معرفی خودروهای برقی و هیبریدی به زبان ساده +تصاویر

 کشورهاي جهان اين روزها  استفاده از خودروهاي الکتريکي و هيبريدي به جاي انواع احتراقي را راه حلي آسان، سريع و قابل دسترس برای رسیدن به این هدف مي‌دانند. راه حلي که متخصصين آن را ارائه کرده و خودروسازان جهان در حال اجرائي کردن آن هستند. اما اين سوال مطرح است که آيا استفاده از خودروهاي الکتريکي يا هيبريدي راه‌حلي فراگير و عملياتي در تمام جهان محسوب مي‌شود يا بايد براي استفاده از اين امکانات، راه‌حل‌هاي منطقه‌اي و جغرافيايي ارائه داد.

آيا منابع انرژي مورد استفاده براي اين خودروها نيز مي‌توانند فاکتور تاثيرگذاري در انتخاب خودروها در  نقاط مختلف جهان باشند يا تامين انرژي به خودي خود مي‌توانند هزينه‌بر يا آلاينده‌تر از آب درآيد.

مطالعه بازار فروش خودروها با فن‌آوري‌هاي الکتريکي نشان مي‌دهد، روند استفاده از اين فن‌آوري در کشورهاي مختلف، متفاوت است. به عنوان مثال ژاپني‌ها مدل‌هاي هيبريدي را به انواع الکتريکي ترجيح مي‌دهند و مردم هلند و نروژ خودروهاي الکتريکي را از مدل‌هاي هيبريدي بيشتر دوست دارند.

اين اختلاف سليقه بين اروپايي‌ها و ژاپني‌ها عوامل متعددي دارد. وجود زيرساخت‌ها، تمايل رانندگان، کاربردي بودن فناوري‌هاي موجود در  خودروهاي مدرن و از همه مهم‌تر منابع توليد برق در انتخاب مردم شرق و غرب تاثير دارد. چرا که مهم‌ترين هدف استفاده از فناوري‌هاي الکتريک-هيبريد در خودروها کاهش آلايندگي محيط است و نه آلوده کردن بيشتر.

بسياري از کشورهاي دنيا  تمايز زيادي را بين برقي کردن خودروها با خودروهاي برقي قائل مي‌شوند. خودروهاي برقي شده الزاما تمام الکتريک نيستند. اين خودروها که در انگليسي با لفظ Electrificatied car شناخته مي‌شوند، به گزينه‌هاي الکتريکي مجهز شده‌اند که درصدي از نيروي يک خودرو را از منابع برقي تامين مي‌کند. معمولا اين دسته از خودروها در کنار موتور احتراقي خود داراي يک موتور الکتريکي نيز هستند و با خودروهاي صرفا برقي متفاوتند.

مسلما تا زماني که خودروهايي مانند پرايد، سمند، دنا تنها از موتورهاي احتراقي بهره مي‌برند، هيچ روند الکتريکي‌سازي رخ نداده است. اما با اضافه شدن يک موتور الکتريکي کم توان 3 کيلو واتي، همين خودروها برقي ناميده مي‌شوند. همين مثال مي‌تواند تلاش خودروسازان خارجي در روند برقي‌سازي خودروها و تفاوت آن از خودروهاي الکتريکي را نشان دهد.

"حرکت- توقف" راهي ساده براي برقي‌سازي خودروها

"استارت- استاپ" اولین  گام در فرآیند برقی سازی خودروها

يکي از فرآيندهاي ساده برقي‌سازي خودروها استفاده از فناوري "حرکت- توقف" يا همان "Stop/Start" است.

خوب است بدانید نزديک به 20 درصد آلودگي ناشي از خودروها  و 10 درصد مصرف سوخت، زماني رخ مي‌دهد که  پشت چراغ قرمز يا در ترافيک متوقف‌ شده‌ايد و ناچاريد خودرو را روشن نگه‌داريد. "Stop/Start" در اين مرحله بزرگترين کمک را به شما خواهد کرد.

اين سامانه به گونه‌اي طراحي شده که در حين توقف‌هاي کوتاه، موتور احتراقي خاموش شده و از سوزاندن سوخت و توليد co2  بیشتر ممانعت به عمل مي‌آورد. در عين حال راننده براي بازگرداندن خودرو به حالت قبل، کار سخت و  طاقت‌فرسایی انجام نخواهد داد و  تنها کافيست تا راننده پدال گاز را فشار دهد.

کپچر مجهز به فناوری حرکت- توقف

در دل اين فناوري ، يک موتور الکتريکي کوچک وجود دارد که با سرعت و در دفعات زياد موتور احتراقي را خاموش و روشن مي‌کند و  فعاليتي مانند ژنراتور از خود نشان مي‌دهد. باتري 12 ولتي در اين خودروها نيز همچنان کار برق‌رساني را انجام خواهند داد. چنين خودروهايي در فرهنگ اروپايي جا افتاده‌اند و خودروسازان آنها با اضافه کردن يک موتور الکتريکي کوچک اولين و کوتاهترين گام را براي "برقي‌سازي" انجام داده‌اند. در ایران خودروهایی مانند هایما، نیسان جوک و رنو کپچر از این فناوری بهره‌مند هستند.

هيبريدي‌هاي متوسط از فرايند ترمز شارژ الکتريکي مي‌سازند

اما خودروهاي هيبريدي ديگري نيز وجود دارند که مي‌توانند انرژي حاصل از هر ترمز را دريافت و ذخيره کنند. در  اين خودروهاي هيبريدي موتور الکتريکي قويتري نسبت به خودروهاي حاوي فناوري "حرکت- توقف" وجود دارد . اين موتورهای الکتريکي در کنار موتورهاي درون‌سوز قرار مي‌گيرند تا با افزايش کارايي موتور اصلي به کاهش مصرف سوخت منجر شوند. باتري‌هاي به کار رفته در اين خودروهاي ملايم هيبريدي معمولا 48 ولتی هستند تا بتوانند خودرو را حرکت داده يا به خوبي متوقف کنند. برقي‌سازي در اين خودروها نسبت به موتورهاي قبلي تقويت شده و نمونه فناوري آن در خودروهايي مانند تويوتا کرون، هوندا اينسايت و ميني به کار رفته است. اين فناوري در جهان با نام هيبريدي‌هاي ملايم شناخته مي‌شوند.

هوندا کرون- یک هیبریدی متوسط که شارژ را با فرآیند ترمز ذخیره می‌کند

بار اصلي حرکت در هيبريدي‌هاي کامل بر دوش موتورهاي احتراقي است

هيبريدي‌هاي کامل بحثي جداگانه دارند. در اين خودروها يک موتور الکتريکي بسيار قدرتمند در کنار موتور احتراقي قرار گرفته که بدون اتکا به موتور درون‌سوز و به تنهايي خودرو را مي‌راند.

تویوتا پریوس- یک هیبریدی کامل

امثال اين خودروها در دنيايي که به سمت هيبريدي‌ها پيش‌مي‌رود در حال افزايش است و مي‌توان از تويوتا پريوس و هيونداي سوناتاي هيبريدي در اين رده نام برد. "تمام هيبريدي‌"ها هم ويژگي خودروهاي حرکت- توقف را دارند و هم از ويژگي‌ هيبريدي‌هاي ملايم بهره مي‌برند. از طرفي موتور خودروهاي هيبريدي کامل آنقدر قدرتمند است که به شکلي مستقل به خوبي مي‌توانند خودرو را روي شيب حرکت داده يا به شتاب برسانند. با اين وجود بايد گفت در اين خودروها نيز کار اصلي بر دوش موتورهاي احتراقي است.

پلاگين هيبريد

چندي پيش خودروسازان به اين باور رسيدند که هيبريدي‌ها توان طي مسير در مسافت‌هاي طولاني را ندارند و باتري‌هاي ليتيومي آنها در نهايت مي‌تواند بردي کوتاه را براي اين خودروها رقم بزند. براي مثال مي‌توان به بردي پنج کيلومتري براي پريوس‌هاي اوليه اشاره کرد. اما اين بردهاي کوتاه قطعا پاسخ‌گوي نياز  مشتريان نبود. بنابراين خودروسازان تصميم گرفتند تا ظرفيت باتري‌ها را افزايش داده و امکان شارژ آن از طریق برق خانگي يا ايستگاه‌هاي شارژ خياباني را فراهم آورند. شارژ الکتريکي خودروها باعث کاهش قابل توجه آلايندگي در سيکل حرکت‌هاي شهري مي‌شود.

براي مثال پريوس‌هاي اوليه که داراي باتري يک کيلوواتي بودند، با استفاده از باتري‌هاي قابل شارژ 4.4 کيلوواتي، حرکت در فاز الکتريکي را به 23 کيلومتر رساندند تا عملکرد بهتري را براي موتورهاي احتراقي رقم بزنند.

خودروهاي هيبريدي بردافزا بیش از 200 کیلومتر می‌‎رانند

اين روزها خودروسازان وعده ساخت خودروهاي هيبريدي با قابليت طي مسير طولاني را مي‌دهند. وعده حرکت 300 کيلومتر با يک بار شارژ در خودروهاي آينده مسئله چندان غريبي نيست. اين برد حرکتي مي‌تواند نياز رانندگان در حرکت روزانه را پاسخ گويد.

نیسان نوت هیبریدی با قابلیت طی مسافت طولانی

باتري‌هاي پرظرفيت اين خودروها در فاز الکتريکي خودرو را حدود 200 کيلومتر مي‌راند و امکان شارژ مجدد آنها از طريق خانگي يا ايستگاه‌هاي شارژ سريع در زمان کوتاه وجود دارد. اما در مواقع اضطراري که امکان شارژ وجود ندارد، يک ژنراتور که به يک موتور کوچک احتراقي مجهز شده مي‌تواند باتري را در حين حرکت يا توقف خودرو، شارژ کند. ب‌ام‌و i3، نیسان لیف یا نسخه‌های جدید نیسان نوت در این رده قرار دارند.

خودروهاي برقي موتور احتراقی ندارند Electric Vehicle

تسلا مدل s یک خودروی برقی کامل بدون موتور احتراقی

در بالاترين سطح الکتريکي‌سازي، خودرو هيچ موتور احتراقي ندارد و صرفا با موتور الکتريکي و با تکيه بر توان باتري حرکت مي‌کند و  ظرفيت باتري آنها عموما بيش از 50 کيلووات ساعت می‌رسد. تسلا مدل S  نمونه بسيار خوبي از اين خودروهاست. اين خودرو براي پيمايش 350 کيلومتري خود، باتري‌ای با ظرفيت 85 کيلووات ساعت به وزن 540 کيلوگرم را در خود جا داده و با توجه به اين شرايط يکي از پرشتاب‌ترين خودروهاي اين رده محسوب مي‌شود. استفاده از اين خودروها درون شهري نيز يکي از راه‌هاي کاهش آلودگي است اما اين خودروها نيز با چالش  وزن و حجم زياد باتري‌ها، قيمت بسيار بالاي آنها و زمان شارژ  دست و پنجه نرم مي‌کنند و تلاش خودروسازان نيز در جهت حل و فصل اين معضل است.

سیامک علیزاده‌نیا*- *کارشناس استراتژی قوای محرکه خودرو