باتری خودروهای برقی تا چه مدت دوام می‌آورند؟

ازجنبه های متفاوت، حتی می‌توان یک خودروی برقی را به لحاظ سیستم‌های مکانیکی به‌کاررفته در آن، ساده‌تر از خودروهای معمول بنزینی و دیزل دانست. اجزای محرک بسیار کمتری در یک موتوربرقی نسبت به همتایان بنزینی خود وجود داشته و یک خودروی برقی، از جعبه‌دنده یک-سرعته بهره می‌برد. حتی در این نوع از موتورها، دیگر خبری از دوجین اجزای مختلفی که ممکن است آسیب‌دیده، فرسوده شوند و نیاز به تعمیر و تعویض داشته باشند نیز نیست.

اما هنوز هم باوجود رقابتی‌تر شدن این بازار توسط شرکت‌های پیشتاز جهانی، بازهم یک موضوع یا بهتر است بگوییم مشکل وجود دارد و آن‌هم میزان عمر باتری‌های خودروی‌های برقی است. در یک تحقیقی که توسط کاکس اتوموتیو صورت گرفته، طول عمر باتری چیزی حدود 46 درصد از خودروهای که به‌عنوان مدل برقی تولید و عرضه می‌شوند، تنها حدود 105 هزار کیلومتر و یا حتی کمتر است. درواقع، تعویض باتری‌های یک خودروی برقی کار بسیار هزینه زایی خواهد بود. برای مثال، تعویض باتری‌های خودروی شورلت بولت، چیزی حدود 15,000 دلار بدون هزینه تعویض، خواهد بود.

بااین‌حال، بااینکه باتری‌های یک خودروی برقی به‌مرورزمان، قابلیت خود را به‌منظور نگه‌داشتن کامل شارژ از دست می‌دهد اما توانایی کامل خود را درزمینهٔ تغذیه اجزای مختلف خودرو از دست نداده و تنها به‌مرور، از ظرفیت آن کاسته خواهد شد.

اصول پایه باتری خودروهای برقی

بسته‌های باتری لیتیوم-یون استفاده‌شده در خودروها، درست مشابه همان‌هایی هستند که درگوشی‌های موبایل و لپ‌تاپ‌ها مورداستفاده قرارگرفته و تنها ازنظر ابعاد، بزرگ‌تر از آن‌ها هستند. این نوع باتری‌ها، بسیار متفاوت از باتری‌های سربی-اسیدی سنگینی هستند که در خودروهای بنزینی معمول، به‌کاررفته و همچنین سطح انرژی بالاتری را نیز نسبت به باتری‌های نیکل-فلز هیدرید، دارند.

این نوع از باتری‌ها همچنین، اگر در مدت‌زمان مشخصی مورداستفاده قرار نگیرند، نسبت به دیگر انواع باتری‌ها، کمتر در معرض از دست دادن شارژ خود خواهند بود. بسته‌های باتری خودروهای برقی (EV)، به‌صورت معمول، حاصل سری شدن سلول‌های باتری جداگانه بوده و شاید بسته به نوع مدل، به‌جای یک واحد بزرگ و مجزا، چند صد عدد از آن‌ها با یکدیگر، به‌صورت سری (Series) بسته شوند.

همچنین ظرفیت این باتری‌ها نیز با واحد کیلووات-ساعت مشخص گردیده که به‌صورت kWh نشان داده می‌شود. درواقع، انتخاب یک خودروی برقی با ظرفیت بالاتر به معنای، انتخاب یک خودروی بنزینی با باک بزرگ‌تر بوده و این یعنی خودرو، بازه مسافتی طولانی‌تری را خواهد داشت. البته در موتورهای برقی، سیستمی وجود دارد که به‌منظور پایین نیامدن طول عمر باتری‌ها و همچنین افزایش دادن کارایی آن‌ها، اجازه نمی‌دهد تا باتری‌ها به‌صورت صددرصدی، شارژ کامل و یا تخلیه کامل صفر درصدی شوند.

شاید برایتان جالب باشد بدانید که در خودروهای برقی، اگر راننده در مسیرهای مستقیم و با سرعت بالاتر رانندگی کند، باتری‌های موجود در موتور، زودتر از حالت داخل شهری با توقف‌های بیشتر، تخلیه خواهد شد. این درست مخالف آن چیزی است که در خودروهای بنزینی و موتورهای احتراق داخلی، وجود دارد. حتی موضوع دمایی نیز یک امر مهم در این نوع از باتری‌ها بوده که شرکت‌های سازنده با سیستم‌های مختلف سرمایشی و یا حتی گرمایی خود برای فصول سرد سال، به فکر چاره‌اندیشی برای این موضوع افتاده‌اند.

طول عمر باتری‌ها چقدر است؟

این موضوع در حال حاضر توسط شرکت‌های پیشتاز دنیا، به‌منظور جلب‌توجه مردم، شکل خاص و خوبی به خود گرفته است. برای مثال در کشور آمریکا، میانگین گارانتی خودروهای برقی، حداقل 8 سال یا 100,000 مایل (160,000 کیلومتر) است. به‌طوری‌که شرکتی مانند کیا، برای خودروهای برقی و هیبرید خود گارانتی 10 ساله/100,000 مایلی گذاشته است. حتی شرکتی مانند هیوندای، پای خود را برای حمایت از مشتریان خود فراتر گذاشته و گارانتی مادام‌العمر را برای باتری‌های خود در نظر گرفته است.

البته این خودروسازان، بسته‌های باتری را تنها در مقابل از دست دادن توانایی‌شان در نگه‌داشتن شارژ، گارانتی کرده است که یک امر نسبتاً کمیاب در بین خودروهای برقی محسوب می‌شود. دیگر شرکت‌ها مانند بی ام و، شورلت، نیسان، تسلا و فولکس‌واگن نیز در صورت رسیدن ظرفیت باتری به 60 تا 70 درصد ظرفیت حداکثری خود در طول بازه گارانتی، تعویض آن را تضمین کرده‌اند.

اما سؤال این است که چه مدت‌زمان طول می‌کشد تا باتری‌های یک خودروی برقی، توانایی خود رد نگه‌داشتن شارژ کامل را از دست بدهند؟

همان‌گونه که در بالا نیز اشاره شد، در طول گذشت زمان و فرایند شارژ و تخلیه باتری، میزان ظرفیت آن‌ها به‌مرور، افت خواهد کرد. برای مثال، بنا بر تحقیقی از طرف یک سازمان در آمریکا، خودروی برقی تسلا مدل S، در 50,000 مایل (80,000 کیلومتر) اول خود، چیزی حدود تنها 5 درصد از حداکثر ظرفیت خود را از دست خواهد داد. این از دست دادن ظرفیت، حتی پس‌ازاین مسافت، با نرخ کمتری نیز ادامه خواهد داشت.

اما کسانی که در مناطق با آب‌وهوای گرم‌تری زندگی می‌کنند، باتری‌های خودروی‌شان، با نرخ بیشتری به از دست دادن ظرفیت خود ادامه می‌دهند. درواقع، دمای بیش‌ازاندازه بالا، دشمن باتری‌های لیتیوم-یون محسوب می‌شوند. یکی دیگر از موارد نیز ایستگاه‌های شارژ سریعی هستند که در کشورهای توسعه‌یافته برای خودروهای برقی نصب‌شده‌اند. درواقع بعضی از این ایستگاه‌های می‌توانند در زمان تنها 30 دقیقه، این باتری‌ها را تا 80 درصد ظرفیت حداکثری‌شان شارژ کنند.پس هر چه باتری‌ها زودتر شارژ شوند، گرمای بیشتری نیز تولیدشده و ممکن است به‌مرور این گرما، به باتری‌ها آسیب برساند.

درنهایت نیز باید گفت که بر اساس گزارش‌ها، بسته‌های باتری خودروهای برقی می‌توانند تا چیزی حدود 322,000 کیلومتر طول عمر داشته باشند. این یعنی رانندگی با خودروهای برقی به مدت 17 سال و در هرسال نیز به‌طور میانگین حدود بیش از 19,000 کیلومتر راندن.

البته شرکتی مانند تسلا به این اعداد نیز راضی نشده و گفته است که در حال کار، بر روی فن‌آوری‌های مدرن باتری‌هایی است که بتوانند طول عمری تا اندازه یک‌میلیون مایل (حدود 1,600,000 کیلومتر) داشته باشند!