في الوقت الحاضر،المركبات الكهربائيةأصبحت (المركبات الكهربائية) موضوعًا ساخنًا، ويفكر المزيد والمزيد من الأشخاص في شراء سيارة كهربائية، ولكن "قلق النطاق"أصبحت مصدر إزعاج للمشترين. وينبع هذا القلق من عدم اليقين بشأن مجموعة السيارات الكهربائية وإزعاج مرافق الشحن. ومع تقدم التكنولوجيا،تجار الجملة لشاحن EVنقوم بتطبيق تقنيات شحن أكثر ابتكارًا على البنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية. تعمل تقنيات شحن السيارات الكهربائية المبتكرة للبنية التحتية لشحن السيارات الكهربائية على التخلص تدريجيًا من القلق بشأن النطاق وتبشر بمزيد من ثقة الأشخاص في قيادة السيارات الكهربائية. وفي هذا المقال سوف نتعمق في أسباب قلق النطاق وممارسات لكسره.
ما هو قلق النطاق؟
يشير القلق من المدى إلى مخاوف أصحاب السيارات الكهربائية وعدم اليقين بشأن نطاق البطارية، بالإضافة إلى المخاوف بشأن توفر مرافق الشحن وملاءمتها. عادة ما يتجلى هذا القلق في المخاوف بشأن السفر لمسافات طويلة، حيث يشعر الناس بالقلق من عدم تمكنهم من العثور على مكان للإقامة.محطة شحن EVأثناء السير على الطريق، مما يؤثر على خطط القيادة الخاصة بهم. يعد القلق من المدى أيضًا بُعدًا نفسيًا يؤثر على ثقة المزيد من مالكي المركبات الكهربائية المحتملين في اختيار سيارة كهربائية.
خمسة أسباب لقلق النطاق
حدود تكنولوجيا البطارية:
نطاق المركبات الكهربائية محدود إلى حد كبير بمستوى تطور تكنولوجيا البطاريات. ومع ذلك، فإن المشكلة الأساسية في المدى القصير للمركبات الكهربائية تكمن في القيود العديدة للتياربطارية ليثيوم أيونتكنولوجيا. أحد التحديات الأساسية هوكثافة الطاقةمن البطارية، وهي منخفضة نسبيًا حاليًا ولها معدل شحن بطيء نسبيًا، مما يؤدي إلى نطاق قيادة محدود نسبيًا يمكن توفيره بشحنة واحدة.
على الرغم من إحراز بعض التقدم في السنوات الأخيرة فيما يتعلق بتحسينالكاثودوالأنودالمواد والتحسينالشواردفإن كثافة الطاقة المحدودة نسبيًا للبطاريات تحد من القدرة على تخزين المزيد من الطاقة الكهربائية في مساحة محدودة. ولذلك، تعتمد تقنيات البطاريات الجديدة، مثل بطاريات الحالة الصلبةكبريتيدات or أكاسيد، تم التحقيق فيها على نطاق واسع لزيادة كثافة طاقة البطاريات وبالتالي تحسين أداء نطاق السيارات الكهربائية بشكل كبير.
تعد سرعة الشحن عائقًا رئيسيًا آخر أمام أداء نطاق السيارة الكهربائية. تتميز بطاريات الليثيوم أيون التقليدية ببطء شحنها، وهو ما يقتصر بشكل أساسي على معدل التفاعل داخل البطارية. يتضمن تطوير تقنية الشحن السريع تحسين موصلية مواد البطارية وهيكل القطب الكهربائي لزيادة سرعة الشحن. وفي الوقت نفسه فعالة الإدارة الحراريةمطلوب لمنع الحرارة المتولدة أثناء الشحن من التأثير على البطارية.
ومن حيث عمر البطارية،دورة الشحنوتدهور القدرات، هذه هي القضايا الرئيسية. تتأثر دورة شحن البطارية بعدد دورات الشحن والتفريغ، بينما يؤدي تدهور السعة إلى فقدان البطارية لسعتها القصوى تدريجيًا. ولمعالجة هذه المشكلة، هناك حاجة إلى إجراء بحث متعمق حول استقرار مواد البطارية لتحقيق أقطاب كهربائية وإلكتروليتات تدوم لفترة أطول وزيادة سعة البطارية.
البنية التحتية غير الكافية للشحن:
إن النمو في الطلب في السوق على المركبات الكهربائية يفوق إنشاء البنية التحتية للشحن، مما يؤدي إلى اختلال التوازن بين العرض والطلب. ستبلغ نسبة المركبات الكهربائية إلى محطات الشحن في الهند حوالي 135:1 في عام 2023 (حوالي محطة شحن واحدة لكل 135 مركبة كهربائية). في الولايات المتحدة، بالإضافة إلى 1,874 محطة شحن في واشنطن، مع 104,050 سيارة كهربائية مسجلة، تبلغ نسبة السيارات الكهربائية إلى محطات شحن السيارات الكهربائية 55:1.
ويؤدي الافتقار إلى البنية التحتية للشحن إلى مواجهة المستخدمين صعوبات في العثور على محطات الشحن المتاحة عندما يحتاجون إلى الشحن، خاصة أثناء حالات الطوارئ أو الرحلات الطويلة، مما يقلل من راحة استخدام المركبات الكهربائية. وقد يؤدي التوزيع غير المتكافئ لمحطات الشحن أيضًا إلى زيادة صعوبة وصول المستخدمين في مناطق معينة إلى خدمات الشحن الملائمة، مما يزيد من وقت الشحن للمستخدمين.
أوقات شحن أطول:
تعتبر مدة شحن المركبات الكهربائية طويلة نسبيًا مقارنة بعملية التزود بالوقود لمركبات الوقود التقليدية. في محطة الوقود التقليدية، يستغرق ملء السيارة بضع دقائق فقط. عادةً ما يتراوح وقت شحن السيارة الكهربائية من بضع دقائق إلى بضع ساعات. حتى مع تقنية الشحن السريع DC، قد يشعر المستخدمون بالانزعاج من طول وقت الشحن، خاصة إذا كانوا مضغوطين للوقت، وهو سبب رئيسي للقلق بشأن المسافة المقطوعة. فيما يلي، سأعبر بشكل مرئي عن وقت الشحن لشواحن EV من المستوى 1 والمستوى 2 والمستوى 3 من خلال البيانات.
يعد وقت شحن السيارة الكهربائية خفيفًا بالنسبة لنوع شاحن السيارة الكهربائية وقوته، بينما يتضمن حساب وقت الشحن معدل شحن بطارية السيارة الكهربائية وقوة عمود شحن السيارة الكهربائية. عادة، يمكن تقريب وقت الشحن من خلال ما يلي:
شواحن المستوى 1 (شواحن التيار المتردد المنزلية الشائعة):
شواحن من المستوى الأول(ACشواحن) توفر عادة حوالي 2-5 كيلووات (كيلوواط) من الطاقة. بالنسبة لشاحنة كهربائية بقدرة 150 كيلووات في الساعة، يمكن حساب وقت الشحن باستخدام شاحن المستوى 1 باستخدام الصيغة التالية:
وقت الشحن (ساعات) = سعة البطارية (كيلوواط ساعة) / طاقة عمود الشحن (كيلوواط)
بافتراض استخدام شاحن المستوى 1 بقدرة 3 كيلو واط:
وقت الشحن = 150 كيلووات ساعة / 3 كيلووات = 50 ساعة
لذلكباستخدام شاحن من المستوى الأول، قد يستغرق شحن شاحنة كهربائية بقدرة 150 كيلووات في الساعة حوالي 50 ساعة.
شواحن المستوى الثاني:
تتراوح شواحن المستوى 2 عادةً بين 7 و22 كيلووات. لنفترض أنه تم استخدام شاحن من المستوى الثاني بقدرة 10 كيلووات:
وقت الشحن = 150 كيلووات ساعة / 10 كيلووات = 15 ساعة
باستخدام شاحن المستوى 2، قد يستغرق شحن شاحنة كهربائية بقدرة 150 كيلووات في الساعة حوالي 15 ساعة.
أجهزة الشحن السريعة التي تعمل بالتيار المستمر (أجهزة شحن EV من المستوى 3):
عادةً ما تكون شواحن السيارات الكهربائية السريعة أعلى بكثير من حيث الطاقة من شواحن المستوى 1 والمستوى 2، وعادةً ما تكون 50 كيلووات، 150 كيلووات، 180 كيلووات، وما إلى ذلك. لنفترض أنه تم استخدام شاحن سريع بقدرة 180 كيلووات:
وقت الشحن = 150 كيلووات ساعة / 180 كيلووات = 0.833 ساعة (أي 50 دقيقة)
باستخدام الشاحن السريع من المستوى DC بقدرة 180 كيلووات، قد يستغرق شحن شاحنة كهربائية بقدرة 150 كيلووات في الساعة حوالي 50 دقيقة فقط.
من المهم ملاحظة أن وقت الشحن الفعلي قد يتأثر بعوامل مثل كفاءة نظام الشحننظام إدارة البطاريةودرجة حرارة البطارية أثناء الشحن.
درجة الحرارة المحيطة:
يؤثر الطقس البارد على نطاق السيارة الكهربائية، والذي يمكن تقليله بنسبة تتراوح بين 10 إلى 30 بالمائة.
في الطقس البارد، يتأثر نطاق السيارة الكهربائية بعدة طرق. أولاً، يعد انخفاض كفاءة البطارية أحد العوامل الرئيسية، حيث تؤدي درجات الحرارة الباردة إلى إبطاء أداء البطاريةمعدل التفاعلات الكيميائيةداخل البطارية، مما يقلل من كفاءة تفريغ وشحن البطارية وبالتالي تقليل كمية الطاقة المتوفرة. ثانيًا، للحفاظ على دفء المقصورة الداخلية، تحتاج السيارات الكهربائية إلى تنشيطنظام التدفئة، وهذا الاستهلاك الإضافي للطاقة يقلل بشكل مباشر من الطاقة المتاحة، مما يؤدي إلى تقليل أداء النطاق بشكل أكبر. في الظروف الباردة، يؤدي تصلب الإطارات إلى زيادة مقاومة التدحرج، وتؤدي الزيادة في كثافة الهواء إلى زيادة مقاومة الهواء، وكلاهما يؤثر بشكل مباشر على كفاءة الطاقة ومدى المركبات الكهربائية.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤثر الطقس الحار للغاية على كفاءة البطارية وعمرها. في الظروف شديدة البرودة، قد يتباطأ شحن البطارية، بينما في الظروف شديدة الحرارة، قد ينخفض عمر البطارية.
كيفية كسر القلق من نطاق EV
تعزيز نطاق المركبات الكهربائية
ولمعالجة القلق بشأن النطاق، أحرزت شركات تصنيع السيارات الكهربائية تقدما كبيرا في الابتكار التكنولوجي. لم يستمروا في تحسين تكنولوجيا البطاريات لزيادة كثافة الطاقة وكفاءة شحن البطاريات فحسب، بل قاموا أيضًا بزيادة نطاق المركبات الكهربائية بشكل فعال من خلال تصميم خفيف الوزن وتحسين السيارةالديناميكا الهوائيةs. لا يسمح هذا الابتكار التكنولوجي للمستخدمين بالقيادة لمسافات طويلة بثقة أكبر فحسب، بل يضع أيضًا أساسًا أكثر صلابة لذلكEحل الشحن Vns.
التقدم في تكنولوجيا الشحن السريع
لزيادة سرعات الشحن، يلتزم العديد من وكلاء شواحن السيارات الكهربائية بتطوير تقنية الشحن السريع. شعبية السلطة العلياDC أدت محطات الشحن السريع إلى تقليل وقت شحن المركبات الكهربائية بشكل كبير. ويخفف هذا التقدم التكنولوجي بشكل فعال من قلق المدى أثناء الرحلات الطويلة، مما يجعل المستخدمين أكثر استعدادًا لاختيار السيارات الكهربائية. توفر حلول الشحن السريع المبتكرة بالتيار المستمر خيارًا أكثر ملاءمة لشحن السيارات الكهربائية.
إنشاء شبكات محطات الشحن وخدمات الشحن الذكي
ويشارك مقدمو حلول شحن السيارات الكهربائية بنشاط في بناءشبكات محطات الشحن. وبالتعاون مع الحكومة والشركات وغيرها، قاموا تدريجياً ببناء شبكة من محطات الشحن تغطي المدن والطرق السريعة والقرى، مما أدى بشكل فعال إلى زيادة توافر محطات الشحن.
وفي الوقت نفسه، توفر خدمات الشحن الذكية للمستخدمين نصائح الشحن في الوقت الفعلي من خلال التكنولوجيا المستندة إلى السحابة التي تراقب المعلومات في الوقت الفعلي مثل استخدام محطة الشحن والتحميل على شبكة الطاقة. ولا يوفر هذا الجهد الشامل للمستخدمين المزيد من خيارات الشحن فحسب، بل يضع أيضًا أساسًا متينًا للتنمية المستدامة لصناعة السيارات الكهربائية.
شاحن EV المحمول: شحن المركبات الكهربائية في أي وقت
يشير "الشاحن المحمول" عادةً إلى جهاز شحن متنقل للمركبات الكهربائية، يشبه بطارية الهاتف الذكي القابلة لإعادة الشحن، ولكنه مصمم لتوفير خدمات شحن المركبات الكهربائية. باعتبارها حل شحن مبتكر يقدمه العديد من تجار الجملة لشواحن السيارات الكهربائية، عادة ما تكون محطات شحن السيارات الكهربائية المحمولة صغيرة الحجم ومحمولة بما يكفي لتحملها لتوفير خدمة شحن السيارات الكهربائية المتنقلة في حالات الطوارئ أو حيث يوجد نقص في مرافق الشحن الثابتة.
تحتوي أجهزة الشحن المحمولة هذه عادةً على بطارية ذات سعة معينة، يتم توصيلها بالمركبة الكهربائية عبر الكابلات والمحولات لشحنها. قد تسمح بعض التصميمات أيضًا للمستخدمين باختيار منافذ شحن مختلفة لاستيعاب نماذج مختلفة من السيارات الكهربائية.
يمكن لشواحن السيارات الكهربائية المتنقلة كحل شحن محمول أن تخفف من القلق بشأن نطاق المركبات الكهربائية إلى حد ما. أولاً، يوفر وسيلة شحن طارئة للمركبات الكهربائية، خاصة إذا وجد المستخدم أن هناك نقصًا في مرافق الشحن في المنطقة المجاورة، ويمكنه توفير الدعم الكهربائي بسرعة. وهذا يزيد من مرونة المستخدم ويسهل التعامل مع البنية التحتية غير المعروفة أو التي تفتقر إلى البنية التحتية الثابتة للشحن.
ومع ذلك، هناك بعض القيود على أجهزة الشحن المحمولة. ثانيًا، قد لا تلبي سرعة الشحن البطيئة والقدرة المحدودة احتياجات المستخدمين للشحن السريع لمسافات طويلة. عند السفر لمسافات طويلة أو القيادة لمسافات طويلة، قد لا تتمكن أجهزة الشحن المحمولة إلا من توفير نطاق محدود، والذي قد يقتصر على الاحتياجات العملية للمستخدمين. بالإضافة إلى ذلك، قد تكون التكلفة العالية لشواحن الهاتف المحمول أيضًا أحد الاعتبارات بالنسبة للمستخدمين، خاصة للاستخدام طويل الأمد أو الشحن المتكرر.
بشكل عام، تعد شواحن السيارات الكهربائية المتنقلة حلاً احتياطيًا محمولاً لتوفير الشحن في حالات الطوارئ للمركبات الكهربائية، مما قد يوفر الراحة في بعض المواقف الخاصة. ومع ذلك، للتخفيف من القلق بشأن نطاق المركبات الكهربائية بشكل أكثر شمولاً، لا تزال هناك حاجة إلى بنية تحتية للشحن الثابت أكثر اكتمالًا وشمولاً لتوفير تجربة شحن أكثر ملاءمة وكفاءة.
تطوير البنية التحتية لشحن السيارات الكهربائية
إن تطوير البنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية له فوائد كبيرة في التغلب على القلق بشأن المدى، والتي تشمل زيادة ثقة المستخدم، ودفع نمو سوق المركبات الكهربائية، وتقليل التأثيرات البيئية، وتسهيل تطوير التقنيات المبتكرة.
يؤدي تطوير البنية التحتية للشحن إلى تحسين ثقة مستخدمي المركبات الكهربائية. تعني شبكة الشحن الأوسع والأكثر سهولة أنه من المرجح أن يجد المستخدمون محطات شحن عامة للمركبات الكهربائية ويشحنونها عندما يحتاجون إليها. وهذا يقلل من مخاوف المستخدمين بشأن نقص النطاق ويخفف من القلق بشأن المسافة المقطوعة، مما يجعل المزيد من الأشخاص على استعداد للتفكير في شراء سيارة كهربائية.
ثانيًا، يعد تحسين البنية التحتية للشحن أمرًا بالغ الأهمية لنمو سوق السيارات الكهربائية. يعد طلب المستخدمين لسهولة الشحن أحد العوامل المهمة في قرارات شراء السيارة. سيؤدي تحسين البنية التحتية للشحن إلى توسيع استخدام السيارات الكهربائية، وجذب المزيد من المستخدمين المحتملين، ودفع نمو سوق السيارات الكهربائية بأكمله.
بالإضافة إلى ذلك، سيساعد تطوير البنية التحتية لشحن السيارات الكهربائية أيضًا في دفع التطوير المبتكر للنظام البيئي للمركبات الكهربائية بأكمله، مما يوفر حلول نقل أكثر ذكاءً واستدامة للمستقبل.
بشكل عام، من خلال تطوير البنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية، لا يمكننا فقط كسر القلق بشأن المدى بشكل فعال، ولكن أيضًا تعزيز تطوير سوق المركبات الكهربائية، وتخفيف العبء على البيئة، وتسهيل الظهور المستمر للتقنيات المبتكرة. وهذه خطوة مهمة في التحول نحو تنقل أكثر استدامة وأكثر ذكاءً.
وفي السنوات الأخيرة، قدمت العديد من الحكومات حوافز لتطوير البنية التحتية للشحن.
حوافز البنية التحتية لشحن السيارات الكهربائية في المملكة المتحدة:
في المملكة المتحدة،'مخطط الشحن في مكان العمل'تشجع سياسة (WCS) الشركات على تركيب أجهزة شحن في مكان العمل لموظفيها (الذين يمكنهم الشحن مجانًا)، بينما يتم تشجيع الأفراد على تركيب أجهزة شحن في المنزل من خلال "مخطط الشحن المنزلي للمركبة الكهربائية"يشجع الأفراد على تركيب معدات الشحن في منازلهم.
حوافز البنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية في الولايات المتحدة:
برنامج صيغة البنية التحتية للمركبات الكهربائية الوطنية الأمريكيةسيتم استخدامها للبناءممرات الوقود البديلة (AFCs)، مصمم لإنشاء شاحن سريع يعمل بالتيار المستمر كل 50 ميلاً على طول الطريق السريع الوطني. "الائتمان الضريبي الفيدرالي (AFITC)"توفر إعفاءات ضريبية تصل إلى 100000 دولار للمنشآت في سيناريوهات مثل المباني متعددة الأسر، ومواقف السيارات التجارية، وأماكن العمل، ووكالات النقل البلدية.
ضع خطة شحن معقولة
للتغلب على القلق بشأن النطاق، تحتاج إلى خطة شحن مناسبة. في حياتك اليومية، قم بتخطيط جدول الشحن الخاص بك وفقًا للاستخدام الفعلي لسيارتك لضمان الحفاظ على البطارية دائمًا عند مستوى شحن مرتفع. يمكن لخطة الشحن الوقائية هذه أن تخفف بشكل كبير من قلق المستخدم بشأن عدم كفاية الشحن أثناء السفر وتحسين راحة الشحن.
استخدم معدات الشحن في حالات الطوارئ
تم تجهيز العديد من المركبات الكهربائية بأدوات الشحن في حالات الطوارئ، مثل كابلات الشحن في حالات الطوارئ أو أجهزة شحن المركبات الكهربائية المحمولة. يمكن عادةً توصيل هذه الأجهزة بمصدر طاقة منزلي عادي أو بمنفذ شحن محدد، مما يسمح بشحن السيارة لفترة قصيرة من الوقت. على الرغم من أن هذا الشحن بطيء نسبيًا، إلا أنه يمكن أن يوفر طاقة كافية للسفر إلى أقرب محطة شحن في حالات الطوارئ.
خدمة القطر:
تعتبر خدمة القطر حلاً فعالاً في حالة نفاد الطاقة. يمكن للمستخدمين الاتصال بخدمة سحب محترفة لسحب سيارتهم إلى أقرب محطة شحن أو محطة إصلاح سيارات. عادةً ما يكون مقدمو خدمات القطر قادرين على تزويد المستخدمين بخدمات الشحن أو تسليم السيارة إلى منشأة شحن موثوقة.
ابحث عن محطة شحن مؤقتة للسيارات الكهربائية
قد تكون محطات الشحن المؤقتة متاحة في بعض المناطق، خاصة في المدن التي ينضج فيها سوق السيارات الكهربائية. قد تكون محطات الشحن هذه مؤقتة، مثل محطات الشحن المتنقلة أو مرافق الشحن في مواقع أحداث محددة. يمكن للمستخدمين العثور على هذه المعلومات من خلال مصادر مثل تطبيقات الهاتف المحمول أو جمعيات EV المحلية.
اتصل بشركة EV أو مزود الخدمة
يقدم بعض موفري شواحن السيارات الكهربائية أو مقدمي الخدمات خدمات الشحن في حالات الطوارئ. يمكن للمستخدمين الحصول على معلومات حول المساعدة في الشحن من خلال معلومات الاتصال المتوفرة في دليل السيارة أو عن طريق الاتصال بالخط الساخن ذي الصلة.
خاتمة
من خلال تحليل أسباب القلق بشأن النطاق بعمق، من السهل أن نرى أن جذر هذه المشكلة يكمن في عدة عوامل، بما في ذلك القيود المفروضة على تكنولوجيا البطاريات، وعدم كفاية البنية التحتية للشحن، وأوقات الشحن الطويلة نسبيًا. ومع ذلك، يتم حل هذه المشكلات تدريجيًا من خلال الابتكار التكنولوجي من قبل تجار شواحن السيارات الكهربائية وتحسين البنية التحتية للشحن. مع تطور التكنولوجيا وتقدم الصناعة، نعتقد أن السيارات الكهربائية ستصبح تدريجياً وسيلة نقل أكثر شيوعًا وموثوقية، مما يساهم بشكل أكبر في السفر الصديق للبيئة.
وقت النشر: 10 يناير 2024