خودروی الکتریکی چیست و چگونه کار می کند؟

خودروی الکتریکی چیست و چگونه کار می کند؟ شاید سوال خیلی از کاربران باشد، هر کسی که یک ماشین جدید بخرد یک وسیله نقلیه الکتریکی را در نظر گرفته است. در اینجا نحوه عملکرد وسایل نقلیه الکتریکی و نحوه کمک به محیط زیست آورده شده است. وسایل نقلیه موتوری روش حرکت ما را در سراسر جهان تغییر داده است. با این حال، در حالی که مزایای حمل و نقل مدرن غیرقابل انکار است، سوزاندن بنزین برای سوخت موتور به تغییرات آب و هوایی ناشی از انسان کمک می کند. این ناگفته نماند که به بیماری ناخوشایند ناشی از سطوح بالای آلودگی اشاره نمی کنیم. پس همچنان با بیا تو اینجا همراه باشید .

بسیاری از تولیدکنندگان برای غلبه بر این مشکلات به سمت وسایل نقلیه الکتریکی به جای گازسوز روی آورده اند. این گوشی‌ها نیز مانند گوشی‌های هوشمند شما برای تامین انرژی خودرو به باتری‌های قابل شارژ متکی هستند. اکنون که این فناوری مقرون به صرفه تر و رایج تر شده است، ممکن است یک وسیله نقلیه الکتریکی را در نظر بگیرید. قبل از سرمایه گذاری، ضروری است که بدانید وسیله نقلیه الکتریکی چیست و چگونه کار می کند.

موتور احتراق داخلی چیست ؟

امروزه اکثریت قریب به اتفاق وسایل نقلیه در جاده ها از موتور احتراق داخلی (ICE) استفاده می کنند. هنگامی که خودروی خود را با بنزین پر کردید، چرخاندن کلید در موتور جرقه ای ایجاد می کند که گاز داخل محفظه موتور را مشتعل می کند. در نتیجه گرما و فشار داخل موتور افزایش می یابد. به نوبه خود، این حرکت پیستون ها را ایجاد می کند. این نیروی مکانیکی برای تامین انرژی خودرو استفاده می شود.

سوزاندن سوخت به خودی خود باعث ایجاد حرکت نمی شود. با این حال، محصول جانبی احتراق برای ایجاد حرکت مکانیکی مهار می شود. این فرآیند موثر اما ناکارآمد است. به طور متوسط، خودروهای ICE تنها 20 درصد کارآمد هستند، به این معنی که بیشتر انرژی از بین می رود. علاوه بر این، مواد زائد ایجاد شده توسط این احتراق برای افراد و محیط زیست مضر هستند.

در طول دهه ها، تولیدکنندگان کارایی و تمیزی خودروهای ICE را بهبود بخشیده اند. مبدل های کاتالیزوری، خلوص سوخت بهبود یافته، و پیشرفت تکنولوژیک به کاهش جزئی در عوارض جانبی مضر ICE ها کمک کرده اند. با این حال، به طور فزاینده ای روشن شده است که ما به نقطه ای از کاهش بازده رسیده ایم. آگاهی فزاینده ای از تغییرات آب و هوایی ناشی از انسان و تأثیر آلودگی بر سلامتی وجود دارد. برای رسیدگی به هر دوی این مسائل باید از حمل و نقل با موتور ICE فاصله بگیریم. اینجاست که وسایل نقلیه الکتریکی وارد می شوند.

ماشین الکتریکی چگونه کار می کند ؟

برخلاف همتایان ICE خود، وسایل نقلیه الکتریکی (EVs) با باتری های قابل شارژ تغذیه می شوند. در نتیجه، آنها سوخت نمی سوزانند و بنابراین اثرات زیست محیطی حمل و نقل جاده ای را کاهش می دهند. تفاوت بصری خودروهای الکتریکی از خودروهای ICE وجود ندارد. با این حال، در زیر نمای خارجی آشنا، خودروهای الکتریکی به تنظیمات کاملاً متفاوتی نیاز دارند.

ماشین فعلی شما یک باتری زیر کاپوت دارد، اما ماشین را تغذیه نمی کند. در عوض، توسط موتور شارژ می‌شود و برای روشن کردن چراغ‌ها، داشبورد و وسایل الکترونیکی آنبورد استفاده می‌شود. با این حال، ماشین شما توسط یک موتور هدایت می شود. در حالی که خودروهای الکتریکی به چندین باتری بزرگ مجهز هستند که برق را برای تامین انرژی خودرو ذخیره می کنند.

یک خودروی الکتریکی از این باتری‌ها برای تامین انرژی موتور الکتریکی استفاده می‌کند که به خودرو حرکت می‌کند. در نتیجه نیازی به موتور سنتی نیست. ملاحظات طراحی همچنین به این معنی است که باتری ها باید به صورت استراتژیک در اطراف شاسی قرار گیرند نه بارگذاری از جلو. در نتیجه، سیستم برق EV در سراسر خودرو توزیع می شود. همانند گزینه‌های سنتی، خودروهای الکتریکی در چرخ‌های جلو و عقب و همچنین در صورت استفاده از دو موتور، چهار چرخ متحرک هستند.

شما می توانید EV خود را در خانه یا در ایستگاه شارژ مجدد شارژ کنید. نیروی اضافی از طریق فرآیندهایی مانند ترمز احیا کننده دوباره بدست می آید. با این حال، منتقدان خودروهای برقی اغلب می گویند که اگرچه شما آلودگی محلی را از بین برده اید، اما برق هنوز باید تولید شود و این فقط موضوع را به جای دیگری هدایت می کند.

برق رسانی به وسیله نقلیه الکتریکی

در حالی که چنین است، مزایای یک EV را بی اعتبار نمی کند. آلودگی یک مسئله محلی است و خیابان‌های مملو از خودروهای مجهز به ICE اغلب به بیماری‌های ناخوشایند کمک می‌کنند. تغییر به یک خودروی الکتریکی محیط محلی تمیزتر را ترویج می‌کند که نتایج سلامتی را برای همه بهبود می‌بخشد. علاوه بر این، موتورهای الکتریکی بسیار کم صداتر از ICE ها هستند که منجر به کاهش آلودگی صوتی می شود.

تولید برق به طور سنتی سهم قابل توجهی در انتشار گازهای گلخانه ای جهانی داشته و تغییرات آب و هوایی ناشی از انسان را تسریع می کند. با این حال، شرکت‌های برق برای سرمایه‌گذاری در جایگزین‌های پاک‌تر مانند انرژی‌های تجدیدپذیر، در موقعیت بهتری قرار دارند و از بودجه بهتری برخوردار هستند. به عنوان مثال، برق رسانی مستقیم وسیله نقلیه با استفاده از انرژی خورشیدی یا باد عملی نیست. اگرچه می توانید از ژنراتورهای پشتیبان خورشیدی (یا سوخت) در خانه خود استفاده کنید .

مصرف انرژی

ارائه دهندگان خدمات شهری قادر به تولید انرژی در مقیاس بزرگ هستند و بهبودهایی را انجام می دهند که به نفع شارژ EV و همه اشکال مصرف برق است. همانطور که تولید برق تمیزتر می شود، خودروهای الکتریکی نیز پاک می شوند. با این حال، خرید و استفاده از وسایل نقلیه الکتریکی به تنهایی سیاره را نجات نخواهد داد.

به عنوان مثال، تولید باتری برای وسایل نقلیه الکتریکی یک تجارت غیر دوستانه با محیط زیست است. هنوز مشخص نیست که با باتری‌های برقی پایان عمر چه باید کرد. هر چند با نیت خوب، خودروهای برقی یک درمان موقتی هستند که به جای از بین بردن آن، می توانند برخی از آسیب های ناشی از حمل و نقل را به حداقل برسانند.

انتقاد از خودروهای برقی

هنگام در نظر گرفتن یک وسیله نقلیه الکتریکی، ارزش این را دارد که در نظر بگیریم که صنعت تولیدی که پشت سر آنها قرار دارد، بیشتر توسط تجارت پیش می رود تا نگرانی های اخلاقی یا زیست محیطی. برخی از این شرکت‌ها متهم به شستشوی سبز (Greenwashing) شده‌اند – بازاریابی که برای ترویج گمراه‌کننده اعتبار سبز طراحی شده است. خودروهای برقی به حداقل رساندن آلودگی محلی و کاهش تأثیر حمل و نقل بر محیط زیست کمک می کنند. با این حال، این آنها را دوستدار محیط زیست نیز نمی کند.

تولید خودرو، مانند تولید گوشی های هوشمند، به قطعات و موادی نیاز دارد که از سرتاسر جهان تهیه شده باشند. اغلب کارگران یدی درگیر در امتداد زنجیره تامین بد رفتار می شوند و مواد با استفاده از فرآیندهای بسیار آلاینده استخراج می شوند. همانطور که در طول همه گیری کووید-19 در سال 2020 مشاهده شد، تولیدات تولیدی جهان به شدت به تعداد معدودی از کشورها، به ویژه چین، وابسته است. این یک نقطه دردناک سیاسی و اقتصادی برای بسیاری از دولت ها بوده است که منجر به اختلافات تجاری قابل توجه بین ایالات متحده و چین شده است. این بحث حتی هواوی را نیز در بر گرفت و منجر به حذف آنها از بازارهای ایالات متحده شد. اگر از موضع خود در مورد این موضوع مطمئن نیستید، توضیح داده ایم که چرا Huawei به عنوان یک خطر امنیتی تلقی می شود .

مسائل زیست محیطی

این مجموعه عوامل باعث شده است که بسیاری از گروه های زیست محیطی خودروهای الکتریکی را محکوم کنند. اگرچه این دیدگاه به طور گسترده پذیرفته نشده است، اما مطمئناً درست است که وسایل نقلیه الکتریکی راه حلی جادویی برای تغییر آب و هوا نیستند. در عوض، در مقایسه با همتایان بنزینی خود، گزینه کمتر بدی هستند. بنابراین، تغییر به یک خودروی الکتریکی، در صورت لزوم، احتمالا بهتر از عدم تغییر است.

گفته می شود، این مسائل را بیشتر در زنجیره تامین سوق می دهد و ما را از تأثیر آن کمتر آگاه می کند. منتقدان همچنین خاطرنشان می‌کنند که از آنجایی که بازاریابی محیطی بسیار مؤثر بوده است، سرمایه‌گذاری در یک وسیله نقلیه الکتریکی ممکن است حس کاذب پیشرفت ایجاد کند که منجر به عدم موفقیت در سایر رفتارهای آگاهانه محیط‌زیستی شود. به عبارت دیگر، به موضوع شخص دیگری تبدیل می شود.

تولید باتری

تولید باتری به ویژه مشکل ساز است. کمپینی در سال 2019 به رهبری عفو بین‌الملل امیدوار بود که در مورد این مسائل آگاهی ایجاد کند و تعهد صنعت را به توسعه یک باتری اخلاقی جلب کند. همانطور که موسسه خیریه خاطرنشان می کند، فرآیندهای تولید اغلب کم هزینه اثرات زیست محیطی قابل توجهی را ایجاد می کنند، به خصوص که افزایش تقاضا برای کبالت و لیتیوم برای استفاده در باتری ها باعث افزایش معدنکاری در اعماق دریا شده است. به همین ترتیب، باتری ها را نمی توان به راحتی بازیافت یا دور انداخت.

فقدان بازیافت به این معنی است که نیاز به عرضه جدید مواد است و استانداردهای فعلی تولید را تداوم می بخشد زیرا مواد معدنی همیشه تقاضای بالایی دارند. دور انداختن باتری در مقیاس بزرگ باتری های مستعمل نیز باعث ایجاد مشکلاتی می شود. اول، این چالش وجود دارد که اقلام بزرگ از نظر فیزیکی در کجا ذخیره می شوند تا در نظر گرفته شوند. سپس، حتی پس از رفع این مشکل، خود باتری ها در صورت عدم استفاده صحیح می توانند به محیط زیست آسیب بزنند.

از آنجایی که تولید باتری و وسایل نقلیه اغلب در کشورهای فقیرتر یا دارای مزیت اقتصادی کمتر است، تأثیرات منفی وسایل نقلیه الکتریکی به طور نامتناسبی توسط برخی از آسیب پذیرترین افراد احساس می شود. این عدم تعادل در حال حاضر در اقتصاد جهانی وجود دارد، اما با روی آوردن به خودروهای الکتریکی تشدید خواهد شد.

بازار خودروهای برقی

نیسان لیف یکی از اولین خودروهای الکتریکی قابل دسترس بود. با این حال، تویوتا پریوس مسئول تبدیل خودروهای الکتریکی به یک گزینه اصلی بود. این در حالی است که پریوس یک خودروی برقی هیبریدی پلاگین (PHEV) است نه یک گزینه باطری کامل مانند لیف. تسلا ایلان ماسک در سال‌های پس از آن به موفق‌ترین تولیدکننده خودروهای برقی تبدیل شده است، اگرچه تولیدکنندگان بسیاری از خودروهای برقی وارد بازار شده‌اند .

این شرکت قابل توجه است زیرا فقط خودروهای الکتریکی تولید می کند و به ویژه در گسترش بازار خودروهای برقی نقش مهمی داشته است. قبل از آپشن‌های تسلا، خودروهای برقی گران‌تر، عموماً برد کمتری داشتند و به‌جای یک جایگزین عملی، به‌عنوان جایگزینی ایدئولوژیک برای خودروهای ICE دیده می‌شدند.

موفقیت تسلا تا حدی مدیون مشارکت ماسک است. با این حال، او تسلا را به سمت تولید انبوه خودروهای برقی مقرون به صرفه سوق داده است، کاری که دیگر سازندگان قادر به انجام آن نبوده اند. با این حال، آنها بدون مشکل نیستند، زیرا هکرها همچنین می توانند به Teslas حمله کنند .

در حالی که تسلا قصد دارد کل بازار خودرو را ارتقا دهد، سازندگان سنتی سرمایه گذاری قابل توجهی در خودروهای برقی نیز انجام داده اند. تقریباً همه شرکت های بزرگ خودروسازی اکنون مجموعه کوچکی از خودروهای برقی دارند. به طور کلی، اینها برای برد یا عملکرد بهینه شده اند، با گزینه های هیبریدی و کاملا الکتریکی در دسترس هستند.

گزینه های لوکس و اقتصادی

گزینه های لوکس و اقتصادی نیز وجود دارد. بنابراین، می توان خودروهای برقی مقرون به صرفه ای را پیدا کرد که ارزش سرمایه گذاری را داشته باشند، به خصوص که دولت ها اغلب یارانه هایی را برای تغییر پیشنهاد می دهند. این یک نگرانی بسیار مهم است، زیرا بسیاری از کشورها در حال بررسی مقررات یا در برخی موارد ممنوعیت خودروهای ICE در دهه آینده هستند.

خوشبختانه، در چند سال گذشته شاهد رشد قابل توجهی در ایستگاه های شارژ خودروهای الکتریکی بوده ایم . مانند پمپ بنزین ها، اپراتورهای زیادی وجود دارند که همگی برای شروع به اشتراک، روش پرداخت یا حساب آنلاین خود نیاز دارند. با این حال، نکته مهم این است که اکنون گزینه های شارژ نسبتاً مناسبی در اکثر مناطق کشور وجود دارد.

خودروی الکتریکی هیبریدی چیست ؟

تا این مرحله، ما از EV برای اشاره به یک خودروی تمام الکتریکی (FEV) استفاده کرده‌ایم، که در آن کل پیشرانه الکتریکی است. با این حال، نوع دیگری از خودروی الکتریکی وجود دارد که ممکن است بخواهید در نظر بگیرید . وسایل نقلیه الکتریکی هیبریدی (HEV) یک ICE را با یک پیشرانه الکتریکی ترکیب می کند. این خودرو همچنان از یک موتور سنتی استفاده می کند اما توسط یک موتور الکتریکی و باتری پشتیبانی می شود.

این نسبت به خودروهای سنتی با موتور ICE مزایای زیادی دارد. خودروهای بنزینی معمولاً برای سفرهای طولانی‌تر و با سرعت بالاتر مناسب‌تر هستند. متوجه شده‌اید که مسیرهایی در جاده‌های سریع‌تر بدون شتاب و ترمز مداوم، سوخت کمتری نسبت به سفرهای درون‌شهری توقف-شروع مصرف می‌کنند. وسایل نقلیه هیبریدی از کارآمدترین پیشرانه برای سفر شما استفاده می کنند و در صورت نیاز بین ICE و موتور الکتریکی سوئیچ می کنند.

خودروهای ICE

خودروهای ICE ناکارآمد هستند و معمولاً بیشتر انرژی خود را برای گرما از دست می دهند، به خصوص هنگام ترمز. HEV ها انرژی را جذب می کنند که در غیر این صورت در هنگام ترمزگیری در فرآیندی به نام ترمز احیا کننده از دست می رفت. این انرژی بازیافتی در باتری ذخیره می‌شود و اغلب برای تامین انرژی خودرو در طول شتاب بعدی تا زمانی که ICE کنترل می‌شود، استفاده می‌شود.

HEV های متصل (PHEV) تنظیمات مشابهی دارند، اما به جای تکیه بر ICE و ترمز احیا کننده برای شارژ مجدد باتری، می توانید وسیله نقلیه را در خانه یا یک ایستگاه شارژ برای سوخت رسانی وصل کنید. در نتیجه، می‌توان از پیشرانه الکتریکی بیشتر استفاده کرد که باعث افزایش راندمان و کاهش مصرف گاز می‌شود.

آیا خودروی برقی را انتخاب خواهید کرد ؟

مقامات در سراسر جهان شروع به بررسی مقررات فروش خودروهای سنتی ICE کرده‌اند. آلودگی و اثرات زیست محیطی به ملاحظات حیاتی برای تنظیم کننده ها و مصرف کنندگان تبدیل شده است. خوشبختانه، خودروهای برقی اکنون مقرون به صرفه تر هستند و عملکرد بالاتری نسبت به قبل ارائه می دهند. بعد از اینکه تغییر را انجام دادید، ملاحظات دیگری وجود دارد که باید در نظر داشته باشید. پمپ بنزین‌ها چیزی از گذشته خواهند بود زیرا به جای آن به دنبال ایستگاه‌های شارژ الکتریکی می‌گردید.