السيارات الكهربائية هي السيارات التي تعتمد على الطاقة الكهربائية في تشغيلها بدلاً من الطاقة التقليدية الناتجة عن احتراق مشتقات البترول. وتعمل هذه السيارات من خلال الاستعانة بمحرك كهربائي عوضًا عن محرك الاحتراق. وتُصَمَّم هذه السيارات وفقًا لنظام كهربائي متكامل بدءًا من المحرك ومرورًا بالبطارية الكهربائية القادرة على تخزين التيار الكهربائي وتنظيم عملية إمداده للسيارة وفقًا لحاجتها. وقد بدأ الاهتمام بتصنيع هذا النوع من السيارات اعتبارًا من النصف الثاني من القرن العشرين نتيجةً للاهتمامات والمساعي التي كانت تهدف إلى الحفاظ على البيئة والوقاية من الأضرار التي قد تسببها مخلفات وعوادم السيارات التقليدية التي تعمل بالطاقة البترولية. وفي السطور التالية سوف نسلط الضوء على صناعة وتطوير السيارات الكهربائية وآلية عملها وكيف يمكن الاستفادة منها.
آخر ما وصلت إليه التقنية في مجال السيارات الكهربائية
السيارات الكهربائية وآلية عملها
تتميز السيارات الكهربائية بآلية عمل مختلفة تمامًا عن السيارات التقليدية حيث أنها مزودة بمحرك يعمل بالطاقة الكهربائية ومصممة وفقًا لنظام تحكم كهربائي، فضلاً عن البطارية القابلة للشحن المتجدد. وتعتبر البطارية هي العنصر الأهم في مكونات هذه السيارات وهي تنتمي إلى نوع بطارية ليثيوم أيون، إلا أن عيبها الأبرز هو السعر الباهظ نظرًا لارتفاع قيمة التصنيع والمعالجة. وقد توصلت التقنية الحالية إلى إنتاج نوع من البطاريات المتطورة التي يمكن إعادة شحنها حوالي 3000 مرة. وحاليًا يُجري تطوير إمكانية اختصار زمن الشحن حيث يُعَد ذلك الأمر أيضًا من أبرز العيوب نظرًا لأن البطارية تتطلب 8 ساعات تقريبًا لإعادة شحنها ما يؤدي إلى عدم تحرك السيارة طوال هذه المدة. وحاليًا هناك محاولات لتفادي ذلك العيب من خلال تزويد السيارة بوحدات من الخلايا الشمسية حتى يتم الاعتماد على الشحن من الطاقة الشمسية المتجددة والنظيفة.
التطور التاريخي للسيارات الكهربائية
بدأ الاهتمام بتصنيع السيارات الكهربائية منذ منتصف خمسينيات القرن العشرين؛ حيث أدرك الإنسان مدى الخطورة التي تشكلها السيارات التقليدية جرَّاء العوادم الناتجة عن احتراق مشتقات البترول والدور الذي تؤديه في الإضرار بصحة الإنسان والمسطحات البيئة بجميع أنواعها. وفي تلك الفترة ظهر لأول مرة الإصدار الأولي من السيارات الكهربائية إلا أنه لم يلق نجاحًا كبيرًا نظرًا لارتفاع التكلفة وتواضع الإمكانيات مقارنة بالسيارة التقليدية الآخذة في التطور في أثناء تلك الحقبة، إلا أن الأضواء عادت للتسليط على هذه الفكرة الوليدة مجددًا خلال فترة تسعينيات القرن العشرين.
التطور في حقبة التسعينيات
عادت الأنظار تتجه مجددًا نحو استغلال الطاقة الكهربائية والطاقة المتجددة خلال فترة التسعينيات إدراكًا لخطورة الأزمات البترولية التي توالت على الصعيد العالمي، فضلاً عن الدعوات المتكررة لمناصري البيئة الخضراء والمناخ العالمي. ومن ثَمَّ سُنَّت بعض القوانين في دول معينة تُلزم شركات السيارات بإنتاج سيارات صديقة للبيئة، وبالفعل ظهرت بعض المحاولات لإنتاج السيارات الكهربائية إلا أن ارتفاع التكلفة والسعر الباهظ ظلا يطاردان هذه المحاولات. وعلى الرغم من عدم تعميم الفكرة وانتشارها في هذه الفترة إلا أنها كانت ترسخت في الأذهان كفكرة عملية قابلة للتطوير على المدى البعيد من أجل إنتاج سيارة نموذجية تعتمد على الكهرباء بشكل كلي وتقارب قدراتها إمكانيات السيارات التقليدية بل ومنافستها.
التطور في بدايات القرن الواحد والعشرين
شهدت بداية العقد الأول من القرن الواحد والعشرين قفزة نوعية في مجال تصنيع السيارات الكهربائية؛ حيث توصلت التكنولوجيا آنذاك إلى إمكانية إنتاج وتصنيع سيارة تعمل بالكهرباء يمكنها السير بسرعة 210 كم/س ولمسافة 400 متر متواصلة، إلا أن هذا الإصدار التجريبي كان يعيبه أيضًا طول زمن شحن البطارية وثقل وزنها وارتفاع التكلفة وبالتالي لم يكن هناك إقبال على الشراء على الرغم من التطور التقني الهائل الذي لحق بها. وبالتالي اتجهت الأبحاث والتجارب في السنوات اللاحقة إلى محاولة إزالة هذه العيوب بتمويل من بعض الحكومات الداعمة لهذه الفكرة لا سيما في الولايات المتحدة الأمريكية وألمانيا والصين واليابان حيث تتنافس تلك الدول حاليًا على إنتاج هذا النوع من السيارات بمواصفات جيدة تلائم متطلبات البيئة.
التطور في العقد الثاني من القرن الواحد والعشرين
يمكن بلورة أهم التطورات التي طرأت على صناعة السيارات الكهربائية خلال هذه الفترة في النقاط التالية:
- مع حلول عام 2010 ظهرت المزيد من الأبحاث والدراسات التي توصلت في نهاية المطاف إلى إنتاج سيارة هجين وهي السيارات التي تعمل بالبطاريات الكهربائية والبنزين في الوقت ذاته؛ حيث يتم الاعتماد على أحد هذين العنصرين في حالة نفاد أحدهما.
- اهتمت بعض شركات السيارات في أوروبا بتطوير خلايا الوقود في السيارات الكهربائية بحيث تعمل بغاز الهيدروجين، وقد ساهم هذا الأمر في تجاوز معضلة طول زمن الشحن في بطاريات الليثيوم والتخلص تدريجيًا من وزنها الثقيل وتكلفتها المرتفعة. وقد أظهرت التجارب أن شحن خلايا الوقود بغاز الهيدروجين لا يستغرق أكثر من 3 دقائق بحيث تتمكن السيارة بعدها من السير لمسافة 400 كم. وقد أدى هذا الأمر إلى إنشاء شبكة جديدة من البنية التحتية من أجل افتتاح عدد كاف من محطات الوقود التي تمد هذا النوع الجديد بغاز الهيدروجين.
- كانت هناك بعض المحاولات بشأن تطوير السيارات الهجين وزيادة قدرتها على السير لمسافات أطول بالكهرباء حيث أنها تستطيع قطع أكثر من 300 ميل عن طريق الاعتماد الكلي على الطاقة الكهربائية.
فوائد ومميزات الجيل الحالي
لا شك أن الوضع الحالي قد شهد تطورًا كبيرًا في مجال السيارات الكهربائية وقد انعكس ذلك بشكل واضح فيما يخص نمو المبيعات التي تظهرها الأرقام والإقبال المتزايد على شراء هذا النوع من السيارات لا سيما أن الإصدارات الأخيرة قد طُرِحَت بأسعار تنافسية تغري المستهلك لابتياعها، وقد تميزت الإصدارات الحالية بالمزايا التالية:
- المحركات الكهربائية الفعالة: بعد مرور العديد من السنوات التي كانت فيها الكثير من المحاولات الهادفة إلى تطوير المحركات الكهربائية، أثمرت أخيرًا كل هذه الجهود وأتت بنتائج مبهرة تمثلت في ارتفاع فاعلية المحرك الكهربائي لتبلغ قدرته ثلاثة أضعاف محرك البنزين التقليدي، ومن ناحية أخرى زادت الفاعلية بفضل تطوير استخدام الخلايا الشمسية لتزيد قدرتها الاستيعابية ومن ثم تزيد القدرة على الحركة وإطالة زمن السير.
- زيادة المتعة بالقيادة: تتوفر الآن متعة غير مسبوقة للقائد الماهر حيث أنها تتمتع بإمكانية التسارع والانتقال الخفيف في السرعات وسهولة السير في الانعطافات والمنحنيات، فضلاً عن نعومة السير والهدوء الشديد وعدم وجود أي ضجيج للمحرك بفضل التطويرات العديدة المُدْخَلَة على المحرك الكهربائي.
- زيادة المسافة: حاليًا يمكن قطع مسافة يصل متوسطها 100 كم قبل الاضطرار إلى إعادة شحن البطارية مجددًا، أما السيارات الهجين فوصلت قدرتها على السير إلى إمكانية قطع أكثر من 60 كم قبل نفاد الطاقة الكهربائية والاعتماد على محرك البنزين ما يزيد من قدرتها على السير بشكل شامل لتقطع أكثر من 600 كم متواصل.
وفي النهاية تكون قد تكونت لدينا صورة شاملة عن مجال السيارات الكهربائية وآخر ما توصلت إليه التكنولوجيا في هذه الصناعة، وقد تعرفنا على أهم وأبرز ملامح هذا النوع من السيارات وأدركنا المزايا البيئية التي تتيحها من أجل الحفاظ على سلامة الغلاف الجوي والصحة وتجنب الأضرار التي تسببها عوادم السيارات التقليدية التي تلوث الهواء بمشتقات البترول المحترقة.
أضف تعليق