سيارات كهربائية تحدث ثورة في النقل من خلال توفير بديل مستدام لمركبات البنزين. تعتمد تشغيلها على البطاريات ، المكون الأساسي لهذه الأعجوبة الحديثة. تستكشف هذه المقالة أنواع البطاريات المستخدمة في السيارات الكهربائية وقدراتها وطول العمر.
أنواع البطاريات المستخدمة في السيارات الكهربائية
تقدمت تقنية البطارية بشكل كبير على مدار الأربعين عامًا الماضية. مع التركيز على الطاقة المستدامة ، انتقلنا إلى ما وراء بطاريات حمض الرصاص. فيما يلي أنواع البطارية الأكثر شيوعًا المستخدمة في السيارات الكهربائية اليوم.
بطاريات ليثيوم أيون
تستخدم معظم السيارات الكهربائية بطاريات الليثيوم أيون بسبب نسبة الطاقة إلى الوزن العالية وكثافة الطاقة.
هناك ستة أنواع رئيسية كيمياء بطارية الليثيوم. حاليًا ، تهيمن NMC و NCA و LFP على سوق بطارية EV. في عام 2023 ، عقدت NMC أكثر من 50 ٪ من الحصة في سيارات الركاب ، تليها LFP في حولك 40 ٪ و NCA في حوالي 7 ٪.
منذ عام 2010 ، كانت أكاسيد الكوبالت المنغنيز في الليثيوم (NMC) المعيار العالمي لإنتاج المركبات الكهربائية للبطارية (BEV) بسبب أداءها العالي. ومع ذلك ، فإن تعدين هذه المعادن يثير المخاوف البيئية. بطاريات NMC التقليدية حساسة لدرجة الحرارة ، ولديها أداء منخفض في درجات الحرارة المنخفضة ، وتتحلل بمرور الوقت. بالإضافة إلى ذلك ، تحمل بطاريات ليثيوم أيون قياسية مخاطر نار من الشوارد العضوية المتطايرة وعدم الاستقرار الحراري في طبقة SEI الأنود إذا تم ثقبها أو شحنها بشكل غير صحيح. واجهت النماذج المبكرة صعوبة في الشحن في البرد الشديد ولكن يمكن تسخينها بالسخانات في بعض المناخات.
بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم (LFP) أرخص وأكثر أمانًا وأكثر استدامة من بطاريات NMC ولكن لديها نطاق أقصر. لا يحتاجون إلى معادن حرجة مثل المنغنيز والكوبالت. منذ عام 2023 ، قادت LFP في سوق الصين ، على الرغم من أنها تمتلك حصة السوق أقل من 10 ٪ في أوروبا وأمريكا الشمالية. LFP هو أيضًا نوع البطارية الرئيسي لتخزين طاقة الشبكة.
البطاريات الهجينة المعادن النيكل
تُستخدم حزم بطارية النيكل المعدني (NIMH) بشكل أساسي في المركبات الهجينة ، والتي تجمع بين محركات البنزين والمحركات الكهربائية. هذه السيارات تعيد شحن البطارية على متن الطائرة باستخدام طاقة البنزين.
عادة ما تستمر بطاريات NIMH لفترة أطول من بطاريات الليثيوم أيون وهي آمنة. ومع ذلك ، فهي مكلفة لإنتاجها ، وتوليد حرارة كبيرة في درجات حرارة عالية ، ولها معدل تفريغ مرتفع. انتقلت معظم الهجينة الحديثة إلى بطاريات ليثيوم أيون أخف وزنا وأكثر إحكاما من أجل أداء أفضل.
ما هي سعة بطارية السيارة الكهربائية؟
تختلف سعة طاقة بطارية السيارة الكهربائية بناءً على نوع البطارية والسيارة. تقاس في كيلووات ساعة (KWH) ، تسمح القدرات الأعلى بزيادة عدد الكيلومترات دون إعادة الشحن.
في عام 2023 ، تراوح متوسط قدرات بطارية EV من 21.3 إلى 123 كيلو واط، بمتوسط 72.2 كيلو واط ساعة. نموذج تسلا الشهير y لديه ملف 75 كيلو واط ساعة البطارية التي توفر مجموعة من 257 ميلًا ، بينما تتميز Nissan Leaf E+ 59 كيلووات بطارية مع نطاق 211 ميل.
كم من الوقت تستمر بطارية السيارة الكهربائية؟
إذا كنت تفكر في سيارة اقتصادية ، فقد تتساءل عن المدة التي تستغرقها البطارية.
بشكل عام ، تدوم بطاريات الليثيوم أيون في السيارات 100،000-200،000 ميل أو 15-20 سنة.
ومع ذلك ، فإن عمر البطارية يعتمد على المعالجة وشحن ودورات التفريغ ودرجات حرارة التشغيل. تستخدم العديد من السيارات أنظمة إدارة البطاريات المتقدمة وأنظمة التدفئة/التبريد لتحسين الأداء وتمديد عمر البطارية.
كيف يتم التخلص من بطاريات EV؟
عندما تفشل بطاريات المركبات الكهربائية ، أين يذهبون؟
من الناحية المثالية ، يقوم المصنعون بإعادة تدويرها في بطاريات جديدة عن طريق تمزيقها وتحطيمها بالحرارة أو المواد الكيميائية لاستخراج مواد قيمة.
ومع ذلك ، يتم إعادة تدوير نسبة صغيرة فقط من بطاريات الليثيوم أيون بسبب الخدمات اللوجستية في العمالة والشحن. يتطلب شحن هذه البطاريات المزيد من العمالة والموارد من استخراج مواد جديدة ، مما يؤدي إلى نقص الربحية. تتم معالجة هذه المشكلة عندما تصبح بطاريات الليثيوم مصدر الطاقة الأساسي للمركبات.
هل هناك أي تقنية جديدة في بطاريات EV؟
التقدم في بطاريات EV تتقدم ويمكن أن يعالج قضايا إعادة التدوير. تستمر التحسينات في كثافة الطاقة وتكاليف الإنتاج والسلامة. الأهداف الرئيسية هي زيادة سعة الطاقة وطول العمر والسلامة.
