیش از ۱۵ سال است که به صورت تجاری در دسترس هستند. این خودرو علاوه بر موتور بنزینی دارای یک موتور الکتریکی نیز می باشد که در هنگام شتاب گیری به موتور بنزینی کمک می کند. باتری HEV را نمی توان از شبکه شارژ کرد، اما معمولاً در هنگام ترمز احیا کننده یا زمانی که وسیله نقلیه در حرکت است شارژ می شود.

از آنجایی که HEV بیشتر از موتور معمولی خود استفاده می کند، هیبریداسیون را می توان به عنوان یک فناوری اضافی با هدف افزایش بهره وری سوخت و کاهش آلاینده ها در نظر گرفت و نه به عنوان یک نوآوری جداگانه در تولید خودرو.

این خودروها معمولا مصرف سوخت و انتشار گازهای گلخانه ای کمتری نسبت به فناوری های معمولی دارند. هرچه سیستم هیبریدی پیچیده تر باشد، پتانسیل بیشتری برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای دارد.

HEV

HEV انواع و مدل های مختلفی دارد. در سری HEV با ترمز احیا کننده در مصرف سوخت صرفه جویی می شود و موتور الکتریکی به تنهایی قادر به تامین انرژی خودرو نیست، اما در سری کامل HEV خودرو می تواند مسافت های کوتاه را در حالت تمام الکتریکی طی کند.

روش های اتصال موتور بنزینی و موتور الکتریکی در مدل های مختلف HEV متفاوت است. در مثال هیبریدی موازی، مخزن سوخت سوخت موتور بنزینی را تامین می کند و باتری ها انرژی موتور الکتریکی را تامین می کنند. در این سیستم دو موتور بنزینی و الکتریکی به طور همزمان به سیستم انتقال نیروی خودرو متصل شده و نیروی تولید شده را به چرخ ها می رسانند. این خودروها فقط با باتری قابل رانندگی هستند، اگرچه این کار معمولاً فقط در سرعت های پایین و برای مسافت های کوتاه امکان پذیر است. با تنظیمات خاص می توان درصد استفاده از هر موتور را تعیین کرد. به عنوان مثال، می توانید از یک موتور ۱۰۰٪ بنزینی یا یک موتور الکتریکی استفاده کنید. این مقدار را می توان به هر نسبت دیگری مانند ۳۰ درصد برای موتور الکتریکی و ۷۰ درصد برای موتور بنزینی تغییر داد.

باتری هیبریدی، چه پلاگین و چه غیر پلاگین، از نظر قیمت در هر کیلووات ساعت نسبت به خودروهای تمام الکتریکی گران تر است. این قیمت بالاتر عمدتاً به این دلیل است که خودروهای هیبریدی در فرآیند تبدیل برق به انرژی به قدرت بیشتری نیاز دارند.

توجه: شاخص برد الکتریکی ۰-۱۰ کیلومتر است.

  خودروهای هیبریدی پلاگین

خودروهای هیبریدی پلاگین (PHEV)

در این نوع خودروها یک موتور الکتریکی و یک موتور احتراق داخلی تعبیه شده است که به صورت دوبل یا مجزا قابل استفاده است. باتری آنبرد را می توان از طریق برق شارژ کرد. موتور احتراقی در مواقعی که به قدرت عملی بالاتری نیاز است یا زمانی که شارژ باتری کم است از موتور الکتریکی پشتیبانی می کند.

برد خودروهای پلاگین کمتر از خودروهای تمام برقی است. از آنجایی که باتری های این خودروها تنها منبع انرژی خودرو نیستند، ظرفیت کمتری نسبت به باتری های خودروهای تمام برقی دارند. ظرفیت باتری در PHEV ها بیشتر برای مسافت های کوتاه در شهر طراحی شده است، اما موتور بنزینی آن ها رانندگی در مسافت های طولانی را مانند خودروهای برقی مسافت طولانی امکان پذیر می کند.

از نظر قیمت به ازای هر کیلووات ساعت، باتری‌های شارژی خودرو گران‌تر از باتری‌های خودروهای تمام الکتریکی هستند. این قیمت بالاتر عمدتاً به این دلیل است که این خودرو در فرآیند تبدیل برق به انرژی به قدرت بیشتری نیاز دارد.

وسایل نقلیه PHEV

تأثیر وسایل نقلیه PHEV بر محیط زیست به حالت عملکرد آنها بستگی دارد. کارکردن خودرو در حالت تمام برقی میزان آلاینده های اگزوز را به صفر می رساند. اما تکیه کامل به یک موتور معمولی می تواند منجر به مصرف سوخت و سطوح آلایندگی برابر یا بالاتر از خودروهای معمولی هم اندازه شود. زیرا باتری های اضافی باعث افزایش جرم این خودرو می شوند.

همانند خودروهای تمام برقی، عملکرد کلی محیطی خودروهای پلاگین به شدت به سهم انرژی تجدیدپذیر در تولید برق بستگی دارد. اگر برق مصرفی ارزان تر از بنزین یا گازوئیل باشد، PHEV ها می توانند از نظر اقتصادی گزینه جذابی برای رانندگان باشند.

نکته: شاخص پیست این خودروها ۲۰ تا ۸۵ کیلومتر است.

ماشین برقی راه دور

ماشین برقی راه دور (ریووز)

روش کار در این خودروها به این صورت است که در ابتدا موتور بنزینی برق را از ژنراتور به کنترل کننده برق منتقل می کند و سپس از نیروی تولید شده برای شارژ باتری و همچنین راه اندازی موتور الکتریکی استفاده می شود. در نهایت موتور الکتریکی نیروی تولید شده را به سیستم انتقال نیرو تزریق می کند و در نتیجه خودرو شروع به حرکت می کند. باتری روی برد نیز از برق شهری شارژ می شود. بنابراین موتور الکتریکی تنها وظیفه تامین انرژی مستقیم خودرو را بر عهده دارد.

یکی از مزایای خودروهای مسافت طولانی، موتور بنزینی کوچک آنها است که تنها زمانی مورد نیاز است که وسیله نقلیه از محدوده رانندگی الکتریکی خود فراتر رود. این به کاهش وزن خودرو کمک می کند. خودروهای REEV، مانند خودروهای پلاگین، بر مشکل محدوده رانندگی محدودی که در خودروهای تمام الکتریکی وجود دارد، غلبه می کنند، زیرا می توانند در پمپ بنزین های معمولی سوخت بگیرند.

توجه: شاخص برد الکتریکی ۷۰-۱۴۵ کیلومتر است.

خودروهای پیل سوختی

خودروهای پیل سوختیFCEVs)

انرژی این خودرو کاملا از برق تامین می شود. در خودروهای پیل سوختی، انرژی الکتریکی در باتری ذخیره نمی شود، بلکه انرژی مورد نیاز خود را از جریان برق تولید شده توسط یک بسته پیل سوختی دریافت می کنند. این پیل های سوختی با استفاده از هیدروژن در مخزن همراه با هیدروژن موجود در هوا کار می کنند. مزیت اصلی FCEV ها نسبت به وسایل نقلیه تمام الکتریکی، برد طولانی تر و سوخت گیری سریع تر آنها است (مشابه خودروهای معمولی).

با توجه به اندازه و وزن فعلی پکیج های پیل سوختی، این وسیله نقلیه بیشتر برای خودروهای سایز متوسط ​​و مسافت های طولانی تر مناسب است. فناوری خودروهای سلول سوختی هنوز در مراحل اولیه توسعه است و مدل های کمی در حال حاضر به صورت تجاری در دسترس هستند. با توجه به مشکلاتی مانند نیاز به ایجاد زیرساخت سوخت هیدروژنی، افزایش دوام و کاهش هزینه های تولید، این نوع خودرو نیاز به توسعه فناوری بیشتری دارد.

توجه: شاخص برد الکتریکی ۵۰۰-۱۶۰ کیلومتر است.

درایو الکتریکی

به این مقاله چه امتیازی میدهید؟