شرح کامل خودروهای الکتریکی و طرز کار آن‌ها

در عصر کنونی خودروهای الکتریکی توجهات زیادی را به خود جلب کرده‌اند و دولت‌ها نیز مردم را تشویق به خرید چنین محصولاتی می‌کنند و بنابراین مهم است که درباره‌ی این خودروها اطلاعات کاملی داشته باشیم.

اما اگرچه به نظر می‌رسد اکثر افراد به استفاده از خودروهای الکتریکی متقاعد می‌شوند اما بسیاری از آن‌ها با دیده تردید به چگونگی عملکرد چنین خودروهایی نگاه می‌کنند. قطعات اصلی خودروهای الکتریکی چیست؟ تفاوت سواری آن‌ها با خودروهای معمولی در چیست؟ ما به‌ تمامی این سؤالات پاسخ می‌دهیم. با ما همراه باشید.

• خودروی الکتریکی چیست؟

به‌طور ساده، خودروی الکتریکی خودرویی است که از یک یا چند پیشرانه الکتریکی نیرو می‌گیرد. این پیشرانه الکتریکی توسط باتری‌های قابل شارژ به راه می‌افتد، باتری‌هایی که معمولاً زیر کف خودرو جاسازی می‌شوند.

خودروهای الکتریکی متفاوت از خودروهای هیبریدی و پلاگین هیبریدی هستند زیرا فاقد بخش درون‌سوز بنزینی یا دیزلی می‌باشند.

احتمالاً دو کلمه EV را دیده‌اید که مخفف کلمات خودروی الکتریکی می‌باشد.

به منظور شارژ دوباره باتری خودروی الکتریکی شما باید دوشاخه را به سوکت خانگی یا شبکه شارژ عمومی وصل کنید.

خودروهای الکتریکی روز به روز محبوب‌تر می‌شوند زیرا فاقد آلایندگی می‌باشند. این خودروها دی‌اکسید کربن یا ذرات آلاینده تولید نمی‌کنند. این آلاینده‌ها در گرم شدن کره زمین و آسیب به کیفیت هوا مخصوصاً در محیط‌های شهری تاثیر دارند.

• پیشرانه‌های الکتریکی

یکی از کلیدی‌ترین بخش‌های هر خودروی الکتریکی پیشرانه آن است. این پیشرانه چرخ ها را به کار می‌اندازد. شاید بگویید پیشرانه الکتریکی معادل پیشرانه بنزینی یا دیزلی است.

البته تفاوت‌های بسیار مهمی وجود دارد. به‌طور واضح پیشرانه الکتریکی از سوخت فسیلی استفاده نکرده و بجای آن انرژی الکتریکی موجود در باتری را بکار می‌گیرد. یک پیشرانه الکتریکی بسیار ساده‌تر بوده درحالی‌که پیشرانه درون‌سوز دارای صدها قطعه متحرک است که همه به‌طور هماهنگ باهم کار می‌کنند. این امر باعث شده پیشرانه الکتریکی بسیار قابل‌اعتمادتر بوده و تعمیر آن نیز راحت‌تر باشد.

دیگر تفاوت کلیدی در تعداد پیشرانه‌هایی مورداستفاده در یک خودرو است. درحالی‌که تقریباً همه‌ی خودروهای درون‌سوز تنها از یک پیشرانه استفاده می‌کنند اما خودروی الکتریکی می‌تواند بیش از یک پیشرانه داشته باشد. بله خودروهای الکتریکی با یک پیشرانه معمول‌تر هستند و از جمله آن‌ها می‌توان به نیسان لیف، رنو Zoe و مدل‌های کم‌توان‌تر تسلا اشاره کرد. البته برخی مدل‌های قوی‌تر تسلا و همچنین جگوار آی پیس و پورشه تایکان دارای دو پیشرانه هستند که یکی در اکسل جلو و دیگری در اکسل عقب جای گرفته است.

پیشرانه‌های الکتریکی همچنین قدرت خود را به روش بسیار متفاوتی نسبت به پیشرانه درون‌سوز ارائه می‌کنند. درحالی‌که پیشرانه درون‌سوز باید چند صد تا چند هزار بار دوران کند تا بتواند حداکثر قدرت و گشتاور خود را ارائه کند، یک پیشرانه الکتریکی درست از لحظه چرخش حداکثر نیروی خود را ارائه کرده و این به معنی شتاب گیری قوی به محض فشار پدال گاز است. یکی از مزیت‌های اصلی خودروهای الکتریکی شتاب گیری فوری آن‌ها می‌باشد.

• باتری خودروهای الکتریکی

این مهم‌ترین بخش یک خودروی الکتریکی است. باتری است که شعاع حرکتی، زمان شارژ و دیگر فاکتورهای سواری یک خودروی الکتریکی را تعیین می‌کند. به همین خاطر مجموعه باتری خودروهای الکتریکی بخش اعظم سرمایه‌گذاری و هزینه‌ها را به خود اختصاص می‌دهد. همچنین به همین خاطر است که خودروهای الکتریکی معمولاً گران‌تر از مدل‌های بنزینی یا دیزلی می‌باشند. همچنین تعمیر یا تعویض باتری‌ها فرایندی بسیار هزینه‌بر خواهد بود.

باتری‌های موجود در خودروهای الکتریکی معمولاً از نوع لیتیوم-یونی هستند و چنین باتری‌هایی را می‌توانید در گوشی‌های هوشمند یا لپ‌تاپ‌ها نیز بیابید. باتری‌های لیتیوم-یونی به خاطر نسبت قدرت به وزن بهتر در مقایسه با باتری‌های دیگر مورداستفاده قرار می‌گیرند. با این ‌وجود یک مجموعه باتری هنوز هم بسیار سنگین بوده و بنابراین تا حد ممکن در ارتفاعی پایین و کف خودرو قرار می‌گیرد. این امر به هندلینگ خودرو کمک کرده و باعث می‌شود خودرو در زمان تغییر جهت حرکت پایدار بماند.

باتری را با وصل کردن دوشاخه می‌توان شارژ کرد. اکثر مالکان خودروهای الکتریکی این کار را در خانه انجام می‌دهند بنابراین معمولاً باید یک شب خودرو را به دوشاخه وصل کنید و این امر می‌تواند با سوکت استاندارد خانگی یا شارژ وال باکس انجام شود.

اگر بخواهید خودرو را در محل کار شارژ کنید شاید میزان شعاع حرکتی روزانه خود را به دست آورید. اگر نیازمند شارژ سریع‌تر باشید باید به شبکه شارژ عمومی با شارژرهای سریع‌تر مراجعه کنید.

البته این موضوع می‌تواند مشکل‌ساز باشد زیرا احتمال دارد جایگاه‌های شارژ اشغال باشند و یا اینکه کار نکرده و یا حتی کانکتور مناسب خودروی شما را نداشته باشند.

خودروهای الکتریکی با باتری‌های گوناگونی عرضه می‌شوند. هرچقدر ظرفیت باتری بیشتر باشد شعاع حرکتی هم بیشتر خواهد بود. اکثر خودروهای الکتریکی حداقل برد ۱۶۰ کیلومتری خواهند داشت و بهترین‌ها شعاع ۴۸۰ کیلومتر را رد خواهند کرد.

در نظر داشته باشید که برد اعلامی خودروها در بهترین شرایط اندازه‌گیری شده و میزان برد واقعی به برخی فاکتورها بستگی خواهد داشت: شرایط جاده‌ای، ترافیک، سبک رانندگی و میزان استفاده از تجهیزاتی همچون برف‌پاک‌کن، سیستم تهویه مطبوع، رادیو و…

در آب‌وهوای گرم شما شاید بتوانید به برد اعلامی نزدیک شوید اما در هوای سرد راندمان باتری به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌یابد.

در شرایط نرمال اگر حداکثر برد خودروی شما به‌طور مثال ۳۲۲ کیلومتر باشد، شاید بتوانید به برد حدود ۲۵۷ کیلومتر برسید. در هوای بسیار سرد برد خودرو شاید حدود ۱۶۰ کیلومتر باشد.

البته حداکثر شعاع حرکتی خودرو در طول زمان کاهش خواهد یافت که امری اجتناب‌ناپذیر است. دلیل این امر شارژ چندباره‌ی باتری‌ها بوده و آن‌ها ظرفیت خود را از دست می‌دهند. شما می‌توانید با پیشگیری از شارژ یا خالی شدن کامل باتری از چنین کاری تا حدی پیشگیری کنید. بهتر است شارژ باتری بین ۲۰ تا ۸۰ درصد باقی بماند.

از آنجایی که باتری گران‌ترین بخش خودروی الکتریکی است بنابراین شاید مالکان همواره نگران افت ظرفیت آن باشند و این امر قابل درک است. البته خودروسازان گارانتی‌هایی را در نظر گرفته‌اند. گارانتی باتری خودروهای الکتریکی جدای از گارانتی کلی خودرو می‌باشد.

برای مثال رنو Zoe همانند دیگر محصولات رنو گارانتی ۵ ساله/۱۶۰ هزار کیلومتر داشته ولی باتری آن با گارانتی ۸ سال/۱۶۰ هزار کیلومتر عرضه شده است. اگر طی این زمان ظرفیت باتری به زیر ۶۶ درصد برسد رنو بدون دریافت هزینه آن را تعویض خواهد کرد.

اگر باتری پس از انقضای گارانتی خودرو نیاز به تعویض داشته باشد هزینه‌ی تعویض آن سر به فلک خواهد کشید!

• آیا خودروهای الکتریکی اتوماتیک هستند؟

از نظر فنی خیر. راندن خودروهای الکتریکی حسی شبیه خودروهای معمولی را داشته و شما به‌طور ساده حالت Drive را انتخاب کرده و با استفاده از پدال گاز و ترمز خودرو را کنترل می‌کنید.

البته خودروهای اتوماتیک با تعویض دنده چنین کاری را انجام می‌دهند اما خودروی الکتریکی اصلاً تعویض دنده ندارد. به‌طور ساده خودروی الکتریکی نیازی به این کار ندارد.

دلیل این کار چیست؟ اکثر پیشرانه‌های درون‌سوز تا حداکثر دور ۵ تا ۷ هزار در دقیقه دوران می‌کنند و سپس به محدوده قرمز خود می‌رسند. همچنین آن‌ها تنها می‌توانند حداکثر پرفورمنس خود را در محدوده بسیار کمی ارائه کنند (برای مثال بین دورهای ۳۰۰۰ تا ۴۵۰۰).

پیشرانه‌های الکتریکی بسیار سریع‌تر می‌چرخند و دور ۲۰ هزار برای آن‌ها عادی است. همچنین میزان پرفورمنس قابل‌استفاده آن‌ها نیز به همین اندازه زیاد است. این امر به معنی عدم نیاز پیشرانه‌های الکتریکی به دنده‌های زیاد است و آن‌ها با یک دنده هم کار می‌کنند. البته این دنده باید با دقت انتخاب شود تا نسبت خوبی بین شتاب گیری و حداکثر سرعت ایجاد شود.

• آیا خودروهای الکتریکی قابل‌اعتماد هستند؟

در تئوری خودروهای الکتریکی می‌توانند قابل‌اعتمادتر از خودروهای درون‌سوز باشند زیرا قطعات متحرک بسیار کمتری دارند.

البته این امر به معنی طول عمر بیشتر نسبت به خودروی مرسوم نیست. در واقع غالبا عکس این امر رخ می‌دهد. دلیل آن‌هم به مهم‌ترین بخش خودروهای الکتریکی یعنی باتری مربوط می‌شود که در طول زمان ظرفیت خود را از دست داده و نمی‌توانند شارژ خود را نگه داشته و برد خودرو را کاهش می‌دهند.

• طول عمر باتری خودروهای الکتریکی چقدر است؟

تاریخ انقضای دقیق باتری مشخص نیست و به الگوی شارژ آن بستگی دارد. البته برای به دست آوردن ایده‌ای کلی از طول عمر باتری می‌توانید به گارانتی کارخانه نگاه کنید که معمولاً بین ۶ تا ۱۰ سال بوده اما حالت نرمال آن ۸ سال است.

• آیا باید خودروهای الکتریکی را خرید؟

تعویض باتری یک خودروی الکتریکی فرایندی بسیار هزینه‌بر بوده و می‌تواند بیش از قیمت خودرو باشد. به همین خاطر اگر در حال خرید یک نمونه‌ی کارکرده هستید باید از وضعیت خوب باتری‌ها اطمینان حاصل کنید. وقتی باتری به‌طور کامل شارژ شد به برد خودرو دقت کنید که در شرایط معقول و نزدیک به برد اعلامی باشد.

توصیه اکید ما این است که شما زمان خود را صرف پیدا کردن خودرویی کنید که باتری‌ای هنوز گارانتی دار باشد. گزینه دیگر هم پیدا کردن خودرویی است که قبلاً با مدیریت لیزینگ باتری فروخته شده است. رنو این گزینه را برای برخی مدل‌های ZE ارائه کرده بود هرچند دیگر در دسترس نیست.

این برنامه در ابتدا برای کم کردن قیمت خودرو و رفع نگرانی تعویض باتری‌ها تدارک دیده شده بود. مدیریت لیزینگ باتری به این معنی است که وقتی ظرفیت باتری شما به زیر ۷۵ درصد زمان اول رسید بدون دریافت هزینه‌ای تعویض خواهد شد. در نظر داشته باشید که لیزینگ باتری به معنی پرداخت هزینه ماهانه حدود ۵۰ پوندی و یا بیشتر بوده که باعث افزایش هزینه‌های مالکیت خودرو خواهد شد. همین مورد برای مشاهده بالا بودن هزینه‌های یک خودروی الکتریکی کارکرده کافی است.

• آیا خودروهای الکتریکی دارای قطعات زیر هستند؟

پیشرانه: پیشرانه الکتریکی جایگزین نمونه‌های درون‌سوز شده است.

رادیاتورها: برخی خودروهای الکتریکی دارای رادیاتور هستند هرچند بجای خنک کردن پیشرانه درون‌سوز کار خنک کردن قطعات دیگر همچون باتری‌ها را انجام می‌دهند. پیشرانه الکتریکی گرمای چندانی تولید نکرده و نیازی به رادیاتور نیست.

مبدل‌های کاتالیتیک: خیر. مبدل کاتالیتیک آلاینده‌های مضر را کاهش می‌دهد اما به خاطر اینکه خودروی الکتریکی فاقد هرگونه گاز خروجی اگزوز است بنابراین نیازی هم به این قطعه نیست.

روغن: خیر. درحالی‌که پیشرانه درون‌سوز نیازمند روغن و روان کارهای زیادی است، پیشرانه الکتریکی تنها دارای یک قطعه متحرک است.

اگزوز: خیر. اگزوز برای خروج گاز از پیشرانه درون‌سوز بکار می‌رود و از آنجایی که خودروی الکتریکی فاقد هرگونه گاز خروجی است بنابراین نیازی به اگزوز نیست.

ترمزها: بله. اگرچه خودروهای الکتریکی فاقد پیشرانه درون‌سوز هستند اما خب باید توقف کنند!

بخاری: بله. پیشرانه الکتریکی تقریباً گرمایی ندارد و بنابراین برای گرم شدن کابین یک بخاری مستقل تدارک دیده شده است.