تعرف على مدة دوام بطارية السيارة الكهربائية

فيما يلي سوف نتعرف على أنواع بطاريات السيارات الكهربائية المستخدمة في الوقت الحالي، مع التطرق إلى تفاصيل كل نوع على حده:

بطارية الليثيوم أيون Li-ion

بطارية الليثيوم أيون Li-ion، أو كما تُعرف اختصاراً بـ بطارية ليثيوم، هي أحد أنواع بطاريات السيارات الكهربائية القابلة لإعادة الشحن، وهي تتكون من خلايا تنتقل فيها أيونات الليثيوم من القطب السالب عبر محلول كهربائي ناقل إلى القطب الموجب أثناء عملية التفريغ، بينما تعود الأيونات إلى القطب السالب عند الشحن.

هذا وتستخدم خلايا بطارية الليثيوم مركب الليثيوم للقطب الموجب، حيث أنه في الغالب ما يتم تصنيع القطب السالب للبطارية من مادة الجرافيت، في حين يتم استخدام بطاريات الليثيوم أيون Li-ion في الوقت الحالي في معظم الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية المتنقلة مثل الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر نظراً لطاقتها العالية مقارنةً بالأنواع الأخرى من البطاريات، حيث تم وصفها بوحدات تخزين الطاقة  الكهربائية.

ولعه من المفيد أن نؤكد أنه على الرغم من تمتع بطاريات الليثيوم أيون بكفاءة طاقة عالية، وأداء جيد في درجات الحرارة العالية، وتفريغ ذاتي منخفض، إلا أنه مع ذلك من الممكن أن تُشكّل خطر على سلامة الأفراد، نظراً لأن المحلول الكهربائية فيها قابل للاشتعال، أضف إلى ذلك أنه في حالة تلفها أو شحنها بشكل غير صحيح، يترتب على ذلك حدوث انفجارات وحرائق هائلة.

يُذكر أن بطاريات الليثيوم تنقسم إلى عدة أنوع مختلفة بحسب عدة عوامل مثل الحجم والشكل والمواد المُستخدمة لـ الأقطاب الموجبة والسالبة، وخلافه.

بطارية النيكل Ni-MH

تدخل بطارية النيكل ضمن أنواع بطاريات السيارات الكهربائية، وهي المعروفة ببطاريات هيدريد معدن النيكل، إذ تُستخدم الأخيرة على نطاق واسع وكبير في السيارات الكهربائية الهجينة (سيارات الهايبرد).

تتواجد بطارية النيكل بشكل أكبر في السيارات الكهربائية الهجينة، وعلى الجانب الآخر يندر وجودها في السيارات الكهربائية بالكامل، وعليه يمكن التفرقة بينهما في أن السيارات الكهربائية الهجينة (سيارات الهايبرد) لا تستمد طاقتها من مصادر خارجية، وبدلاً من ذلك تستمد طاقتها وحركتها من خلال إعادة شحن البطارية.

على الرغم من تمتع بطاريات هيدريد معدن النيكل بدروة حياة أطول من النوع الأول (بطاريات الليثيوم أيون)، وكونها آمنة أيضاً ولديها القدرة على تحمل الاستعمال القاسي، إلا أنه مع ذلك لا تخلو من العيوب، وعلى رأس هذه العيوب أنها ذات معدل تفريغ ذاتي أعلى.

كما أن تكلفة بطاريات النيكل أعلى بكثير من غيرها، كما أنه ينتج عنها كميات كبيرة من الحرارة عند تعرضها لدرجات حرارة عالية، ويُعد هذا الأمر شائع في السيارة.

بناءً على العيوب السابقة، أصبحت بطاريات النيكل قليلة الاستخدام في السيارات الكهربائية لاسيما تلك التي تتطلب بطارياتها إلى الشحن من مصدر خارجي (السيارات الكهربائية بالكامل)، وعلى الجانب الآخر يتم استخدام هذه البطاريات في السيارات الهجينة (سيارات الهايبرد).

شفروليه كورفيت E-Ray متاحة للطلب في (gearsme.com)

البطاريات الصلبة Solid- State battery

تدخل البطارية الصلبة ضمن أنواع بطاريات السيارات الكهربائية، حيث يُعد هذا النوع من البطاريات الأحدث والمرحلة المتطورة للسيارات الكهربائية، وذلك نظراً لما تتمتع به هذه البطاريات من قدرة كبيرة على توفير شحن أسرع مع البقاء مدة أطول.

هذا ومن المرجح أن نرى البطاريات الصلبة خلال الأعوام القليلة القادمة في المركبات الكهربائية، ويمكن وصف عمل البطارية الصلبة بأنها عبارة عن بطارية تعتمد على استخدام الأقطاب الصلبة ووسط ناقل صلب بدلاً من المحلول الموجود داخل بطاريات الليثيوم أيون.

ومن ضمن المواد التي يُمكن استخدامها كوسط نقال صلب في هذه البطاريات الصلبة: مادة السيراميك والبوليمرات الصلبة.

من الجدير بالذكر أنه تم اكتشاف تقنية الوسط الصلب (البطارية الصلبة) لأول مرة في القرن التاسع عشر، إلا أنها واجهت العديد من الصعوبات والعيوب التي حالت دون العمل بها على نطاق واسع في ذلك الوقت.

لكن في الوقت الحالي ومع الاهتمام الكبير بالتقنيات المعمول بها في مجال البطاريات الكهربائية الصلبة، تم النظر إليها مرة أخرى خاصةً فيما يتعلق بالمركبات الكهربائية، حيث تستطيع هذه البطاريات تقديم الكثير من الحلول المحتملة للكثير من مشاكل بطاريات الليثيوم أيون السائلة، وعلى سبيل المثال مشكلة أنها قابلة للاشتعال، وضعف القوة والأداء، ناهيك عن الجهد المحدود جداً.

وعلى وجه العموم يُمكننا حصر مميزات البطاريات الصلبة في كثافة الطاقة العالية التي تتمتع بها مقارنةً ببطارية الليثيوم أيون، مما يُشير إلى أنها من المحتمل توفير قدرة المسافة المقطوعة في الشحنة الكهربائية الواحدة مرتين أو أكثر.

من خلال ما سبق نستنتج أن المسافة المقطوعة تظل كما هي، ولكن في المقابل تصبح البطارية أصغر من حيث الحجم وتوقيت أقل أثناء عملية الشحن (ربع ساعة تقريباً لشحن البطارية بالكامل)، كما تتميز هذه البطاريات بكونها أكثر أمان، وأقل عرضة للمخاطر والاحتراق.

أمّا عن عيوب البطاريات الصلبة فيمكن القول أنها تنحصر في كونها أكثر عرضه للتلف من غيرها من أنواع بطاريات السيارات الكهربائية، نتيجة وقابليتها للتمدد والتقلص الناتج عن عملية إعادة الشحن، هذا بالإضافة إلى أن سعرها مرتفع للغاية.

وتجدر الإشارة إلى أن الكثير من شركات السيارات العالمية مثل شركة تويوتا، وفولكس فاجن على وجه الخصوص، تراهن على هذا البطارية الصلبة من أنواع بطاريات السيارات الكهربائية من حيث التطوير، حيث يُتوقع إنتاجيتها قبل نهاية عام 2024.

ما هي مدة دوام بطارية السيارة الكهربائية؟

بعد أن تعرفنا على أنواع بطاريات السيارات الكهربائية نتطرق فيما يلي إلى إجابة تساؤل «ما هي مدة دوام بطارية السيارة الكهربائية؟»، كالآتي:

في البداية يجب علينا التسليم بأنه لا شيء يدوم إلى الأبد، ومن ضمن هذه الأشياء بلا شك بطاريات السيارات الكهربائية، حيث أنه في مرحلة ما سوف تحتاج إلى عملية تجديد أو استبدال بطارية سيارتك الكهربائية.

مما لا يدع مجال للشك تفقد معظم أنواع بطاريات السيارات الكهربائية طاقتها مع مرور الوقت، فمن الممكن أن يكون أقل من 2% سنوياً، إلا أن معدل الانخفاض يعتمد بشكل كبير على مدى العناية بالبطارية وكيفية استخدامها، حيث أنه كلما كانت العناية بها عالية انخفضت هذه النسبة، كما هو الحال ببطارية الهاتف تماماً.