خودروی برقی چیست و چه انواعی دارد؟

خودروهای برقی کم کم در سراسر دنیا اهمیت بیشتری یافته‌اند. آمارها نشان می‌دهد که فروش این خودروها فقط در آمریکا حدود ۱۶ درصد از فروش خودروهای جدید را به خود اختصاص داده‌اند. با اینکه میلیون‌ها نفر در سراسر جهان از این خودروها در کنار همتایان بنزینی آن‌ها در جاده‌ها تردد می‌کنند، هنوز بیشتر مردم با خودرو برقی و انواع آن آشنا نیستند. اگر شما نیز جزو این دسته از افراد هستید، به خواندن این مطلب ادامه دهید. در ادامه، به بررسی روش کار این خودروها و انواع خودرو برقی پرداخته‌ایم.

منظور از خودروی برقی چیست؟

خودروی برقی یک وسیله نقلیه اتوماتیک است که یک موتور الکتریکی آن را به حرکت در می‌آورد. یک خودروی کاملاً برقی با موتور بنزینی یا دیزلی کار نمی‌کند و یا چنین موتوری ندارد. در یک خودروی برقی، وقتی خودرو را در حالت «رانندگی» قرار می‌دهید، خودرو درست مانند یک خودروی اتوماتیک شتاب می‌گیرد. در خودروهای برقی یا هیبریدی هیچ دنده‌ای وجود ندارد و همه آن‌ها همیشه خودروهای کاملاً اتوماتیک هستند.

11,330,000,000

تومان

خودروی برقی چگونه کار می‌کند؟

خودروهای کاملاً برقی به جای موتور احتراق داخلی، دارای موتور الکتریکی هستند. این نوع خودرو از یک باتری کششی بزرگ برای تأمین انرژی موتور الکتریکی خود استفاده می‌کند و باید به یک پریز برق یا تجهیزات شارژ، که به آن تجهیزات تأمین برق خودروهای الکتریکی (EVSE) نیز گفته می‌شود، متصل شود. از آنجا که این خودرو با برق کار می‌کند، هیچ دودی از لوله‌ی اگزوز خود خارج نمی‌کند و اجزای سوخت مایع معمول مانند پمپ سوخت، لوله سوخت یا مخزن سوخت را ندارد.

اجزای اصلی همه‌ی خودروهای الکتریکی عبارت‌اند از:

• باتری (کمکی تمام الکتریکی): در یک وسیله نقلیه الکتریکی، باتری کمکی، برق مورد نیاز لوازم جانبی خودرو را فراهم می‌کند.
• پورت یا درگاه شارژ: پورت یا درگاه شارژ به این وسیله‌ی نقلیه امکان می‌دهد تا به یک منبع تغذیه خارجی متصل شود تا باتری کششی شارژ شود.
• مبدلDC/DC: این دستگاه، برق DC با ولتاژ بالاتر را از باتری کششی به برق DC با ولتاژ پایین‌تر مورد نیاز برای راه‌اندازی لوازم جانبی خودرو و شارژ باتری کمکی تبدیل می‌کند.
• موتور کششی الکتریکی: این موتور با استفاده از برق باتری کششی، چرخ‌های خودرو را به حرکت در می‌آورد. برخی از وسایل نقلیه از ژنراتورهای موتوری استفاده می‌کنند که هم عملکرد رانندگی و هم کار بازیابی را انجام می‌دهند.
• شارژر داخلی: برق AC ورودی را که از طریق پورت شارژ تأمین می‌شود، دریافت کرده و آن را برای شارژ باتری کششی به برق DC تبدیل می‌کند. همچنین با تجهیزات شارژ ارتباط برقرار می‌کند و قابلیت‌های باتری مانند ولتاژ، جریان، دما و وضعیت شارژ را هنگام شارژ باتری کنترل می‌کند.
• کنترل‌کننده الکترونیک قدرت: این واحد جریان انرژی الکتریکی تحویل داده شده توسط باتری کششی را مدیریت و سرعت موتور کششی الکتریکی و گشتاور تولید شده توسط آن را کنترل می‌کند.
• سیستم حرارتی (خنک‌کننده): این سیستم محدوده دمای عملیاتی مناسب موتور، موتور الکتریکی، قطعات الکترونیکی قدرت و سایر اجزا را حفظ می‌کند.
• باتری کششی: برق را برای استفاده موتور کششی الکتریکی ذخیره می‌کند.
• گیربکس (الکتریکی): گیربکس، نیروی مکانیکی را از موتور کششی الکتریکی برای به حرکت درآوردن چرخ‌ها منتقل می‌کند.

انواع خودروی برقی

امروزه، بازار خودروهایی که از سوخت فسیلی استفاده نمی‌کنند، دائماً در حال رشد و تکامل است. با جستجوی خودروهای جایگزین‌ سازگار با محیط زیست و پایدارتر، افراد بیشتری به خرید خودروهای برقی یا هیبریدی فکر می‌کنند. با‌این‌حال، درک تفاوت‌های میان انواع مختلف خودرو برقی موجود در بازار ممکن است بسیار دشوار باشد. بنابراین، در ادامه با انواع خودرو برقی موجود در بازار جهانی آشنا می‌شوید.

خودروی کاملاً برقی  (EV)

خودروی کاملاً برقی (EV) به زبان ساده یک خودروی برقی با باتری دارای ظرفیت بالا و موتورهای الکتریکی برای نیروی محرکه است. در این خودرو هیچ موتور بنزینی یا دیزلی وجود ندارد و تمام قدرت خودرو از باتری تامین می‌شود که می‌توان آن را در خانه و محل کار یا در ایستگاه‌های شارژ عمومی شارژ کرد در حالی که ون‌ها، اتوبوس‌ها، اسکوترها و کامیون‌های برقی از نظر فنی همگی EV هستند، این اصطلاح بیشتر برای اشاره به خودروهای برقی استفاده می‌شود.

تسلا مدل ۳ یکی از محبوب‌ترین خودروهای برقی موجود در بازار است. از دیگر خودروهای برقی محبوب می‌توان به کیا EV6 و فولکس واگن ID.3 اشاره کرد.

مزایای این نوع خودروهای برقی عبارت‌اند از:

• برق معمولاً ارزان‌تر از بنزین است
• رانندگی با آن‌ها آسان است و نیازی به تعویض دنده ندارد
• عملکرد خوبی دارند
• هزینه‌های نگهداری از این نوع خودروها می‌تواند کمتر از سایر خودروها باشد

بااین‌حال، شارژ کردن این خودروها کندتر و دشوارتر از پر کردن باک خودروهای بنزینی است. این خودروهای برقی معمولاً بیشتر از خودروهای بنزینی/دیزلی معمولی قیمت دارند. علاوه‌براین، مسافت قابل پیمایش با شارژ کامل این خودروها کمتر از خودروهای بنزینی/دیزلی است.

خودروی برقی هیبریدی  (HEV)

خودروهای برقی هیبریدی دارای موتورهای الکتریکی کوچک و باتری‌هایی هستند که از طریق ترمز احیاکننده و موتور احتراق داخلی شارژ می‌شوند. خودروهای برقی هیبریدی که گاهی اوقات با نام خودروهای هیبریدی خودشارژ یا به طور خلاصه هیبریدی شناخته می‌شوند، می‌توانند مسافت‌های کوتاهی (معمولاً ۱.۶۰۹ کیلومتر یا کمتر) را با سرعت‌های شهری در حالت الکتریکی طی کنند. موتور این خودروها در شتاب‌های سنگین یا سرعت‌های بالاتر به کار میفتد.

تویوتا پریوس، سوزوکی ایگنیس هیبریدی و کیا نیرو هیبریدی همگی خودروهای برقی هیبریدی محبوبی هستند. خودروهای برقی هیبریدی قیمت مناسبی دارند و برای رانندگی در شهر عالی هستند. بنابراین، با خرید این نوع خودروها می‌توانید شاهد کاهش چشم‌گیر هزینه‌ی سوخت خود باشید.

مزایای خودروهای هیبریدی  (HEV)

• هزینه‌ی کمتری نسبت به خودروهای هیبریدی (PHEV) یا خودروهای برقی  (EV)دارند.
• به طور کلی مصرف سوخت آن‌ها نسبت به خودروهای بنزینی/دیزلی معمولی کمتر است.
• قطعات الکتریکی این خودروها می‌توانند دستگاه‌های کمکی را تغذیه کرده و باعث افزایش شتاب خودرو شوند.

معایب خودروهای هیبریدی  (HEV)

• مزایای مصرف سوخت مربوط به این خودروها که به آن اشاره شد، ممکن است بسته به شرایط رانندگی افراد متفاوت باشد.
• در بیشتر مدل‌ها، برد الکتریکی بسیار محدودی وجود دارد.
• کاهش هزینه‌های این نوع خودرو در مقایسه با خودروهای کاملاً برقی بسیار ناچیز است.

خودروی پلاگین هیبرید (PHEV)

یک خودروی هیبریدی پلاگین برای حرکت از یک موتور احتراق داخلی (بنزینی یا دیزلی) به همراه یک موتور الکتریکی و باتری استفاده می‌کند. باتری یک خودروی پلاگین هیبریدی از یک خودروی برقی کوچک‌تر و در عین حال، از یک خودروی هیبریدی معمولی بزرگ‌تر است. خودروهای پلاگین هیبریدی معمولاً می‌توانند در حالت برقی بین ۲۰ تا ۷۰ مایل (۳۲.۱ تا ۱۱۲.۶۵ کیلومتر) و با سرعت حدود ۷۰ تا ۸۰ مایل (۱۱۲.۶۵ تا ۱۲۸.۷ کیلومتر) در ساعت حرکت کنند. به‌علاوه، باتری یک خودروی پلاگین هیبریدی علاوه بر شارژ شدن از موتور و استفاده از انرژی بازیابی شده از ترمز، می‌تواند به برق متصل و از این طریق نیز شارژ شود.

مرسدس C 300e، بی‌ام‌و 330e و ولوو XC60 Recharge همگی خودروهای پلاگین هیبریدی محبوبی هستند که امروزه در بازار خودروی جهان به فروش می‌رسند. یک خودروی هیبریدی پلاگین برای زمانی که می‌خواهید از رانندگی کاملاً برقی در مسافت‌های کوتاه بهره‌مند شوید، اما ممکن است نیاز به سفر به مکان‌هایی داشته باشید که شارژ مجدد همیشه ممکن یا راحت نیست، عالی است.

مهم‌ترین مزایای خودروهای  PHEV

• کاملاً به برد باتری و زیرساخت‌های شارژ الکتریکی وابسته نیست.
• اگر هدف از رانندگی فقط رفت و آمدهای روزانه کوتاه باشد، می‌توانند عمدتاً با نیروی باتری حرکت کند.
• برخی از مدل‌های آن ارزان‌تر از مدل‌های خودروی کاملاْ برقی هستند.

معایب خودروهای پلاگین هیبرید

• پیچیدگی بیشتر این مدل خودروها می‌تواند هزینه‌های جاری شما را افزایش دهد.
• در صورت عدم شارژ باتری آن، این خودرو هیچ‌گونه مزیت اقتصادی برای شما نخواهد داشت.
• هزینه‌های این خودروها اغلب بیشتر از هزینه‌های مربوط به یک خودروی بنزینی/دیزلی مشابه است.

خودروی هیبریدی ملایم یا خفیف  (MHEV)

خودرویMHEV  یک خودروی بنزینی یا دیزلی معمولی است که از یک موتور الکتریکی بسیار کوچک و باتری برای تأمین نیروی اضافی برای موتور یا سیستم‌های کمکی (کولر، فرمان هیدرولیک) در صورت نیاز استفاده می‌کند. وجود این نوع موتور می‌تواند به شتاب‌گیری خودرو کمک کند، در حالی که برق ۴۸ ولتی که معمولاً در MHEV وجود دارد به موتور اجازه می‌دهد تا در هنگام حرکت در سراشیبی خاموش شود و در مصرف سوخت صرفه‌جویی کند. این مدل خودروهای هیبریدی را نباید نوعی خودروی هیبریدی معمولی در نظر گرفت، بلکه بهتر است آن‌ها را خودروهای بنزینی یا دیزلی سنتی با دینام‌های تقویت‌شده دانست.

فورد پوما و فیات ۵۰۰ هیبریدی ملایم دو MHEV کوچک عالی هستند که در حال حاضر در بازارهای خودروی سراسر دنیا به فروش می‌رسند و هر دو نسبت به خودروهای بنزینی معمولی، به ویژه در موقعیت‌های رانندگی کوتاه مدت، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه‌تر هستند.

مزایای خودروهای هیبریدی MHEV

• عملکرد توقف/شروع روان‌تر در مقایسه با خودروهای معمولی
• قابلیت افزایش شتاب نسبت به مدل‌های مشابه هیبریدی
• مصرف سوخت کمتر نسبت به خودروهای معمولی

معایب خودروهای هیبریدی MHEV

• ممکن است کمی گران‌تر از مدل‌های مشابه بنزینی/دیزلی باشند
• نمی‌توان از آن به صورت یک خودروی کاملاً الکتریکی استفاده کرد

خودروی الکتریکی پیل سوختی/ هیدروژنی (FCEV)

یک خودروی الکتریکی پیل سوختی (FCEV) از هیدروژن برای سوخت استفاده کرده و آن را از طریق سلول‌های سوختی به برق تبدیل می‌کند که به نوبه خود یک موتور الکتریکی را به حرکت در می‌آورد. این خودروها فقط بخار آب منتشر می‌کنند که آن‌ها را در هنگام استفاده، به خودروهایی سازگار با محیط زیست تبدیل می‌کند. البته، رایج‌ترین شکل تولید هیدروژن مایع، به انتشار CO2 قابل توجهی منجر می‌شود.

در حال حاضر فقط دو خودروی هیبریدی (FCEV) در برخی از بازارهای خودروی دنیا وجود دارد؛ تویوتا میرای و هیوندای نکسو. این خودروهای هیدروژنی هنوز نسبتاً جدید هستند و در دنیا، تعداد بسیار محدودی ایستگاه سوخت‌گیری هیدروژن برای آن‌ها وجود دارد.

مزایای خودروهای هیدروژنی

• برد مناسب حدود ۴۰۰ مایل (۶۴۳.۷۳ کیلومتر)
• زمان لازم برای پر کردن مخزن هیدروژن فقط ۳ تا ۵ دقیقه
• تجربه رانندگی آرام و بی‌صدا

معایب خودروهای پیل سوختی

• نسبتاً گران و کم‌یاب هستند.
• رانندگی با آن‌ها در مقایسه با سایر خودروها هزینه‌ی بیشتری دارد.
• تعداد ایستگاه‌های شارژ آن‌ها در سراسر دنیا بسیار محدود و در ایران نزدیک به صفر است.

خودروی برد افزا (REx)

خودروی برد افزا اساساً یک خودروی برقی با یک موتور بنزینی یا دیزلی کوچک است که می‌تواند به عنوان ژنراتوری برای شارژ باتری‌هایش عمل کند. خودروی REx را باید یک خودروی برقی در نظر گرفت. باتری‌های آن با رویکردی مشابه با سایر انواع خودروی برقی شارژ می‌شوند، به طوری که موتور آن در صورت نیاز برای افزایش برد خودرو و کاهش مشکلات مربوط به آن، روشن می‌شود. موتور این خودرو مستقیماً چرخ‌ها را به حرکت در نمی‌آورد و فقط زمانی که باتری‌ها ضعیف هستند به کار می‌رود. در برخی شرایط نیز عملکرد آن ممکن است کاهش یابد.

خودروی برد افزا BMW i3 (همچنین یک i3 کاملاً برقی نیز وجود دارد) چنین خودرویی بود، اگرچه دیگر در بازار موجود نیست. نسخه خودروی برد افزای Mazda MX-30 EV نیز قرار است به زودی به بازار عرضه شود.

مزایای خودروهای REx

دقیقاً مانند هر خودروی برقی دیگری حرکت می‌کنند.

فقط به زیرساخت یا ایستگاه‌های شارژ الکتریکی وابسته نیستند.

برد آن‌ها بیشتر از خودروهای برقی مشابه است.

معایب خودروهای REx

• موتور احتراق داخلی آن‌ها پیچیدگی بیشتری دارد.
• هنگام استفاده از موتور بنزینی/دیزلی برای شارژ باتری‌ها ممکن است پر سر و صدا باشند.
• نسبت به خودروهای برقی مشابه گران‌تر هستند.

افزایش محبوبیت خودروهای برقی

امروزه خودروهای برقی به خودروهای جایگزین اتومبیل‌های سنتی تبدیل شده‌اند و روز به روز بر محبوبیت آن‌ها در جهان افزوده می‌شود. علت محبوبیت روزافزون این خودروها، مزایای مختلف انواع خودروی برقی است. استفاده از وسیله‌ی نقلیه‌ی الکتریکی به جای خودروهای بنزینی یا دیزلی مزایای زیادی دارد که مهم‌ترین آن‌ها عبارت‌اند از:

• به طور کلی شارژ کردن آن ارزان‌تر از هزینه سوخت‌گیری خودروهای بنزینی یا دیزلی است، به خصوص اگر بتوانید خودروی برقی خود را در خانه شارژ کنید و با استفاده از پنل‌های خورشیدی و ایستگاه شارژ متصل به آن هزینه‌ی شارژ آن را کاهش دهید.
• به دلیل قطعات مکانیکی کمتر، هزینه‌های سرویس و نگهداری از این مدل خودرو تا ۴۰٪ کمتر از خودروهای بنزینی یا دیزلی است.
• مشمول معافیت‌ها و طرح‌های تشویقی بسیاری می‌شود که به موجب قوانین مختلف مانند قانون هوای پاک وجود دارند.
• به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای که خودروهای بنزینی یا دیزلی ایجاد می‌کنند، کمک خواهد کرد. از آنجایی که این مدل خودروها اغلب با منابع تجدیدپذیر تغذیه می‌شوند، علاوه بر کاهش آلاینده‌ها در حفظ منابع محیط زیستی نیز تأثیر بسزایی دارند.

کلام آخر

امروزه انواع خودروی برقی کم کم به رقیب سرسخت خودروهای معمولی در سراسر دنیا تبدیل شده‌اند. در جاده‌های ایران نیز گهگاه می‌توان این نوع خودروها را مشاهده کرد. البته، هنوز زیرساخت‌های لازم برای شارژ خودروهای الکتریکی کاملاً فراهم نشده اما در برخی از کلان‌شهرهای ایران مانند تهران، تعداد ایستگاه‌های شارژ و زیرساخت‌های مورد نیاز برای رانندگی با این خودروها روز به روز افزایش می‌یابد. با این تفاصیل، می‌توان به آینده‌ی خودروهای برقی در ایران امیدوار بود و در آینده‌ای نه چندان دور، آشنایی با انواع خودروهای الکتریکی برای شما سودمند خواهد بود.

منبع:

https://afdc.energy.gov/vehicles/how-do-all-electric-cars-work

https://www.carwow.co.uk/blog/types-of-electric-cars#gref

https://energysavingtrust.org.uk/advice/electric-vehicles/