ما هي أنواع بطاريات السيارات الكهربائية ؟

مع تزايد الاهتمام بالسيارات الكهربائية في الآونة الأخيرة، بدأ العديد من الباحثين يتعمقون في دراسة أنواع بطاريات السيارات الكهربائية المختلفة التي تلبي احتياجاتهم وتتناسب مع متطلبات الأداء، حيث يتوقع الخبراء أن تصبح هذه التكنولوجيا جزءًا أساسيًا من مستقبل النقل، وسيكون من الضروري مواكبة مميزاتها وعيوبها، وقد استجاب معظم مصنعي السيارات لهذا التحول، إذ أعلنوا عن خططهم للتوجه نحو تصنيع السيارات الكهربائية بشكل حصري، ومع استمرار الدعم الحكومي لهذا القطاع، من المرجح أن تصبح المركبات الكهربائية الوسيلة الرئيسية للنقل في المستقبل القريب.

تصفح أفضل سيارات كهربائية للبيع في السعودية

ما هي بطارية السيارة الكهربائية؟

بطاريات السيارات الكهربائية هي قلب السيارات الحديثة، حيث تتحمل مسؤولية تخزين وتزويد الطاقة اللازمة لتشغيل السيارة، ومعظم السيارات الكهربائية تعتمد على بطاريات ليثيوم أيون، نظرًا لكثافة الطاقة العالية وطول عمر هذه البطاريات، حيث تعمل بطاريات ليثيوم أيون على مبدأ نقل أيونات الليثيوم بين الأنود والكاثود أثناء دورات الشحن والتفريغ، مما يتيح للطاقة المخزنة أن تتحول إلى طاقة كهربائية تُغذي المحرك الكهربائي.

وتختلف متطلبات الطاقة والسعة بين أنواع البطاريات، مما يؤثر بشكل مباشر على أداء السيارة، مثل تسارعها ومدى السير، كما أن تصميم البطارية يجب أن يتناسب مع المساحة المتاحة داخل السيارة لضمان الأداء الأمثل.

أنواع بطاريات السيارات الكهربائية

تختلف أنواع بطاريات السيارات الكهربائية من حيث الخصائص والمزايا التي تقدمها، وفيما يلي أبرز هذه البطاريات:

بطاريات ليثيوم أيون (Li-ion)

تُعد بطاريات الليثيوم أيون هي الأكثر شهرة واستخدامًا في السيارات الكهربائية، فظهرت هذه البطاريات في أوائل التسعينيات وبدأت في الانتشار بشكل واسع حول العالم، وهي تعتبر فعالة وآمنة وتقدم العديد من الفوائد للمستخدمين، مما يجعلها الخيار المفضل في العديد من الأجهزة الإلكترونية والسيارات الكهربائية.

حيث تتميز بطاريات الليثيوم أيون بكثافة طاقة عالية، ما يتيح لها تخزين كمية كبيرة من الطاقة في مساحة صغيرة وخفيفة الوزن، كما أن لها معدل تفريغ ذاتي منخفض، مما يعني أنها تحتفظ بالطاقة لفترات أطول عند عدم الاستخدام، ومع ذلك، فإن هذه البطاريات قد تتعرض للانفجار أو التلف إذا تعرضت لحوادث أو شُحنت بشكل زائد أو تعرضت لدرجات حرارة عالية، مما يتطلب معاملة حذرة.

بطاريات النيكل المعدنية الهيدريدية (NiMH)

ظهرت هذه البطاريات في أواخر الثمانينيات وبدأت في استخدام السيارات الهجينة (الهايبرد) ثم تطورت للاستخدام في السيارات الكهربائية بالكامل، حيث تتكون هذه البطاريات من قطب كاثود مصنوع من هيدروكسيد النيكل وقطب أنود يحتوي على سبائك تحتوي على هيدروجين، وهي بطاريات صديقة للبيئة وتتميز بعمر تشغيلي أطول مقارنة مع بطاريات الليثيوم أيون، لكنها تمتاز بمعدل تفريغ طاقة أعلى، مما يقلل من كفاءتها في الاحتفاظ بالطاقة، كما أنها تتأثر سلبًا بدرجات الحرارة العالية.

بطاريات حمض الرصاص (Lead Acid)

تُعد بطاريات حمض الرصاص من أقدم أنواع البطاريات القابلة لإعادة الشحن، حيث تم اختراعها في عام 1859 وما زالت تستخدم حتى اليوم، ورغم أنها توفر كثافة طاقة منخفضة جدًا، فإن معظم السيارات الكهربائية لا تزال تستخدمها في الأنظمة الإلكترونية الثانوية (مثل تشغيل الأضواء والمكيفات) نظرًا لتكلفتها المنخفضة، ولكن، بسبب كثافتها المنخفضة ووزنها الكبير، فإنها غير مناسبة للاستخدام طويل الأمد في السيارات الكهربائية الحديثة.

العوامل المؤثرة في اختيار بطارية السيارة الكهربائية

هناك عدة عوامل هامة يجب مراعاتها عند اختيار بطارية السيارة الكهربائية، والتي تؤثر بشكل كبير على أدائها وكفاءتها ومنها:

متطلبات نطاق القيادة

تُعد متطلبات نطاق القيادة من العوامل الأساسية في تحديد سعة البطارية، فكلما كانت سعة البطارية أكبر، زاد النطاق الذي يمكن للسيارة السير فيه قبل الحاجة لإعادة الشحن، ومن المهم موازنة سعة البطارية مع الوزن الإجمالي للسيارة وتكلفتها لتوفير أفضل أداء اقتصادي.

طاقة البطارية وتيار التفريغ

يؤثر تيار التفريغ وطاقة البطارية بشكل مباشر على أداء السيارة، خصوصًا في التسارع وأداء تسلق التلال، ويمكن للبطارية عالية الطاقة أن تطلق كمية كبيرة من الطاقة بسرعة، مما يوفر تسارعًا قويًا وقدرة أكبر على تسلق المنحدرات.

درجة حرارة التشغيل ونوع الكيمياء

تختلف أنواع بطاريات السيارات الكهربائية في أداءها في درجات الحرارة المختلفة، فعلى سبيل المثال، بطاريات ليثيوم أيون تعمل بشكل جيد ضمن نطاق درجات حرارة معينة، لكن يمكن أن تتدهور أداؤها عند درجات الحرارة المرتفعة، ومن جهة أخرى، تعتبر بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم (LiFePO4) أكثر استقرارًا في درجات الحرارة المنخفضة.

حجم حزمة البطارية

يشير حد مساحة حزمة البطارية إلى المساحة المتاحة في السيارة لتخزين البطارية، فتتطلب السيارات الكبيرة مثل سيارات الدفع الرباعي حزمة بطارية أكبر من السيارات الصغيرة، مما يتيح لها السير لمسافات أطول.

مدة شحن بطارية السيارة الكهربائية

تختلف مدة شحن البطارية حسب نوعها والشركة المصنعة، ولكن عادةً ما تتراوح بين 30 دقيقة و8 ساعات، كما أن تكنولوجيا الشحن السريع قد تساعد في تقليل الوقت اللازم لإعادة شحن البطارية بشكل كبير.