دیر یا زود، اکثر رانندگان اقدام به تبدیل خودروهای بنزینی خود به یک وسیله نقلیه برقی خواهند کرد. این مزیت بیش از هر چیزی برای محیط زیست تاثیر آشکاری دارد، زیرا موتورهایی که از طریق برق کار می‌کنند گازهای گلخانه‌ای تولید نمی‌کنند، بنابراین اتومبیل‌های برقی به خودی‌خود بدون انتشار گاز هستند. در حال حاضر، وسایل نقلیه برقی نسبت به خودروهای معمولی گران هستند. با این حال، این خودروها از جنبه‌های مختلفی با صرفه‌تر می‌باشند، به عنوان مثال هزینه‌های عملیاتی و نگهداری این نوع خودروها پایین‌تر از همتایان خود با سوخت فسیلی هست. مهمتر از این، تولیدکنندگان تسهیلاتی برای وسایل نقلیه برقی ارائه می‌دهند و حتی در بسیاری از کشورها، مشوق و اعتبار مالیاتی برای آنها در نظر گرفته شده است.
بدیهی است که اتومبیل‌های برقی یک انتخاب کاربردی هستند، اما این بدان معنی نیست که آنها هیجان‌انگیز نباشند. زمانیکه شما پشت چراغ قرمز ایستاده‌اید، این خودروها به اندازه کافی گشتاور خواهند داشت که بعد از سبز شدن چراغ، به اندازه کافی گردوخاک به راه بیندازید. شما قادر خواهید بود این کار را به طرز حیرت انگیزی انجام دهید، زیرا موتور خوردو برقی شما بسیار آرام است.
پیشرفت‌های فنی در محرک‌های برقی باعث می‌شود تا خودروسازان انواع مختلفی از وسایل‌نقلیه را ارائه دهند. این امر باعث می‌شود تا ردیابی همه پیشرفت‌ها آسان شود. برخی از خریداران از خرید یک خودروی هیبرید-پلاگینی کاملاً راضی هستند، در حالی که برخی دیگر یک ماشین کاملاً برقی را می‌خواهند. در این مقایسه، انواع مختلفی از طرح‌های مربوط به خودروهای برقی را توضیح خواهیم داد. در این مقاله ما از اصطلاح ای‌وی برای وسایل نقلیه برقی و همچنین هیبریدی استفاده می‌کنیم.
گروه BMW به عنوان یک پیشگام در زمینه محرک‌های الکترونیکی، به یک نقطه عطف دیگری در زمینه خودروهای برقی دست یافته است و هم اکنون، تا پایان سال ۲۰۱۹ میلادی، نیم میلیون اتومبیل الکتریکی را به مشتریان‌اش در سراسر جهان تحویل داده است. علاوه بر این، BMW قصد دارد ظرف دو سال آینده، یک میلیون وسیله‌نقلیه الکتریکی در جاده‌ها داشته باشد و در جهت محافظت از آب‌و‌هوا مشارکت مؤثری انجام دهد.
یک وسیله‌نقلیه تمام الکتریکی (BEV – وسیله نقلیه الکتریکی باتری‌دار) بطور کامل با برق کار می‌کند. این نوع موتورها هیچ احتراقی ایجاد نمی‌کنند، به همین دلیل به خودی‌خود هیچ نوع گاز گلخانه‌ای تولید نمی‌کنند. و به همین دلیل، ما در مقایسه با دیگر وسایل‌نقلیه برقی، حداکثر امتیاز را در زمینه دوستداری محیط زیست به این نوع خودروها داده‌ایم.
مشکلی که در این خودروها وجود دارد این است که بسیاری از رانندگان نگران میزان مسافت طی شده‌ای هستند که این خودروها با یک با شارژ می‌توانند طی کنند. اما این نگرانی عموماً بی‌اساس است. امروزه بیشتر وسایل نقلیه الکتریکی باتری‌دار مسافتی بیش از ۱۸۵ مایل (۳۰۰ کیلوومتر) را می‌پیمایند و این در حالی است که اکثر رانندگان در ایالات متحده آمریکا، روزانه مسافتی کمتر از ۶۰ مایل (۹۵ کیلومتر) را رانندگی می‌کنند.
با استفاده از یک توسعه دهنده محدوده، رانندگان می‌توانند در مورد این مسئله نفس راحتی بکشند. توسعه‌دهنده محدوده یک ژنراتور بنزینی است و زمانی که باتری تقریباً تخلیه می‌شود، شروع بکار می‌کند و برق ایجاد شده را صرفاً برای تغذیه باتری استفاده می‌نماید. در یک خودروی الکریکی باتری‌دار، این ژنراتور به طور مستقیم نیروی محرکه اتومبیل را تغذیه نمی‌کند، زیرا اگر این کار را انجام می‌داد، تبدیل به یک خودروی الکتریکی هیبریدی می‌شد.
مزیت دیگر خودروی‌های الکریکی باتری‌دار این است که در برخی از کشورها برای آنها مشوق‌های مالیاتی خاصی درنظر گرفته شده است. وسایل نقلیه کاملاً برقی برای افرادی که می‌توانند باتری خودروی خود را در خانه یا محل کار شارژ کنند ایده‌آل است. در حال حاضر ایستگاه‌های شارژ عمومی زیادی به ویژه در کنار ایستگاه‌های مترو و در مسیر بزرگراه‌ها اراه‌اندازی می‌شود و این بدان معناست که در آینده سفرهایی با مسافت طولانی، آسان‌تر و آسان‌تر خواهد شد.
مسافت: *** (۳)
زیرساخت: *** (۳)
پایداری: *****(۵)
خودروی هیبریدی چیست؟ در مقایسه با وسایل‌نقلیه الکتریکی، یک خودروی برقی هیبریدی (HEV) دارای یک موتور احتراقی و هم دارای یک موتور الکتریکی است. بسته به اتومبیل، هر دو موتور می‌توانند از یکدیگر مستقل باشند یا می‌توانند به صورت پشت سر هم کار کنند.
میزان عملکرد خودروهای هیبریدی به عنوان یک وسیله‌نقلیه الکتریکی، بستگی به عملکرد الکتریکی، دامنه الکتریکی و دامنه سیستم شارژ آنها دارد. بطور کلی دو نوع HEV یا وسیله نقلیه الکتریکی هیبریدی وجود دارد: مایلد-هیبریدی و پلاگین-هیبریدی.
خودروهای مایلد-هیبرید که به عنوان هیبریدهای ۴۸ ولت یا MHEV شناخته می‌شوند، دارای یک موتور الکتریکی هستند که به موتور احتراقی کمک می‌کند. موتور الکتریکی در زمانی که سوخت بیشتری مصرف می‌شود – بویژه در هنگام روشن کردن خودرو – شروع بکار می‌کنند. همچنین زمانی که بخواهیم شتاب خودرو را افزایش دهیم باعث تقویت موتور خواهد شد.
باتری این خودروها تنها از طریق ژنراتور شارژ می‌شود، و انرژی ایجاد شده توسط موتور احتراق را به برق تبدیل کرده و آن را در باتری ذخیره می‌کند. مایلد-هیبریدها نیازی به ایستگاه‌های شارژ ندارند.
مهمترین مزیت یک مایلد-هیبرید، مصرف سوخت آن است بطوریکه تنها ۰.۱ گالن در ۶۲ مایل (۰.۴ لیتر در ۱۰۰ کیلومتر) مصرف می‌کند و این یعنی خودروهای مایلد-هیبرید نسبت به اتومبیل‌های بنزینی، سوخت بسیار کمتری نیاز دارند. با توجه به اینکه این نوع خودروها سوخت کمتری مصرف می‌کنند، با یک مخزن کاملاً پر از بنزین یا گازوئیل می‌تواند مسافتی طولانی‌تری را بپیمایند. از آنجایی که سیستم پیشرانه اصلی از موتور احتراق تغذیه می‌شود، فراگیر بودن جایگاه‌های بنزین نکته‌ای مهمی است که مایلد-هیبریدها از آن بهره‌مند می‌شوند. بنابراین مایلد-هیبریدها برای رانندگانی که به دنبال پیمودن حداکثر مسافت همراه با مصرف سوخت کم هستند، و نمی‌خواهند نگران شارژ باتری باشند، ایده‌آل هستند.
با توجه به مصرف کم سوخت در این خودروها میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای نیز کمتر است، اما موتور الکتریکی این نوع خودروها به تنهایی قادر نیستند برای خودرو نیروی محرکه تولید نمایند. به همین دلیل است که مایلد-هیبریدها هیچ یک از مشوق‌های ارائه شده برای خودروهای کاملاً برقی را دریافت نمی‌کنند و تنها در مقایسه ما با وسایل نقلیه الکتریکی، دو امتیاز به خاطر پایداری دریافت می‌کنند.
مسافت: ***** (۵)
زیرساخت: ***** (۵)
پایداری: ** (۲)
پلاگین-هیبریدی چیست؟ یک خودروی هیبریدی پلاگین (PHEV)، هم دارای موتور احتراق و هم موتور الکتریکی است. هر یک به تنهایی قادر است نیروی لازم برای وسیله نقلیه را تأمین کند. هیبریدی‌های پلاگینی، از ژنراتور به عنوان منبع انرژی خود استفاده می‌کنند، با این حال برای شارژ مجدد باتری نیز می‌توان آنها را به شارژر وصل کرد.
همانطور که گفته شد، یک خودرو مایلد-هیبرید، انرژی الکتریکی را فقط در هنگام رانندگی ذخیره می‌کند، و بنابراین تنها می‌تواند مقدار محدودی از انرژی را تأمین کند، اما یک هیبریدی پلاگین یا PHEV (وسیله نقلیه هیبریدی پلاگین) می‌تواند باتری خود را در هنگام پارک کردن نیز شارژ مجدد نماید. استفاده از ایستگاه شارژ میزان مسافت طی شده را در پلاگین هیبریدی‌هایی مانند مدل BMW 530e iPerformance 2018 را بطور چشم‌گیری افزایش می‌دهد و با یک باتری کاملاً شارژ شده، می‌توان ۲۸ مایل ( ۴۵ کیلومتر) را با استفاده از توان برقی خودرو رانندگی نمود. در طی چند سال آینده، پیشرفت‌های فناوری به طرز قابل توجهی دامنه یا همان میزان مسافت طی شده توسط موتورهای برقی و همچنین باتری تمام اتومبیل‌های را بهبود خواهند بخشید.
بسیاری از دارندگان خودروهای هیبریدی پلاگین یا همان PHEV در حال حاضر می‌توانند بیشتر سفرهای خود را با برق انجام دهند. زیرا رفت‌و‌آمد روزانه معمولاً کمتر از ۳۰ مایل (۴۸ کیلومتر) است و این بستگی به میزان هزینه برق شما دارد و احتمالاً در دیگر هزینه‌ها صرفه‌جویی زیادی خواهید کرد. اگر شارژ الکتریکی تمام شده باشد، موتور احتراقی شروع بکار می‌کند و دیگر نیازی به نگرانی در مورد پیدا کردن ایستگاه شارژ نخواهید داشت.
خودروهای PHEV برای رانندگانی که می‌خواهند از اتومبیل‌های خود به روش‌های مختلف استفاده کنند ایده‌آل است. شما می‌توانید برای رفت‌و‌آمد روزانه از موتور الکتریکی استفاده کنید و در کنار آن در سفرهای طولانی‌تر، از محدوده و انعطاف پذیری عالی موتور بنزینی نیز بهره‌مند شوید. علاوه بر این، مالکان این نوع خودروها می‌توانند به طور مستقیم از مشوق‌های مالی برای وسایل نقلیه برقی در برخی کشورها استفاده نموده و به طور غیر مستقیم از پرداخت مالیات کمتری در قبال کاهش انتشار دی‌اکسیدکربن بهره‌مند شوند.
مسافت: ***** (۵)
زیرساخت: ***** (۵)
پایداری: **** (۴)
وسایل‌نقلیه الکتریکی با سوخت سلولی (FCEV)، خودشان برق مورد نیازشان را تولید می‌کنند. در این خودروها، هیدروژن موجود در سلول سوختی به اکسیژن موجود در هوا واکنش نشان داده و از این طریق الکتریسیته تولید می‌شود و این الکتریسیته تولید شده به عنوان نیروی موتور الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در نتیجه، این نوع خودروها فقط بخار آب و هوای گرم را به عنوان خروجی از اگزوز خود منتشر می‌کنند. با این حال، این یک نقطه ضعف زیست محیطی است، چون تولید هیدروژن به مقدار زیادی برق نیاز دارد و مهمتر از آن، هیدروژن تولید شده باید از محل تولید به پمپ‌های هیدروژن منتقل شود.
میزان مسیر طی شده توسط FCEV شباهت زیادی به EVها دارد. یکی از مزیت‌های مهم FCEV این است که مدت کوتاهی را برای پر کردن مخزن (حدود چند دقیقه) صرف می‌کنند. دقیقاً مانند اتومبیل‌های بنزینی یا دیزلی. با این حال، یکی از اساسی‌ترین مشکلات در این نوع خودروها، تعداد کم ایستگاه‌های پر کننده می‌باشد و همچنین، فاصله زیادی که بین ایستگاه‌ها وجود دارد. امروزه پیشرفت و رقبت کمی برای افزودن جایگاه‌های جدید هیدروژنی وجود دارد اما در صورت تغییر در آینده، تفاوت چندانی بین عملکرد FCEV و یک ماشین بنزینی وجود نخواهد داشت.
از دیگر مشکلات اساسی این نوع سوخت‌ها این است که، ساخت سیستم‌های پیل سوختی هنوز هم بسیار گران است. یکی از دلایل اصلی این امر این است که، برای ساخت مبدل کاتالیزوری مورد نیاز در این نوع باتری‌ها از پلاتین استفاده می‌شود.
مسافت: ****(۴)
زیرساخت: * (۱)
پایداری: ** (۲)
هر راننده‌ای تفاوت‌ها و نیازهای منحصر به خود را دارد. خوشبختانه انواع مختلفی از موتورها وجود دارند که این نیازها را برآورده می‌کنند. و هر نوع وسیله نقلیه مزایای خاصی را به رانندگان ارائه می‌دهد. حتی اتومبیل‌های معمولی بنزینی یا دیزلی جای خود را در ترکیب محرک‌های آینده، برای گروه‌های خاص و برای کاربرد در مناطق ویژه‌ای ایجاد کرده‌است.
به احتمال زیاد در آینده ترکیبی از چندین فناوری را مشاهده خواهیم کرد. BMW با پلتفرم‌های نوآورانه خود، آماده است و می تواند هر سه نوع پیشرانه را بکار بگیرد. تولید خودروی کاملاً برقی، BMW Vision iNEXT (در سال ۲۰۲۱ راه‌اندازی خواهدشد) اولین وسیله نقلیه با پلتفورم پیشرانه جهانی خواهد بود.
منبع: BMW.com
تصاویر: Cyprian Lothringer
ترجمه: من
