ما هي مدة عمل بطارية السيارة الكهربائية؟

أنواع بطاريات السيارات الكهربائية ومدة خدمتها

بطارية الرصاص الحمضية

بطارية ذات أداء مستقر. تاريخها طويل وسعرها مناسب، لكن عمرها قصير، حوالي خمس سنوات فقط، وهي أول بطارية سيارات كهربائية في بداياتها.

مبدأ عملها هو من خلال الألواح الإيجابية والسلبية على المادة النشطة والتفاعل الكيميائي للإلكتروليت، وذلك لتحقيق تخزين وإطلاق الطاقة الكهربائية.

بطاريات النيكل والكادميوم

سعة تخزين هذا النوع من البطاريات أكبر من سعة بطاريات الرصاص الحمضية، وعمرها الافتراضي أطول قليلاً. ولكن نظرًا لضرر عنصر الكادميوم على جسم الإنسان، تم الاستغناء عن هذا النوع من البطاريات، واستُبدلت ببطاريات النيكل-هيدريد المعدني.

بطاريات هيدريد النيكل والمعدن

استُخدمت سابقًا في المركبات الكهربائية النقية والمركبات الهجينة غير القابلة للشحن، وتتميز بكثافة طاقة وعمر خدمة أطول بكثير من بطاريات الرصاص الحمضية، حيث يصل عمرها الافتراضي إلى حوالي 8-10 سنوات.

بطارية ليثيوم أيون

تتميز بكثافة طاقة عالية وعمر خدمة طويل. وفقًا لمواد الكاثود المختلفة، يمكن تقسيمها إلى بطاريات حمض الليثيوم والكوبالت، وبطاريات حمض الليثيوم والمنجنيز، وبطاريات فوسفات الحديد الليثيوم، وبطاريات الليثيوم الثلاثية (حمض الليثيوم والنيكل والكوبالت والمنجنيز) وغيرها. يتراوح عمر بطاريات أيون الليثيوم بين 10 و15 عامًا، وهو أطول عمر خدمة في فئة البطاريات حاليًا.

خلايا الوقود

تشمل هذه الخلايا خلايا وقود الهيدروجين، وأنواعًا أخرى من خلايا الوقود، مثل خلايا الوقود القلوية، وخلايا وقود حمض الفوسفوريك، وغيرها. تُولّد هذه البطاريات الكهرباء من خلال تفاعل كيميائي، وتُستخدم عادةً في المركبات الكهربائية العاملة بخلايا الوقود (FCEVs)، ولكنها لم تُنشر على نطاق واسع بعد.

ما هي أنواع البطاريات المستخدمة بشكل رئيسي في المركبات الكهربائية؟

في الوقت الحالي، تستخدم المركبات الكهربائية السائدة بشكل أساسي بطاريات الليثيوم أيون. وذلك لأن هذه البطاريات تتمتع ببعض المزايا التالية:

• كثافة الطاقة العالية: تتمتع بطاريات الليثيوم أيون بكثافة طاقة عالية، مما يعني أنها قادرة على تخزين المزيد من الطاقة الكهربائية تحت نفس الحجم أو الوزن، مما يتيح للسيارات الكهربائية أن يكون لها مدى أطول.
• التصغير: بطاريات الليثيوم أيون أصغر حجمًا وتستهلك نفس كمية الطاقة الكهربائية. هذا يعني أنه عند التبديل إلى نوع آخر من البطاريات، ستحتاج إلى مساحة أكبر، بينما تشغل بطاريات الليثيوم أيون مساحة أقل.
• أوقات تفريغ الدورة الأطول: نظرًا لأن بطاريات أيون الليثيوم تستخدم مواد الكاثود والأنود المستقرة للغاية، فإن أوقات تفريغها أطول عند الاستخدام.
• لا يوجد تأثير للذاكرة: سمعنا أنه يجب إعادة شحن البطارية عند نفادها من حين لآخر، أي للبطاريات ذات تأثير الذاكرة. ومثل بطاريات الليثيوم أيون، لا يوجد تأثير ذاكرة، فلا نحتاج إلى نفاد الطاقة تمامًا أثناء الشحن، مما يُسهّل عملية تجديد الطاقة يوميًا.
• سلسلة الصناعة الناضجة والتكلفة المنخفضة: بسبب تطوير بطاريات الليثيوم أيون لفترة طويلة، أصبحت سلسلة صناعة بطاريات الليثيوم أيون ناضجة للغاية، وبالتالي تم تقليل التكلفة بشكل كبير، لذلك ليست هناك حاجة لاستخدام بطاريات أخرى كبديل.
• تمشيا مع حماية البيئة: لا تحتوي بطاريات الليثيوم أيون على معادن ثقيلة، وتسبب تلوثًا أقل للبيئة، مما يخدم احتياجات التنمية المستدامة.
• أداء مستقر: بالمقارنة مع أنواع أخرى من البطاريات، فإن بطاريات الليثيوم أيون أكثر استقرارًا، ويمكنها العمل في نطاق واسع من درجات الحرارة، وبالتالي فإن قابلية التطبيق واسعة جدًا أيضًا.

تلخيص

مع تطور التكنولوجيا ونمو السوق، تحسنت مدة خدمة بطاريات السيارات الكهربائية بشكل ملحوظ. حاليًا، يتراوح عمر بطاريات الليثيوم أيون الشائعة بين 10 و15 عامًا، وهو ما يكفي لتلبية احتياجات الأسرة المتوسطة.

على الرغم من أن بطاريات الرصاص الحمضية وبطاريات النيكل والكادميوم تتمتعان ببعض المزايا، إلا أن عمر خدمتهما قصير نسبيًا، كما أنهما أقل ملاءمة للبيئة. لذلك، أصبحت بطاريات الليثيوم أيون الخيار الأمثل للسيارات الكهربائية بفضل أدائها الممتاز.