انواع خودروهای برقی
سه دسته اصلی انواع خودروهای برقی کدامند؟ در راپیدکار بخوانید
وسیله نقلیه الکتریکی یا به اختصار EV، هر نوع وسیله نقلیه ای است که از یک یا چند موتور الکتریکی با باتری برای کار استفاده می کند. باتری ها را می توان از طریق ایستگاه های شارژ مسکونی، تجاری یا عمومی شارژ کرد. از طریق فناوری ترمز احیا کننده، خودروهای الکتریکی انرژی جنبشی ناشی از ترمز را جذب کرده و آن را به انرژی الکتریکی تبدیل میکنند که میتواند باتری ولتاژ بالای خودرو را نیز شارژ کند.
نکات کلیدی
- خودروهای برقی به طور کلی به 3 دسته تقسیم می شوند : تمام برقی یا BEV – پلاگین هیبرید یا PHEV – هیبریدی یا HEV
- خودروی BEV یا تمام الکتریکی فقط با شارژر برقی شارژ می شود
- خودروی پلاگین هیبرید دو منبع تامین انرژی دارد، یک موتور بنزینی در کنار یک موتور الکتریکی با قابلیت شارژ کردن
- خودروی هیبریدی مانند پلاگین هیبرید است، با این تفاوت که موتور برقی آن قابلیت شارژ ندارد و خودش هنگام رانندگی شارژ می شود.
- اولین ایستگاههای شارژ خودروهای برقی در تهران جهت استفاده تاکسی های برقی، یکی در نمایشگاه بین المللی و دیگری در میدان آزادی فعال شده اند.
- نوع جدیدی از خودروهای برقی با نام FCEV در مسیر تحقیق است و هنوز وارد بازار نشده، این مدل خودرو در ایالات متحده در ناوگان حمل و نقل عمومی در دست آزمایش است.
برای اینکه دقیق تر تفاوت سه مدل خودروی الکتریکی را متوجه شوید ابتدا تصاویر زیر را ببینید :
1- خودروی هیبریدی فقط بنزین دریافت می کند. (البته که موتور برقی هم دارد که غیرقابل شارژ با کابل است و فقط به صورت خودکار هنگام حرکت آسان مثل حرکت در سرپایینی شارژ می شود)
2- خودروی تمام برقی فقط با برق شارژ می شود.
3- خودروی پلاگین هیبرید دو موتور مجزای برقی و بنزینی دارد، که موتور بنزینی با بنزین عادی یا سوپر و موتور برقی با شارژر برق شارژ می شوند.
در سال های اخیر، خودروهای برقی به عنوان خودروهای سواری، حمل و نقل عمومی و ناوگان تجاری محبوبیت فزاینده ای به دست آورده اند. تقریباً هر OEM خودرویی متعهد به ساخت و پشتیبانی از خودروهای برقی است و بیش از 20 مدل در سالهای 2022 و 2023 به بازار آمده است.
در سال ۲۰۲۳ بیش از ۱۴ میلیون خودرو برقی و هایبرید در دنیا فروخته شده است که تقریبا ۱۶ درصد از کل فروش خودروی صفر در جهان بوده است.
۷۰ درصد از این میزان خودروهای تمام برقی و مابقی خودروهای هیبریدی بوده هر چند که سهم این نوع خودروها از کل تولید جهان نسبت به سال قبل افزایش داشته ولی میزان رشد سالانه تولید این خودروها نسبت به روندهای ۴ سال اخیر کند شده است.
با اینکه برنامه های مدون اکثر کشورهای صاحب صنعت خودرو توقف تولید خودروهای فسیلی از سال ۲۰۳۰ است ولی بعضی معتقدند این موضوع به طور کامل محقق نخواهد شد و مسائل زیست محیطی تولید خودروهای برقی و باطری های آن از یک طرف و محدودیت منابع معدنی مورد نیاز برای این تولید از سمت دیگر باعث خواهد شد این روند کندتر شده و موج تولید خودروهای برقی در دنیا را هیجان زودگذر تکنولوژیکی میدانند!
انواع خودروهای برقی
خودروهای الکتریکی با باتری (BEV)
تنها با باتری برقی و بدون قطعات موتور گازی تغذیه می شود. اکثر BEV ها قابلیت شارژ سریع و شارژ L2 را دارند.طبیعتا انتشار گازهای گلخانه ای در این خودروها صفر است.
وسایل نقلیه الکتریکی با باتری که BEV (Battery Electric Vehicles) نیز نامیده می شوند و اغلب به آنها EV گفته می شود، وسایل نقلیه تمام الکتریکی با باتری های قابل شارژ و بدون موتور بنزینی هستند.
تمام انرژی برای راه اندازی وسیله نقلیه از بسته باتری تامین می شود که از شبکه شارژ می شود. BEV ها وسایل نقلیه ای با آلایندگی صفر هستند، زیرا هیچ گونه انتشار مضر خروجی اگزوز یا خطرات آلودگی هوا ناشی از وسایل نقلیه سنتی بنزینی ایجاد نمی کنند. برخی از مدلهای محبوب EV در اینجا تصویر شدهاند و فهرست کاملی از مدلهای شارژ سریع EV موجود در نمودار بالا موجود است.
این نوع EV همان چیزی است که اکثر مردم ممکن است با شنیدن “خودروی برقی” به آن فکر می کنند. BEV ها فقط با باتری کار می کنند که با برق شارژ می شوند.
مزایا: ظرفیت باتری بزرگتر از خودروهای هیبریدی، آلایندگی مستقیم صفر، بی صدا.
معایب: هزینه بالاتر به دلیل فناوری باتری، دسترسی به جایگاه های شارژ ممکن است در مناطق خاص محدود باشد
نمونه مشهورترین خودروهای BEV
نمونه هایی از BEV ها عبارتند از تسلا مدل های S و X، شورولت بولت، فورد F-150 لایتنینگ و فورد E-Transit.
خودروهای برقی پلاگین-هیبرید (PHEV)
شبیه به هیبریدی، اما با باتری بزرگتر و موتور الکتریکی. دارای مخزن بنزین و درگاه شارژ. می توان با استفاده از شارژرهای L2 این خودروها را شارژ کرد.
خودروهای برقی هیبریدی پلاگین یا PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicles) دارای موتور و موتور الکتریکی برای به حرکت درآوردن خودرو هستند. مانند هیبریدی های معمولی، آنها می توانند باتری خود را از طریق ترمز احیا کننده شارژ کنند. تفاوت آنها با هیبریدهای معمولی این است که داشتن باتری بسیار بزرگتری دارند که قابلیت اتصال به شبکه برای شارژ مجدد دارد.
در حالی که هیبریدهای معمولی می توانند (با سرعت کم) 1 تا 2 مایل قبل از روشن شدن موتور بنزینی حرکت کنند، PHEV ها می توانند از 10 تا 40 مایل قبل از کمک موتورهای بنزینی آن ها حرکت کنند. هنگامی که برد تمام الکتریکی تمام شد، PHEV ها به عنوان هیبریدهای معمولی عمل می کنند و می توانند چند صد مایل را با یک مخزن بنزین طی کنند.
همه PHEV ها می توانند با شارژرهای عادی شوند، اما اکثر PHEV ها قادر به پشتیبانی از شارژ سریع نیستند. PHEV ها یک انتخاب عالی برای رانندگان دوستدار محیط زیست هستند که همچنان می خواهند در صورت عدم وجود ایستگاه شارژ، باک خود را پر کنند.
PHEV از طیف گستردهای از تولیدکنندگان، از جمله فورد، جیپ، تویوتا، سوبارو، کرایسلر، آئودی و بیامو در دسترس هستند. از مدل های محبوب می توان به تویوتا راو4 پرایم، فورد اسکیپ و جیپ رانگلر اشاره کرد.
مانند BEV ها، PHEV ها می توانند با شارژر L2 یا در برخی موارد از طریق یک پریز دیواری معمولی شارژ شوند. برای کار با خودرو نیازی به شارژ کامل PHEV نیست. مانند خودروهای معمولی ICE، PHEV ها می توانند صدها مایل را با یک باک پر بنزین طی کنند.
بر اساس شرایط رانندگی و عملکرد، PHEV ها به طور خودکار بین ICE و برق تغییر می کنند و باتری را در صورت عدم استفاده مجدد شارژ می کنند. اگر شارژ باتری یا مخزن سوخت خالی شده باشد، یک PHEV می تواند تنها بر روی منبع سوخت باقیمانده خود کار کند (به شرطی که به اندازه کافی باشد).
مزایا: انعطاف پذیری منبع سوخت، بدون محدودیت برد، سازگاری با ایستگاه شارژ، می تواند بی صدا باشد البته نه به اندازه نوع تمام برقی (BEV).
معایب: بسته باتری بزرگ قیمت را افزایش می دهد، به گاز و نفت نیاز دارد، تولید گازهای گلخانه ای می کند.
لیست محبوب ترین خودروهای PHEV (پلاگین هیبرید) در جهان :
Audi A3 E-Tron • Audi Q5 TFSIe PHEV • Audi A7 TFSIe • Bentley Bentagya • BMW 330e • BMWi8 • BMWx5 xdrive40e • Chevy Volt • Chrysler Pacifica • Fiat 500e • Ford C-Max Energi • Ferrari SF90 Stradale • Ford Escape PHEV • Ford Fusion Energi • Hyundai IONIQ PHEV • Hyundai Sonata • Jeep Wrangler 4xe • Karma Revero GT • Kia Optima • Land Rover Range Rover PHEV • Lincoln Aviator Grand Touring • Mercedes C530e • Mercedes S550e • Mercedes GLE550e • Mini Cooper SE Countryman • Mitsubishi Outlander PHEV • Porsche Cayenne S E-Hybrid • Porsche Panamera S E-Hybrid • Subaru Crosstrek PHEV • Toyota Prius • Toyota RAV4 • Volvo XC90 TB • Volvo XC60 T8 PHEV
وسایل نقلیه الکتریکی هیبریدی (HEV)
وسایل نقلیه کم آلایندگی که از موتور الکتریکی برای کمک به موتورهای گازسوز استفاده می کنند. تمام انرژی از بنزین تامین می شود.
وسایل نقلیه الکتریکی هیبریدی یا HEV ها (Hybrid Electric Vehicles) دارای موتور گازسوز و موتور الکتریکی برای حرکت خودرو هستند. تمام انرژی برای باتری از طریق ترمز احیا کننده به دست می آید که در غیر این صورت انرژی از دست رفته در ترمز را برای کمک به موتور بنزینی در هنگام شتاب گیری جبران می کند.
در خودروهای موتور احتراق داخلی سنتی، این انرژی ترمز معمولاً به صورت گرما در لنت ترمز و روتور از بین می رود. هیبریدهای معمولی نمی توانند برای شارژ مجدد به شبکه وصل شوند و نمی توانند با شارژر شارژ شوند.
خودروهای الکتریکی هیبریدی دقیقاً همان چیزی هستند که به نظر می رسند: آنها با ترکیبی از نیروی یک سیستم موتور احتراق داخلی و یک باتری هیبریدی کار می کنند. HEV ها بیشتر با خودروهای ICE قابل مقایسه هستند زیرا از بنزین به عنوان منبع سوخت اولیه استفاده می کنند.
شناخته شده ترین نمونه HEV تویوتا پریوس است که از اولین عرضه در سال 1997 پیشتاز بسته هیبریدی بوده است، نمونه های 2010 به بعد تا 2017 تویوتا پریوس در ایران موجود است، اما با اینکه ظاهر جذاب و خاص و تکنولوژی مدرن هیبریدی را دارد، بازار چندان قدرتمندی ندارد، بخاطر محدودیت های واردات ذائقه ایرانی به طراحی های قدیمی عادت کرده و معمولا خودروهایی با تکنولوژی جدید و ظاهر امروزی به سختی می توانند جای خود را در بازار ایران باز کنند!
موتور ICE (Internal Combustion Engine) بیشتر کارهای سنگین را در یک HEV انجام می دهد، اما موتور الکتریکی در صورت نیاز به نیروی اضافی، مانند زمانی که از یک توقف کامل شتاب می گیرد، این کار را انجام می دهد. در واقع، باتری لیتیوم یون در یک HEV شارژ خود را از خود ICE (موتور احتراق داخلی) دریافت می کند و مانند یک ژنراتور و از طریق ترمز احیا کننده عمل می کند.
فناوری HEV زمانی که موتور در کارآمدترین حالت خود قرار می گیرد، مانند زمانی که در بزرگراه حرکت می کند، استفاده می شود. هنگامی که شرایط توقف و حرکت پیش می آید، باتری هیبریدی به موتور کمک می کند – در نتیجه مصرف سوخت کلی را کاهش می دهد. از آنجایی که HEV ها تنها به نیروی الکتریکی متکی نیستند، رانندگان نیازی به شارژ یا نظارت بر باتری های خود ندارند. به این ترتیب، اکثر HEV ها را نمی توان به شبکه برق وصل کرد.
مزایا: مصرف سوخت بیشتر از خودروهای ICE، برد فقط با اندازه مخزن بنزین محدود می شود.
معایب: به بنزین و روغن نیاز دارد، تولید گازهای گلخانه ای در لوله اگزوز می کند.
وسایل نقلیه الکتریکی سلول سوختی (FCEV)
وسایل نقلیه الکتریکی سلول سوختی شبیه BEV ها هستند زیرا برای کار به انرژی الکتریکی متکی هستند، اما این انرژی به روشی بسیار متفاوت تولید و ذخیره می شود. در حالی که باتری های BEV اساسا انرژی خود را از باتری که بخشی از وسیله نقلیه است به دست می آورند، FCEV ها الکتریسیته خود را از طریق یک واکنش شیمیایی که هیدروژن و اکسیژن را با هم ترکیب می کند، ایجاد می کنند.
علاوه بر بسته باتری، FCEV ها حاوی مخزنی هستند که هیدروژن را به سلول سوختی خودرو می رساند، جایی که با هوای اطراف واکنش نشان می دهد. تنها “انتشار” تولید شده توسط FCEV (Fuel Cell Electric Vehicles) آب است که از طریق لوله اگزوز در بخار از خودرو خارج می شود.
با توجه به قابلیت های شارژ منحصر به فرد خود، FCEV ها نیازی به وصل شدن به شبکه برق ندارند. در عوض با پر کردن مخازن با هیدروژن بیشتر سوخت گیری می شوند.
مدلهای FCEV عمدتاً برای خودروهای متوسط و سنگین آزمایش میشوند، جایی که اندازه باتری میتواند بسیار بزرگ شود. این خودروها هنوز در حال توسعه هستند. تویوتا میرای و هیوندای نکسو خودروهای FCEV مسافربری هستند که در مناطق محدودی از ایالات متحده امریکا در حال تست شدن هستند.
مزایا: برد قابل مقایسه، بی صدا، آلایندگی مضر صفر، سوخت سریع.
معایب: محدود به ایستگاه های سوخت هیدروژن، بدون گزینه ICE، هزینه سوخت بالا، برچسب قیمت بالا.
خودروهای برقی در ایران
از سال 1402هم روند عرضه خودروهای برقی در ایران آغاز شده و خودروهای برقی متنوعی در سامانه یکپارچه عرضه خودروهای برقی به آدرس https://evauto.ir بارگذاری شده اند.
از مهمترین خودروهای برقی عرضه شده در ایران می توان به بی ام و iX1 و فولکس واگن ID4 اشاره کرد، همچنین نسخه برقی خودروی KMC J7 هم توسط کرمان موتور عرضه شده، که می توان به آینده آن امیدوار بود چرا که این خودرو وارد ناوگان تاکسیرانی شده و دغدغه خدمات پس از فروش و قطعات را که مشکل اکثر خریداران ایرانی است احتمالا در این مورد برطرف شده باشد.
نسخه برقی لاماری نیز یکی دیگر از خودروهای برقی است که داخل ایران وارد شده و جزو خودروهای وارداتی عرضه شده در سامانه فروش خودروهای برقی است.