سایت بدون – با توجه به مشکلات روزافزون سوخت، امروزه استفاده از شکلهای بهتر انرژی برای به کار انداختن خودروها به یک ضرورت تبدیل شده و همین ضرورت به تولید خودروهای الکتریکی امروزی منجر شده است. کارایی خوب و مصرف انرژی پایین این خودروها، آنها را سازگار با محیطزیست کرده است. بیشتر خودروهای امروزی دارای سیستم احتراق داخلی یا موتور درونسوز هستند. این موتورها با بنزین یا دیزل کار میکنند. با احتراق بنزین یا دیزل، میزان زیادی انرژی آزاد میشود که خودرو انرژی مورد نیاز برای حرکت خود را از آن تامین میکند. این نوع خودروها تقریبا یک قرن است که با ما همراه بودهاند. درحال حاضر نسل جدیدی از وسایل نقلیه در سراسر جهان به سرعت درحال گسترش است. این نسل جدید از خودروها با منبع انرژی کارآمدتری ـ که مانند سوختهای فسیلی محدود به تولید در مناطق خاصی از جهان نیست ـ کار میکند و با نام خودروهای الکتریکی شناخته میشود و از فروش بالایی در بازار جهانی خودرو برخوردار است. خودروهای الکتریکی چگونه کار میکنند؟
همه انواع خودروها (گازی، الکتریکی، هیدروژنی یا خودروهایی که از هر نوع «سوخت» دیگری استفاده میکنند) درواقع دستگاههای تبدیل انرژی هستند: آنها انرژی بالقوه (ذخیره شده) را به انرژی جنبشی (حرکتی) تبدیل میکنند. در یک خودروی معمولی، انرژی به شکل شیمیایی ذخیره شده و در گاز یا بنزینی موجود در مخزن محدود میشود. این انرژی را از طریق یک واکنش شیمیایی که در داخل موتور صورت میگیرد آزاد میشود. در این واکنش شیمیایی مولکولهای هیدروکربن موجود در بنزین با اکسیژن هوا ترکیب شده و میسوزند و گرمایی آزاد میکنند که پیستونها را به جلو میراند. این پیستونها چرخها را به حرکت در میآورند (همه این اتفاقات در داخل سیلندرهای موتور میافتد، به همین دلیل این موتورها را موتورهای درونسوز یا موتور احتراق داخلی مینامیم.) خودروهای برقی نیز از انرژی شیمیایی ذخیره شده استفاده میکنند اما آزادشدن انرژی در این خودروها با تخلیه آرام الکترونها از باتریها و بدون هیچگونه احتراقی صورت میگیرد. باتریها در زیر وسیله نقلیه و گاهی در صندوق عقب آن قرار دارند.
این باتریها همان باتریهایی هستند که معمولاً هنگام راهاندازی موتور بنزینی مورد استفاده قرار میگیرند؛ تنها تفاوت این است که در خودروهای الکتریکی تعداد بیشتری باتری وجود دارد و انرژی لازم برای به حرکت درآوردن خودرو در آنها ذخیره میشود. شما همچنین یک تنظیمکننده در این باتریها میبینید که کارش صرفا تضمین میزان انرژی تولید شده و ثابتبودن میزان مصرف آن در خودروست. درواقع این تنظیمکنندهها، ضمانتی برای نسوختن باتری خودرو هستند.
چرخه تولید و تکامل باتری
سایت بدون -اولین خودروهای الکتریکی ازجمله پورشه پی۱ (P1) سال ۱۲۷۷شمسی/ ۱۸۹۸ میلادی، با باتریهای اسید سرب کار میکردند. این فناوری از زمان اختراع خودروهای سنتی در سال ۱۲۳۸/ ۱۸۵۹ در آنها مورد استفاده قرار میگرفت. با بلوغ خودروهای الکتریکی، کاهش قیمت این باتریها آنها را به باتریهایی محبوب تبدیل کرد. اما از آنجا که باتریهای اسید سرب از الکترودهای سرب و اسید سولفوریک ساخته شده، بازیافت آنها خطرناک، سمی و دشوار است. این باتریها همچنین از نظر چگالی انرژی، پایینترین سطح را بین باتریهای معمولی دارد. در دهه ۱۹۸۰، باتریهای هیدرید فلز نیکل به استفاده تجاری رسیدند. چگالی این باتریها بهطور قابل توجهی بالاتر از باتریهای اسید سرب است. با این حال باتریهای هیدرید فلز نیکل با گذشت زمان شارژ خود را از دست میدهد و چرخه شارژ نسبتا کندی دارد. به همین دلیل برای خودروهای الکتریکی امروزی چندان ایدهآل نیست.
پس از باتریهای هیدرید فلز نیکل، باتریهای لیتیومی به میدان آمدند و به فناوری باتری مترادف با وسایل نقلیه الکتریکی امروزی تبدیل شدند. باتری لیتیومی در مقایسه با باتری هیدرید نیکل دارای مواد زنده بیشتری است که باعث ناپایداری بیشتر آن میشود. با این حال این باتری قابل اطمینانتر است و میتواند در فضاهای کوچکتر
جا بگیرد، در مقابل تغییرات دمایی مقاومت بالاتری دارد و خیلی سریعتر شارژ میشود. بیشترین فعالیتهای تحقیقاتی امروزی در زمینه بهبود سیستمهای مبتنی بر لیتیوم در جریان است که اولینبار در سال ۱۳۷۰/ ۱۹۹۱ جنبه تجاری یافتند. باتریهای لیتیومی علاوه بر تامین انرژی وسایل نقلیه الکتریکی در ماهوارهها، تلفنهای همراه، لپتاپها، دوربینهای دیجیتال، ماشینآلات و وسایل پزشکی نیز مورد استفاده قرار میگیرد.