بالمقارنة مع السيارات التي تعمل بمحركات الاحتراق، تحتوي السيارات الكهربائية على عدد أقل من الأجزاء المتحركة، ومع ذلك، فإن شراء السيارات الكهربائية غالبا ما يكون أكثر تكلفة بكثير، بالنسبة للصيانة على المدى البعيد.

وما يجعل شراء السيارات الكهربائية أكثر تكلفة من السيارات العاملة بمحركات الاحتراق هو في المقام الأول تكلفة تصنيع مجموعات كبيرة من بطاريات الليثيوم أيون المستخدمة في تشغيل المحرك.

ويأمل المهتمون بهذا النوع من السيارات أن تؤدي التحسينات المستمرة إلى خفض التكلفة لكل كيلوواط في الساعة إلى نقطة أن تصبح فيها السيارات الكهربائية (EV) وتلك التي تعمل بمحرك الاحتراق الداخلي (ICE) على قدم المساواة.

ولكن حتى مع التكافؤ، يشعر بعض المستهلكين بالقلق من أن تكلفة الاستبدال المحتملة لبطارية السيارة الكهربائية، التي قد تعني فواتير تفسد عملية الشراء على المدى البعيد. وفي الماضي، كان من الممكن أن يثير قلق مستخدمي هذا النوع من السيارات، إلى أي مدى يمكن أن يستمر عمر البطارية المشغلة لمحرك السيارة الكهربائية.

ولكن لحسن الحظ، مع انتشار شراء السيارات الكهربائية على نطاق واسع أكثر من أي وقت مضى، يُظهر العدد المتزايد من السيارات الكهربائية، صورة أوضح عن المدة التي قد تدوم فيها بطارية السيارة الكهربائية المتوسطة.

علاوة على ذلك، استثمر المصنعون أموال البحث والتطوير منذ فترة طويلة للتأكد من أن حزم البطاريات الحديثة يمكنها قطع مسافة طويلة. ونستعرض فيما يلي، إجابة على عدد من التساؤلات الشائعة حول مصير بطارية السيارة الكهربائية، ودورتها الحياتية عند الاستخدام، وفق تحليل لخبراء مجلة "كار أند درايفر" الرائدة.

كيف تعمل بطارية الليثيوم أيون بالسيارة الكهربائية؟

تستخدم معظم السيارات الكهربائية حزمة بطارية ليثيوم أيون. ورغم أن هناك بعض الأخبار حول نماذج أولية جديدة لكيمياء البطاريات تبدو واعدة، فإن البنية التحتية لبناء بطاريات ليثيوم أيون هي المنتشرة حاليا على نطاق واسع. وبينما سيستمر تحسين بطارية الليثيوم أيون، فمن غير المرجح أن يشهد المستقبل القريب تحولًا في الصناعة بعيدًا عن تكنولوجيا الليثيوم أيون التي تحظى بتأييد المصنعين حاليا.

ميزات بطاريات الليثيوم آيون

تتميز بطاريات الليثيوم أيون، بكثافة طاقة أعلى من بطاريات الرصاص الحمضية التقليدية المستخدمة في سيارات الاحتراق الداخلي، أو بطاريات هيدريد معدن النيكل الموجودة في بعض السيارات الهجينة مثل طرازات تويوتا الجديدة ذات الهيكل على الإطار مثل Land Cruiser أو 4Runner. من ميزاتها أيضا أنها تفرغ نفسها ذاتيًا بمعدل أقل من أنواع البطاريات الأخرى، حيث تفقد فقط 1 إلى 2% شهريًا من طاقتها طالما أن الظروف الجوية ليست معاكسة للحفاظ عليها. كما أنها لا تتطلب تفريغًا دوريًا كاملاً، ولا أي صيانة للإلكتروليتات، توفر جهدًا ثابتًا بشكل معقول حتى مع انخفاض الشحن.

عيوب بطاريات الليثيوم آيون

تظهر عيوب هذا النوع من البطاريات للسيارات الكهربائية، حيث إن إنتاجها مكلف، وتعدين الكوبالت والنيكل المطلوب لها يعتبر ذو أهمية بيئية وإنسانية. وتعد عملية ترشيد استخدام البطارية أثناء القيادة أمرًا بالغ الأهمية لطول العمر، كما أن الشحن الكامل والتفريغ الكامل يضران بعمر البطارية. من الممكن حدوث ارتفاع في درجة الحرارة وتدفق حراري محتمل قد يؤدي إلى الحرائق، ويتأثر شحن البطارية وتفريغها بدرجات الحرارة القصوى.

ولمعالجة معظم هذه العيوب، طورت شركات صناعة السيارات نظام إدارة قائم على البرمجيات لسلامة البطارية يتضمن التبريد والتدفئة للمساعدة في تحسين الكفاءة في البيئات من شتاء النرويج إلى موجة الحر في تكساس.

توقعات العمر الافتراضي لبطارية السيارة الكهربائية

إن أبسط طريقة للحكم على طول العمر المتوقع للبطارية بالسيارة، هو معرفة ما يعد به المصنعون من ماركات السيارات. وتقدم جميع شركات صناعة السيارات حاليًا ضمانًا لمدة 8 سنوات على الأقل و100000 ميل على حزم بطاريات السيارات الكهربائية.

وتقدم شركة تسلا ضمانًا للبطارية لمدة 8 سنوات، اعتمادًا على نطاق السيارة ونوعها، وتتراوح التغطية بالضامان من 100000 إلى 150000 ميل.

ولا يقتصر هذا الضمان على الفشل الكامل لحزمة البطارية فحسب، بل ضد التدهور وتراجع الأداء، مع تقدمهم في العمر. ويجدر الإشارة إلى أن دورة شحن بعد أخرى، تتسب في أن حزمة أيونات الليثيوم تفقد جزءًا صغيرًا من سعتها الإجمالية. وتنص التفاصيل الدقيقة لشركة تسلا على أن سياراتها يجب أن تحتفظ بما لا يقل عن 70% من سعتها خلال فترة الضمان.

كما أظهرت دراسة جماعية أجراها مالكو شركة تسلا في هولندا - باستخدام بيانات من جميع أنحاء العالم - أن مالكي الطراز S شهدوا متوسط تراجع لطاقة البطارية يبلغ حوالي 5% بعد 50 ألف ميل من القيادة.

كما يبدأ منحنى طاقة البطارية في الانخفاض، مما يشير إلى فقدان حوالي 10% من السعة أو أقل بعد 150000 أو حتى 200000 ميل. وفي طراز "موديل 3" من تسلا بفئته بعيدة المدى، تدهورت البطارية بنسبة 6% تقريبًا بعد أول 20 ألف ميل، لكنها ظلت ثابتة على طول الطريق حتى نقطة النهاية البالغة 40 ألف ميل.

وبخلاف تسلا، تقدم ماركات أخرى، مثل Hyundai وKia ضمانًا مماثلًا للبطارية لأسطولهما من المركبات الكهربائية، مع تغطية لمدة 10 سنوات و100000 ميل. وبالمثل، يحمي الضمان من تراجع شحن البطارية في حالة انخفاض السعة بأكثر من 30% خلال فترة الضمان.