آینده خودروهای الکتریکی در BMW

اتومبیل های برقی و پلاگین هیبریدی

امروزه کدام نوع از ماشین‌های برقی را می‌توانید بخرید؟ تفاوت پلاگین-هیبریدی با مایلد-هیبرید چیست؟ در ادامه مقایسه این دو نوع را بخوانید تا به پاسخ سوالتان برسید.

دیر یا زود، اکثر رانندگان اقدام به تبدیل خودروهای بنزینی خود به یک وسیله نقلیه برقی خواهند کرد. این مزیت بیش از هر چیزی برای محیط زیست تاثیر آشکاری دارد، زیرا موتورهایی که از طریق برق کار می‌کنند گازهای گلخانه‌ای تولید نمی‌کنند، بنابراین اتومبیل‌های برقی به خودی‌خود بدون انتشار گاز هستند. در حال حاضر، وسایل نقلیه برقی نسبت به خودروهای معمولی گران هستند. با این حال، این خودروها از جنبه‌های مختلفی با صرفه‌تر هستند، به عنوان مثال هزینه‌های عملیاتی و نگهداری این نوع خودروها پایین‌تر از همتایان خود با سوخت فسیلی هست. مهمتر از این، تولیدکنندگان تسهیلاتی برای وسایل نقلیه برقی ارائه می‌دهند و در بسیاری از کشورها مشوق و اعتبار مالیاتی برای آنها در نظر گرفته شده است.

بدیهی است که اتومبیل‌های برقی یک انتخاب کاربردی هستند، اما این بدان معنی نیست که آنها هیجان انگیز نباشند. وقتی پشت چراغ قرمز هستید، این خودروها به اندازه کافی گشتاور خواهند داشت که وقتی چراغ سبز شد، به اندازه کافی گردوخاک به راه بیندازید، چون شما قادر خواهید بود این کار را به طرز حیرت انگیزی انجام دهید، زیرا موتور خوردو برقی شما بسیار آرام است.

پیشرفت‌های فنی در محرک‌های برقی باعث می‌شود خودروسازان طیف گسترده‌ای از وسایل نقلیه را ارائه دهند، این امر باعث می‌شود ردیابی همه پیشرفت‌ها آسان شود. برخی از خریداران از خرید یک هیبرید-پلاگین کاملاً راضی هستند، در حالی که برخی دیگر یک ماشین کاملاً برقی را می‌خواهند. این مقایسه، انواع مختلفی از طرح‌های مربوط به خودروهای برقی را توضیح می‌دهد. ما از اصطلاح یی‌وی برای وسایل نقلیه برقی و همچنین هیبریدی استفاده می‌کنیم.

به عنوان یک پیشگام در زمینه محرک‌های الکترونیکی، گروه BMW به یک نقطه عطف دیگری در زمینه خودروهای برقی دست یافته است و هم اکنون، تا پایان سال ۲۰۱۹ میلادی، نیم میلیون اتومبیل الکتریکی را به مشتریان‌اش در سراسر جهان تحویل داده است. علاوه بر این، BMW قصد دارد ظرف دو سال آینده، یک میلیون وسیله نقلیه الکتریکی در جاده‌ها داشته باشد. و در جهت حفاظت  آب و هوا مشارکت مؤثری انجام دهد.

انواع مختلف خودروهای برقی

  • اتومبیل‌های کاملاً برقی
  • هیبریدی‌ها

  • مایلد-هیبریدها

  • پلاگین-هیبریدها

  • وسایل نقلیه سوخت سلولی

اتومبیل‌های کاملا برقی

وسیله نقلیه الکتریکی چگونه کار می‌کند؟ در مقایسه با موتورهای احتراقی، یک یی‌وی، از یک باتری به جای احتراق سوخت، برای تغذیه موتور استفاده می‌کند. ظرفیت باتری دامنه یی‌وی را تعیین می‌کند (با یک بار شارژ باتری چه مسافتی را طی می‌کند).

یک وسیله نقلیه تمام الکتریکی (BEV – وسیله نقلیه الکتریکی باتری‌دار) بطور کامل با برق کار می‌کند. این نوع موتورها هیچ احتراقی ایجاد نمی‌کنند، به همین دلیل به خودی‌خود هیچ نوع گاز گلخانه‌ای تولید نمی‌کنند. و به همین دلیل، ما در مقایسه با دیگر وسایل نقلیه برقی، حداکثر امتیاز در زمینه دوستداری محیط زیست را به این نوع خودروها داده‌ایم.

مشکلی که در این خودروها وجود دارد این است که بسیاری از رانندگان نگران میزان مسافتی هستند که این خودروها با یک با شارژ طی می‌کنند. اما این نگرانی عموماً بی اساس است. امروزه بیشتر وسایل نقلیه الکتریکی باتری‌دار مسافتی بیش از ۱۸۵ مایل را طی می‌کنند و این در حالی است که اکثر رانندگان در ایالات متحده آمریکا روزانه کمتر از ۶۰ مایل را رانندگی می‌کنند.

با استفاده از یک توسعه دهنده محدوده، رانندگان می‌توانند در مورد این مسئله نفس راحتی بکشند. توسعه‌دهنده محدوده یک ژنراتور بنزینی است و زمانی که باتری تقریباً تخلیه می‌شود شروع بکار می‌کند و  برق ایجاد شده را صرفاً برای تغذیه باتری استفاده می‌نماید. در یک خودروی الکریکی باتری‌دار، این ژنراتور به طور مستقیم نیروی محرکه اتومبیل را تغذیه نمی‌کند، زیرا اگر این کار را انجام می‌داد، تبدیل به یک خودروی الکتریکی هیبریدی می‌شد.

مزیت دیگر خودروی‌های الکریکی باتری‌دار این است که در برخی از کشورها برای آنها اعتبارات مالیاتی خاصی درنظر گرفته شده است. وسایل نقلیه کاملاً برقی برای افرادی که می‌توانند باتری خودروی خود را در خانه یا محل کار شارژ کنند ایده‌آل است. در حال حاضر ایستگاه‌های شارژ عمومی زیادی به ویژه در کنار ایستگاه‌های مترو و در مسیر بزرگراه‌ها اراه‌اندازی می‌شود و این بدان معناست که در آینده سفرهایی با مسافت طولانی آسان‌تر و آسان‌تر خواهد شد.

مسافت      ***
زیر ساخت   ***
پایداری       *****

اتومبیل‌های هیبریدی

خودروی هیبریدی چیست؟ در مقایسه با وسایل نقلیه الکتریکی، یک خودروی برقی هیبریدی (HEV) هم دارای موتور احتراقی و هم دارای یک موتور الکتریکی است. بسته به اتومبیل، هر دو موتور می‌توانند از یکدیگر مستقل باشند یا می‌توانند به صورت پشت سر هم کار کنند.

میزان عملکرد هیبریدی‌ها به عنوان وسیله نقلیه الکتریکی بستگی به عملکرد الکتریکی، دامنه الکتریکی و دامنه سیستم شارژ آنها دارد. بطور کلی دو نوع HEV  یا وسیله نقلیه الکتریکی هیبریدی وجود دارد: مایلد-هیبریدی و پلاگین-هیبریدی.

مایلد هیبریدی – موتور الکتریکی، موتور احتراق را تقویت می‌کند

مایلد-هیبرید چگونه کار می‌کند؟ در این نوع خودروها یک موتور الکتریکی مایلد-هیبرید به موتور احتراق کمک می‌کند. این موتور هنگامی که مقدار زیادی سوخت، به ویژه در هنگام استارت، مصرف می‌شود، شروع به کارکردن می‌کند. این باعث می‌شود که مایلد-هیبریدها مصرف سوخت و انتشار گازهای گلخانه‌ای وسیله نقلیه را کاهش دهند. باتری‌ها با یک ژنراتور به طور خودکار شارژ می‌شوند.

خودروهای مایلد-هیبرید که به عنوان هیبریدهای ۴۸ ولت یا MHEV شناخته می‌شوند، دارای یک موتور الکتریکی هستند که به موتور احتراقی کمک می‌کند. موتور الکتریکی زمانی که سوخت بیشتری مصرف می‌شود، بویژه در هنگام روشن کردن خودرو ، شروع بکار می‌کنند. همچنین زمانی که بخواهیم شتاب خودرو را افزایش دهیم باعث تقویت موتور می‌شوند.

باتری این خودروها منحصراً از طریق ژنراتور شارژ می‌شود، و انرژی که توسط موتور احتراق ایجاد می‌شود را به برق تبدیل کرده و آن را در باتری ذخیره می‌کند. میلد‌-هیبریدهای نیازی به ایستگاه‌های شارژ ندارند.

مهمترین مزیت یک مایلد-هیبرید، مصرف سوخت آن است که ۰.۱ گالن در ۶۲ مایل مصرف می‌کند و این یعنی کمتر از یک اتومبیل بنزینی، سوخت مصرف می‌کند. از آنجا که سوخت کمتری مصرف می‌شود، این نوع وسیله نقلیه با یک مخزن کاملاً پر از بنزین یا گازوئیل می‌تواند مسافتی طولانی‌تری را طی کند. از آنجا که سیستم پیشرانه اصلی، از موتور احتراق تغذیه می‌شود، مایلد-هیبریدها از فراگیر بودن جایگاه‌های بنزین بهره می‌برند. بنابراین مایلد-هیبریدها برای رانندگانی که به دنبال حداکثر مسافت همراه با مصرف سوخت کم هستند و نمی‌خواهند نگران شارژ باتری باشند، ایده‌آل هستند.

با توجه به مصرف کم سوخت در این خودروها میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای نیز کمتر است، اما موتور الکتریکی این نوع خودروها به تنهایی قادر نیستند برای خودرو نیروی محرکه تولید نمایند. به همین دلیل است که مایلد-هیبریدها هیچ یک از مشوق‌های ارائه شده برای خودروهای کاملا برقی، را دریافت نمی کنند و تنها در مقایسه ما با وسایل نقلیه الکتریکی، دو امتیاز به خاطر پایداری دریافت می‌کنند.

مسافت      *****
زیر ساخت  *****
پایداری       **

پلاگین-هیبریدی چیست؟ مناسب برای هر دو حالت

پلاگین-هیبریدی چیست؟ یک خودروی هیبریدی پلاگین (PHEV)، هم دارای موتور احتراق و هم موتور الکتریکی است. هر یک به تنهایی قادر است نیروی لازم برای وسیله نقلیه را تأمین کند. هیبریدهای پلاگین از ژنراتور به عنوان منبع انرژی خود استفاده می‌کنند، با این حال برای شارژ مجدد باتری نیز می‌توان آنها را به شارژر وصل کرد.

یک خودرو مایلد-هیبرید، انرژی الکتریکی را فقط در هنگام رانندگی ذخیره می‌کند، و بنابراین تنها میتواند مقدار محدودی از انرژی را تأمین کند، اما یک هیبریدی پلاگین یا PHEV (وسیله نقلیه هیبریدی پلاگین) میتواند باتری خود را در هنگام پارک شارژ مجدد نماید. استفاده از ایستگاه شارژ میزان مسافت طی شده را در پلاگین هیبریدی‌هایی مانند مدل BMW 530e iPerformance 2018 را بطور چشم‌گیری افزایش می‌دهد و با باتری کاملاً شارژ شده، می توان ۲۸ مایل را با استفاده از توان برقی رانندگی نمود. در طی چند سال آینده، پیشرفت‌های فناوری به طرز قابل توجهی دامنه یا همان میزان مسافت طی شده توسط موتورهای برقی، و همچنین باتری تمام اتومبیل‌های را بهبود خواهد بخشید.

بسیاری از دارندگان خودروهای هیبریدی پلاگین یا همان PHEV در حال حاضر می‌توانند بیشتر سفرهای خود را با برق انجام دهند. زیرا رفت‌و‌آمد روزانه معمولاً کمتر از ۳۰ مایل است و این بستگی به میزان هزینه برق شما دارد، با اینکه احتمالاً در دیگر هزینه‌ها صرفه‌جویی زیادی خواهید کرد. اگر شارژ الکتریکی تمام شده باشد، موتور احتراقی شروع بکار می‌کند و دیگر نیازی به نگرانی در مورد پیدا کردن ایستگاه شارژ نیست.

خودروهای PHEV برای رانندگانی که می‌خواهند از اتومبیل‌های خود به روش‌های مختلف استفاده کنند ایده‌آل است. شما می‌توانید برای رفت‌و‌آمد روزانه از موتور الکتریکی استفاده کنید و در کنار آن در سفرهای طولانی‌تر، از محدوده و انعطاف پذیری عالی موتور بنزینی نیز بهره‌مند شوید. علاوه بر این، مالکان این نوع خودروها می‌توانند به طور مستقیم از مشوق‌های مالی برای وسایل نقلیه برقی در برخی کشورها استفاده نموده و به طور غیر مستقیم از پرداخت مالیات کمتری در قبال کاهش انتشار دی‌اکسیدکربن بهره‌مند شوند.

مسافت      *****
زیر ساخت   *****
پایداری       ****

سوخت سلولی

یک وسیله نقلیه سوخت سلولی چگونه کار می‌کند؟ اتومبیل‌هایی که با استفاده از هیدروژن کار می‌کنند نیز به عنوان EV در نظر گرفته می‌شوند زیرا در این نوع خودروها اکسیژن و هیدروژن به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شوند و سپس موتور الکتریکی را با استفاده از باتری تغذیه می‌کنند. آنها همچنین می‌توانند انرژی حاصل از ژنراتور را در باتری ذخیره کنند.

وسایل نقلیه الکتریکی با سوخت سلولی (FCEV) خودشان برق مورد نیازشان را تولید می‌کنند. هیدروژن موجود در سلول سوختی به اکسیژن موجود در هوا واکنش نشان می‌دهد و از این طریق الکتریسیته تولید می‌شود، که برای نیروی موتور الکتریکی استفاده می‌شود. در نتیجه، این نوع خودروها فقط بخار آب و هوای گرم را منتشر می‌کنند. با این حال، این یک نقطه ضعف زیست محیطی است، چون تولید هیدروژن به مقدار زیادی برق نیاز دارد و مهمتر از آن، هیدروژن تولید شده باید از محل تولید به پمپ‌های هیدروژن منتقل شود.

میزان مسیر طی شده توسط FCEV شباهت زیادی به EV‌ها دارد. یکی از مزیت‌های مهم FCEV این است که مدت کوتاهی را برای پر کردن مخزن (حدود چند دقیقه) صرف می‌کنند . دقیقاً مانند اتومبیل بنزینی یا دیزلی. با این حال، یکی از اساسی‌ترین مشکلات، تعداد کم ایستگاه‌های پر کننده می‌باشد و همچنین فاصله زیادی که بین ایستگاه‌ها وجود دارد و امروزه پیشرفت و رقبت کمی برای افزودن جایگاه‌های جدید هیدروژنی وجود دارد. در صورت تغییر در آینده، تفاوت چندانی بین عملکرد FCEV و یک ماشین بنزینی وجود نخواهد داشت.

از دیگر مشکلات اساسی این نوع سوخت‌ها این است که ساخت سیستم‌های پیل سوختی هنوز هم بسیار گران است. یکی از دلایل اصلی این امر این است که از پلاتین برای مبدل کاتالیزوری مورد نیاز استفاده می‌شود.

مسافت      ****
زیر ساخت  *
پایداری      **

هر راننده‌ای تفاوت‌ها و نیازهای شخصی خود را دارد. خوشبختانه انواع مختلفی از موتورها وجود دارد که این نیازها را برآورده می‌کنند. و هر نوع وسیله نقلیه مزایای خاصی را به رانندگان ارائه می‌دهد. حتی اتومبیل‌های معمولی بنزینی یا دیزلی جای خود را در ترکیب محرک‌های آینده، برای گروه‌های خاص و برای مناطق ویژه کاربرد ایجاد کرده‌است.

همچنین در آینده احتمالاً ترکیبی از چندین فناوری را مشاهده خواهیم کرد. BMW با پلتفرم‌های نوآورانه خود، آماده است و می تواند هر سه نوع پیشرانه را در بکار بگیرد. تولید خودروی کاملاً برقی، BMW Vision iNEXT (در سال ۲۰۲۱ راه‌اندازی خواهدشد) اولین وسیله نقلیه با پلتفورم پیشرانه جهانی خواهد بود.

منبع: BMW.com

تصاویر: Cyprian Lothringer

ترجمه: علی زیرک‌سیما

By |1399/2/3 16:08:14اردیبهشت 1ام, 1399|خودرو, مقاله|