تتزايد عملية البحث عن أنواع مُناسبة لبطاريات السيارات الكهربائية مُؤخرًا ، وذلك بالتناسب مع انتشار السيارات الكهربائية بشكل كبير للعديد من الأسباب ، أهمها ارتفاع أسعار الوقود ، بالإضافة إلى الضغوطات المُنادية بالحفاظ على البيئة ، على الجانب الآخر ، اتجاه أغلبية الشركات المُصنِّعة إلى تطوير المزيد من الطرازات الجديدة من السيارات الكهربائية. حيث يعتمد نجاح السيارة الكهربائية بشكل كبير على مقدار المسافة المقطوعة بالشحنة الكهربائية الواحدة ، ولا شك أن ذلك يعتمد على سعة ونوع البطارية.
يُحدث نوع البطارية التي تشغل سيارتك الكهربائية فرقًا كبيرًا عندما يتعلق الأمر بنطاق السير. بالإضافة إلى ذلك ، تعتمد سرعة إعادة شحن مركبتك الكهربائية أو المدة التي ستستغرقها على نوع البطارية بعد ضمان الشركة المُصنِّعة عليه. في الواقع ، حتى سلامة سيارتك الكهربائية تُحددها حزمة البطارية.
وهو ما يقودنا إلى سؤال مُهم: ما هي أنواع البطاريات المُختلفة في السيارات الكهربائية؟ تحقق من هل السيارات الكهربائية آمنة حقًا؟
1. بطارية الرصاص الحمضية (Lead Acid)
بطارية الرصاص الحمضية هي النوع التقليدي للبطاريات المُستخدمة في معظم السيارات المُزوَّدة بمُحرك الاحتراق الداخلي لبدء تشغيل السيارة. علاوة على ذلك ، فإنَّ بعض أقدم السيارات الكهربائية في التسعينيات ، مثل GM EV1 أو Ford Ranger EV ، استخدمت بطاريات الرصاص الحمضية.
ومع ذلك ، لم تعد بطاريات الرصاص الحمضية مُستخدمة من قبل الشركات المُصنِّعة للسيارات الكهربائية لأنها غير فعَّالة. بشكل أكثر إيجازًا ، تكون بطاريات الرصاص الحمضية عرضة لدرجات الحرارة الباردة ، وهي ليست متينة مُقارنةً بالأنواع الأخرى من بطاريات السيارات الكهربائية. ناهيك عن أنها ثقيلة وضخمة.
ثم مرة أخرى ، بطاريات الرصاص الحمضية غير مُكلفة ، وهي خيار جيد إذا كنت تقوم بتحويل سيارة تعمل بالوقود إلى سيارة كهربائية — على الرغم من أنَّ البطاريات ذات الدورة العميقة هي الأنسب لهذا النوع من هذه الوظيفة.
2. بطارية النيكل هيدريد (Ni-MH)
بعد أن تخلصت الشركات المُصنِّعة للسيارات من بطاريات الرصاص الحمضية ، غالبًا ما كانت بطاريات النيكل هيدريد تُستخدم كبديل. بعض السيارات الكهربائية المُبكرة المُزوَّدة ببطاريات النيكل هيدريد تشمل Honda EV Plus و Toyota RAV4 EV و Ford Ranger EV.
لكن بطاريات النيكل هيدريد لم تُصبح شائعة في صناعة السيارات الكهربائية لأنها مُكلفة وغير فعَّالة في درجات الحرارة المُرتفعة. أيضًا ، يتم تفريغ بطاريات النيكل هيدريد بشكل أسرع من البطاريات الأخرى. لهذا السبب ، تُعتبر بطاريات النيكل هيدريد أكثر شيوعًا في السيارات الهجينة بدلًا من السيارات الكهربائية.
ومن المُثير للاهتمام أن بطاريات النيكل هيدريد أكثر متانة من بطاريات حمض الرصاص أو بطاريات الليثيوم أيون. تحقق من أيهما أفضل: سيارة كهربائية هجينة أم سيارة كهربائية؟
3. بطارية ليثيوم أيون (Li-ion)
تستخدم معظم السيارات الكهربائية في الوقت الحاضر بطاريات الليثيوم أيون. هذا لأنها خفيفة الوزن مع كفاءة طاقة عالية مقارنةً ببطاريات حمض الرصاص أو النيكل هيدريد. كما أنها أقل عرضة لارتفاع درجة الحرارة في درجات الحرارة المُرتفعة ، مما يساعد على تقليل مخاطر اندلاع حريق.
علاوة على ذلك ، يستغرق تفريغ الليثيوم أيون وقتًا أطول مُقارنةً بأنواع البطاريات الأخرى. يُمكن لبعض السيارات الكهربائية طويلة نطاق السير المُزوَّدة ببطاريات ليثيوم أيون السفر لمسافة تزيد عن 500 ميل بشحنة كاملة. بل إنَّ الأمر الأكثر إثارة للإعجاب هو أن سيارة Tesla المُزوَّدة ببطارية ليثيوم أيون تأتي بضمان لمدة ثماني سنوات — لكن العمر الافتراضي المُتوقع لسيارة Tesla يتراوح بين 300 ألف و 500 ألف ميل.
ومع ذلك ، ليست كل بطاريات الليثيوم أيون متشابهة. تحتوي معظم السيارات الكهربائية المُتطورة على بطاريات أيونات الليثيوم ذات القطب الموجب المصنوع من الكوبالت. من ناحية أخرى ، تتحول بعض الشركات المُصنِّعة للسيارات الكهربائية نحو بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم التي يتم استخدامها في السيارات الكهربائية مُنخفضة التكلفة.
على الرغم من فوائدها ، فإنَّ أحد أكبر عيوب بطاريات الليثيوم أيون أنها ليست صديقة للبيئة عند التخلص منها. ناهيك عن أنَّ تعدين المواد الخام لليثيوم أيون يُمكن أن يعطل النظم البيئية الحيوية للحياة البرية ومجتمعات السكان الأصليين. الخبر السار هو أنَّ هناك بدائل واعدة لبطاريات الليثيوم أيون أكثر صداقة للبيئة.
بالإضافة إلى ذلك ، يُمكن إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون بعد التخلص منها. تحقق من استخدامات مفاجئة لبطاريات السيارات الكهربائية المُستنفذة.
4. البطارية الصلبة (Solid- State)
يُجري حاليًا تطوير بطاريات الحالة الصلبة ، ولم يتم استخدامها بعد في السيارات الكهربائية. وفقًا لشركة Toyota ، يُمكن أن يبدء إنتاج السيارات الكهربائية الأولى المُزودة بالبطاريات الصلبة بحلول عام 2025. وقد يكون هذا بمثابة “تغيير قواعد اللعبة” ، مع الأخذ في الاعتبار أنَّ بطاريات الحالة الصلبة مليئة بالطاقة أكثر من بطاريات الليثيوم أيون.
فائدة أخرى لبطاريات الحالة الصلبة هي أنها لا تشغل مساحة كبيرة مُقارنةً ببطاريات الليثيوم أيون. بسبب ميزة الوزن ، قد تُضاعف البطاريات الصلبة نطاق السيارات الكهربائية وتُحسن الأداء الإجمالي.
ومع ذلك ، لا تزال البطاريات الصلبة في مرحلة البحث — حتى يتم إنتاجها بكميات كبيرة ، لن نعرف ما إذا كانت عمليًا أفضل من بطاريات الليثيوم أيون.
5. بطارية ليثيوم-كبريت
بطاريات ليثيوم-كبريت هي بديل آخر لبطاريات الليثيوم أيون. على غرار بطاريات الحالة الصلبة ، يُمكن أن تُوفر بطاريات ليثيوم-كبريت نطاقًا أكبر من بطاريات الليثيوم أيون. كما أنها أرخص في إنتاجها مع تأثير أقل على البيئة مُقارنةً ببطاريات الليثيوم أيون المصنوعة من الكوبالت ، وفقًا للمفوضية الأوروبية.
السبب في عدم رؤيتنا لبطاريات ليثيوم-كبريت على السيارات الكهربائية هو أنَّ عمرها الافتراضي قصير. ومع ذلك ، يعمل الباحثون على تجارب يمكن أن تحل هذه المشكلة. تحقق من لماذا يتناقص نطاق سير سيارتك الكهربائية خلال فصل الشتاء؟
ما هو أفضل نوع من بطاريات السيارات الكهربائية؟
في الوقت الحالي ، تستخدم معظم ماركات السيارات الكهربائية في أمريكا الشمالية وأوروبا بطاريات أيونات الليثيوم المُكوَّنة من الكوبالت أو الجرافيت أو النيكل أو الألومنيوم. إذا كنت تقود سيارة Tesa ، فيُمكنك توقع أن يبلغ متوسط عمر حزمة بطارية الليثيوم أيون 300 ألف إلى 500 ألف ميل. علاوة على ذلك ، يكون نطاق سير مجموعة بطاريات أحدث السيارات الكهربائية بشحنة كاملة ما بين 300 ميل إلى 500 ميل.
على الجانب الآخر ، تُعد حزم بطاريات الليثيوم أيون مُكلفة لاستبدالها. في الواقع ، تبلغ تكلفة بطاريتك نصف سعر سيارتك الكهربائية تقريبًا.
ولكن في المستقبل ، يُمكن أن يكون لدينا حزم بطاريات أرخص وأخف وزناً مع نطاق كهربائي أكبر من حزم بطاريات الليثيوم أيون. تُعد بطاريات ليثيوم-كبريت وبطاريات الحالة الصلبة من أكثر البدائل الواعدة لبطاريات الليثيوم أيون ، ولكن لم يتم تبنيها بعد في صناعة السيارات الكهربائية.
بطاريات النيكل هيدريد مُناسبة أيضًا للسيارات الهجينة ذات النطاق الواسع — لكن الشركات المُصنِّعة للسيارات تختار حزم بطاريات أيونات الليثيوم لإنتاج سيارات هجينة تعمل بالكهرباء. ثم مرة أخرى ، إذا كنت تقوم بتحويل سيارة قديمة تعمل بالبنزين إلى سيارة كهربائية ، فيُمكنك استخدام بطاريات الرصاص الحمضية. تحقق من أفضل السيارات الكهربائية الأطول نطاقًا التي يُمكنك شراؤها.
تتحسن تقنية بطارية السيارة الكهربائية بشكل تدريجي
في التسعينيات ، كانت أفضل السيارات الكهربائية تحتوي على بطاريات يُمكن أن تُغطي نطاقًا يتراوح بين 50 و 100 ميل عند الشحن الكامل. تقدمت التكنولوجيا الآن ، ويمكن لبعض السيارات الكهربائية السفر إلى ما يقرب من 500 ميل بشحن كامل للبطارية. على مدى العقد المقبل ، قد يكون لدينا سيارات كهربائية تُغطي أكثر من 1000 ميل بشحن كامل للبطارية.
والأفضل من ذلك ، يُمكن أن تتطور بطاريات السيارات الكهربائية لدرجة أنك لن تحتاج إلى استبدالها حتى تقطع أكثر من مليون ميل. يُمكنك الإطلاع الآن على كيفية التحقق من صحة بطارية السيارة الكهربائية.
