معرفی انواع خودرو برقی + مزایا و معایب
خودروهای برقی توانستهاند با ارائه مزایای متنوعی، جای پای خود را در بازار ماشین باز کنند. آلایندگی پایین، بازدهی بالا، سیستم سادهتر موتور نسبت به خودروهای بنزینی، دیزلی و … ماشینهای برقی را به انتخابی بهصرفه برای رانندگان بدل کردهاست. از طرف دیگر کمپانیهای بزرگ خودروسازی برای جا نماندن از روند سریع تغییر بازار و سلیقه مصرفکنندگان، سعی دارند هر روز تکنولوژی بهروزتری در زمینه تولید خودرو برقی رو کنند. سرآمد کارخانههای سازنده خودرو برقی نیز تسلا است. در ادامه از این متن از وبلاگ تپسی، به سراغ تعریف درست ماشین برقی و نکات مهم آن اعم از مزایا و معایب، خواهیم پرداخت.
خودرو برقی چیست؟
تفاوت اصلی بین خودرو برقی و دیگر خودروها، در شیوه رسیدن انرژی لازم برای حرکت است. در خودرو برقی انرژی موتور به جای عمل احتراق سوختهای فسیلی، توسط باتری تامین میشود.
به همین خاطر موتور خودروهای برقی ساختار سادهتری نسبت به موتور خودروهای فسیلی دارد. چون خبری از جعبهدنده پیچیده و قطعات مصرفی (مثل شمع یا فیلتر روغن) نیست، نگهداری از خودروهای برقی نیز بسیار سادهتر از دیگر خودروهاست.
البته باید این نکته را نیز در ذهن داشت که در خودروهای برقی، عملکرد و کارایی تا حد زیادی به کیفیت و فناوری باتری وابسته است.
تاریخچه خودرو برقی از ابتدا تا امروز
شاید تصور کنید ساخت و تولید خودرو برقی به تازگی در بازار خودرو رونق گرفته است. اما اینطور نیست. برای اولینبار در قرن ۱۹ میلادی خودروهای برقی به بازار عرضه شده است.
نخستین نمونهها
اولین نمونههای خودرو برقی در سال ۱۸۳۰ میلادی توسعه یافتند. مخترعانی مانند روبرت اندرسون در اسکاتلند و توماس داونپورت در آمریکا از اولین افرادی بودند که با استفاده از باتریهای غیرقابل شارژ، نمونههای ابتدایی خودروهای برقی را طراحی کردند.
نقطه عطف در حملونقل برقی
ورنر فون زیمنس نیز در سال ۱۸۷۹ اولین قطار برقی آزمایشی را معرفی کرد که نقطه عطفی در توسعه وسایل نقلیه برقی بود.
محبوبیت در دهه ۱۸۹۰
در دهه ۱۸۹۰، این ماشینها به دلیل سهولت استفاده، راحتی و بیصدا بودنشان، محبوبیت زیادی پیدا کردند. در این دوره خودروهای برقی در اروپا و آمریکا تولید میشدند.
افول در دهه ۱۹۲۰
در دهه ۱۹۲۰ میلادی اما با توسعه موتورهای احتراق داخلی و افزایش تولید خودروهای بنزینی توسط شرکتهایی مانند فورد، خودروهای برقی به تدریج جایگاه خود را از دست دادند.
کاهش هزینههای تولید خودروهای بنزینی و افزایش دسترسی به سوختهای فسیلی، از دلایل اصلی افول این ماشینها بود.
بازگشت در دهه ۱۹۹۰
موج بعدی رونق ساخت خودروهای برقی از دهه ۹۰ میلادی کلید خورد. یعنی زمانی که انسان به طور ملموس با خطرات زیستمحیطی استفاده از سوختهای فسیلی دست و پنجه نرم کرد. البته افزایش قیمت بنزین و سوختهای دیزلی نیز در این رونق بیتاثیر نبود.
تحول در سال ۲۰۰۰
در سال ۲۰۰۰ با ظهور تکنولوژیهای جدید در زمینه باتریهای لیتیوم-یون و الکترونیک قدرت، خودروهای برقی به یک گزینه اقتصادی تبدیل شدند.
نقش تسلا در انقلاب برقی
شرکتهایی مانند تسلا با معرفی مدل Tesla Roadster در سال 2008، نقش مهمی در انقلاب این وسایل نقلیه ایفا کردند.
وضعیت امروز
از آن تاریخ تا به امروز، ساخت خودرو برقی باکیفیت و بهصرفه به یکی از دغدغههای مهم خودروسازان بزرگ جهان بدل شده است.
انواع خودرو برقی و تکنولوژی ساخت آنها
همانطور که توضیح دادیم رقابت بر سر ساخت یک خودرو برقی بهروز با راندمان بالا بین خودروسازان بزرگ جهان به دغدغهای مهم تبدیل شدهاست. این رقابت بین خودروسازان بزرگ، باعث به وجود آمدن سیل عظیمی از تکنولوژیهای جدید شد. در ادامه به مواردی مهم از لیست خودروهای برقی اشاره خواهیم کرد:
- خودروهای تمام برقی (BEV): این نوع خودروها فقط از باتریهای الکتریکی برای تامین نیروی مورد نیاز خود استفاده میکنند و هیچ گونه موتور احتراقی ندارند. باتریهای آنها معمولاً با اتصال به شبکه برق و استفاده از شارژرها شارژ میشوند. نمونههایی مثل تسلا مدل ۳ یا نیسان لیف از این دسته هستند.
- خودروهای هیبریدی (HEV): این خودروها دارای دو منبع انرژی هستند. یک موتور احتراق داخلی (معمولاً بنزینی) و یک موتور الکتریکی. انرژی مورد نیاز موتور الکتریکی از باتری که به وسیله موتور احتراق داخلی و یا در طی ترمزگیری شارژ میشود، تأمین میشود.
- خودروهای هیبریدی قابل شارژ (PHEV): این خودروها مشابه HEVها هستند، اما با این تفاوت که باتریهای آنها بزرگتر است و میتوانند به صورت مستقیم از طریق شارژرهای برقی شارژ شوند. این خودروها قادرند مسافتهای بیشتری را با استفاده از انرژی الکتریکی طی کنند.
- خودروهای برقی پیل سوختی (FCEV): این خودروها از پیلهای سوختی هیدروژنی برای تولید برق استفاده میکنند. در این فرایند، هیدروژن با اکسیژن واکنش داده و تولید برق میکند که این برق سپس به موتور الکتریکی منتقل میشود. خروجی اگزوز این ماشینها آب است. نمونه معروف آن تویوتا میرای است.
- خودروهای هیبریدی ملایم (Mild Hybrid – MHEV): این خودروها ترکیبی از موتور احتراق داخلی و یک موتور الکتریکی کوچک هستند. موتور برقی بهتنهایی خودرو را حرکت نمیدهد، بلکه بیشتر برای کمک به کاهش مصرف سوخت و بهبود شتاب در کنار موتور اصلی بهکار میرود.
همانطور که دیدید، خودروهای برقی طیف وسیعی از فناوریها را شامل میشوند؛ از مدلهای تمام برقی گرفته تا هیبریدیها و حتی پیل سوختی. انتخاب هر کدام به نیاز، زیرساخت شارژ و سبک زندگی افراد بستگی دارد.
لیست خودروهای برقی وارداتی
در این زمان که تکنولوژی خودروهای برقی در حال همهگیر شدن در دنیا است، ایران نیز از این غافله عقب نمانده و تلاش کرده است با وجود تمام تحریمها و محدودیتهای موجود برای واردات خودرو، این تکنولوژی را در کشور آماده به کار کند. در ادامه به لیست خودروهای برقی وارداتی در ایران دسترسی خواهید داشت:
- Volkswagen ID.4 (ماموت خودرو)
- Audi Q5 e-tron (معین خودرو)
- Honda eNS1 (معین خودرو)
- MG4 EV (فردا موتور)
- Hongqi E-QM5 (گروه بهمن)
- Toyota bZ4X (برساوش/فهرست وارداتی)
- Xiaomi SU7 (MAX) (آرین موتور)
- Volvo EX30 (ثبت در لیست شرکت واردکننده)
- Avatar 11 / 12 / 07 (آوا موبیلیتی/گروه بهمن)
- Maple Ruilan 60S (آرین ستاک)
- GAC Aion S Plus (آرین ستاک)
- Leapmotor C01 / C11 / T03 (پارسخودرو و آرین ستاک)
- NETA U (گروه بهمن/بیاِم کارز)
- Voyah Free / Passion (سروش موتور)
- Dongfeng E70 EV (ایرانخودرو)
- Bestune NAT EV (بیاِم کارز/ایرانخودرو)
- Luna GRE (JMEV Yi) (ایرانخودرو – تاکسی/عرضه محدود)
- KMC e-J7 / e-J7 Plus / E30X / E50A (کرمانموتور)
- Skywell ET5 (نبکا/نوین ماهان)
موارد بالا مبتنی بر فهرستهای رسمی و گزارشهای تحویلی/فروش تا تابستان ۱۴۰۴–پاییز ۲۰۲۵ است؛ مدلی مثل آیون LX Plus و برخی موارد دیگر فعلاً بیشتر در ناوگان تاکسی یا با تیراژ محدود دیده شدهاند، اما ورودشان ثبت/اعلام شده است.
بازار واردات خودروهای برقی در ایران فعلاً متنوع اما محدود به تیراژهای کم و عرضههای مرحلهای است. انتخاب نهایی عملاً به موجودی واردکننده و وضعیت ثبتنام در سامانه یکپارچه گره خورده است.
مزایای استفاده از خودرو برقی چیست؟
بسیاری معتقدند که آینده صنعت خودروسازی در ماشینهای برقی خلاصه میشود. در ادامه به مزایای رانندگی و استفاده از خودروهای برقی خواهیم گفت.
آلایندگی پایین
اولین و مهمترین مزیت استفاده از خودروهای برقی، آلایندگی نزدیک به صفر است. افزایش استفاده از سوختهای فسیلی باعث به وجود آمدن خطرات زیست محیطی فراوانی برای جهان شدهاست.
افزایش دمای جهانی مثالی ملموس برای این خطرات است. به همین خاطر روند تولید و استفاده از خودروهای برقی روز به روز در حال افزایش است.
راندمان بالا
در خودروهای برقی میزان تبدیل انرژی الکتریکی به مکانیکی چیزی حدود ۸۰ درصد است. این در حالی است که این عدد برای خودروهای احتراقی حدود ۱۲ درصد است!
راندمان بالاتر این ماشینها نسبت به ماشینهای احتراقی مزیت دیگر استفاده از این نوع وسایل نقلیه است.
شتاب بالا
خودروهای برقی به دلیل انتقال سریع و فوری گشتاور، شتابگیری بسیار سریعی دارند. این ویژگی باعث میشود این نوع خودروها در شروع حرکت و در مسافتهای کوتاه عملکرد بسیار خوبی داشته باشند.
علاوهبر این، نبود وقفه در تعویض دنده باعث میشود رانندگی با آنها روانتر و لذتبخشتر باشد. همچنین رانندگان در کنار این شتاب بالا، صدای بسیار کمی را تجربه میکنند که یکی از جذابترین مزایای خودروهای برقی است.
هزینه نگهداری پایین
ساختار ماشینهای برقی نسبت به خودروهای احتراقی سادهتر است. به همین خاطر هزینه نگهداری پایینتری نسبت به ماشینهای سوخت فسیلی دارد.
دیگر در ماشینهای برقی دردسر خرابی سیستم احتراق یا سوختن واشر سرسیلندر و … وجود ندارد. البته باید بدانید که در این نوع خودروها، هزینه خرید باتری بسیار گران است و به همین خاطر باید استفاده بهینه و درستی از آن داشته باشید.
لرزش و صدای کم
رانندگان در کنار شتاب بالا، صدای بسیار کمی را تجربه میکنند که یکی از جذابترین مزایای خودروهای برقی است. اگر هنگام رانندگی صدای ماشین و لرزش موتور شما را آزار میدهد، انتخاب ماشین برقی میتواند گزینه مناسبی برای شما باشد.
تکنولوژیهای هوشمند و مدرن
اکثر خودروهای برقی به جدیدترین فناوریهای هوشمند مجهز هستند. از سیستمهای پیشرفته کمکراننده و اتوماسیون گرفته تا امکاناتی مانند بهروزرسانی نرمافزاری از راه دور (OTA)، این خودروها تجربهای مدرنتر و ایمنتر برای راننده و سرنشین فراهم میکنند.
ساختار موتور خودروهای برقی
اگر قصد دارید خودرو برقی بخرید بهتر است با ساختار این وسیله نقلیه آشنا شوید. این ماشینها از قطعات مختلفی تشکیل شدهاند. در جدول زیر میتوانید تمام اجزای ساختار موتور خودروهای برقی را ببینید، با عملکرد آنها و تفاوتشان با خودروهای بنزینی و دیزلی آشنا شوید.
جزء اصلی | عملکرد در خودرو برقی | تفاوت با خودروهای بنزینی/دیزلی |
موتور الکتریکی | تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی برای حرکت خودرو | جایگزین موتور احتراق داخلی؛ قطعات متحرک کمتر و راندمان بالاتر دارد |
باتری لیتیوم-یون | ذخیره انرژی الکتریکی برای تامین توان موتور | در خودروهای بنزینی/دیزلی مخزن سوخت نقش ذخیره انرژی را دارد |
مبدل توان (Inverter) | تبدیل جریان مستقیم (DC) باتری به جریان متناوب (AC) برای موتور | در خودروهای احتراقی وجود ندارد |
شارژر داخلی (On-board Charger) | مدیریت و کنترل فرایند شارژ باتری از طریق اتصال به منبع برق | در خودروهای بنزینی/دیزلی نیازی به این سیستم نیست |
سیستم مدیریت باتری (BMS) | کنترل سلامت، دما و میزان شارژ سلولهای باتری | فقط مخصوص خودروهای برقی است |
گیربکس تکسرعته | انتقال نیرو از موتور به چرخها | خودروهای بنزینی/دیزلی معمولاً چنددندهای هستند و پیچیدگی بیشتری دارند |
سیستم ترمز احیا کننده | بازیابی انرژی هنگام ترمزگیری و بازگرداندن آن به باتری | در خودروهای احتراقی وجود ندارد |
واحد کنترل الکترونیکی (ECU/VCU) | مدیریت کل سیستمهای الکتریکی و هماهنگی اجزا | در خودروهای بنزینی ECU بیشتر روی احتراق و سوخت کار میکند |
سیستم خنککننده | حفظ دمای بهینه موتور و باتری | در خودروهای بنزینی/دیزلی بیشتر برای موتور احتراقی و روغنکاری بهکار میرود |
با نگاهی به اجزای اصلی خودروهای برقی مشخص میشود که ساختار آنها سادهتر و بهینهتر از خودروهای بنزینی و دیزلی است. همین سادگی در عین بهرهوری بالا، باعث شده خودروهای برقی به گزینهای آیندهدار و اقتصادی برای حملونقل تبدیل شوند.
موتور ماشین برقی چگونه کار میکند؟
موتور ماشین برقی بر اساس تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی عمل میکند. انرژی ذخیرهشده در باتری ابتدا توسط مبدل توان (Inverter) از جریان مستقیم (DC) به جریان متناوب (AC) تبدیل میشود و سپس به موتور الکتریکی منتقل میگردد.
در این موتور، میدانهای مغناطیسی ایجاد شده باعث چرخش و در نهایت حرکت چرخهای خودرو میشوند. همین ساختار ساده و بدون نیاز به فرایند احتراق باعث میشود موتورهای برقی راندمان بالاتری نسبت به موتورهای بنزینی یا دیزلی داشته باشند.
گشتاور آنی و شتابگیری سریع
یکی از ویژگیهای کلیدی موتورهای برقی، گشتاور آنی و بدون تاخیر است. برخلاف خودروهای احتراقی که برای رسیدن به حداکثر قدرت نیازمند افزایش دور موتور هستند، در خودروهای برقی قدرت از همان لحظه شروع حرکت در دسترس است.
این موضوع باعث شتابگیری سریع، رانندگی روان و مصرف انرژی بهینهتر میشود.
بیشتر بخوانید: تفاوت خودرو هیبریدی و برقی
نگهداری سادهتر و کمهزینهتر
علاوه بر این، به دلیل نبود قطعاتی مانند شمع، سوپاپ و سیستم سوخترسانی، نگهداری موتورهای برقی سادهتر و کمهزینهتر است.
انواع باتری خودرو برقی
مهمترین قطعه خودرو برقی، باتری است. کیفیت باتری خودرو برقی میتواند عمر مفید وسیله نقلیه شما را تضمین کند. انواع باتری خودرو برقی را در ادامه میتوانید بشناسید.
باتری لیتیوم – یون
باتریهای لیتیوم-یون به دلیل تراکم انرژی بالایشان، پرکاربردترین نوع باتری در خودروهای برقی هستند. تراکم انرژی بالا به معنی این است که این باتریها میتوانند مقدار زیادی انرژی را در مقیاسی کوچک ذخیره کنند.
باتریهای لیتیوم-یون زمان شارژ نسبتاً سریعی دارند و میتوانند با شارژرهای سریع تا ۸۰ درصد در مدت کمتر از یک ساعت شارژ شوند.
باتری نیکل هیدرید
از دیگر انواع باتری خودرو برقی میتوان به مدل نیکل هیدرید اشاره کرد. باتریهای NiMH دارای عمر طولانی هستند و مقاومت خوبی در برابر شرایط سخت دارند.
این باتریها تراکم انرژی کمتری نسبت به باتریهای لیتیوم-یون دارند به همین دلیل اندازه و وزن بیشتری دارند.
باتری سرب اسید
در میان انواع باتری خودرو برقی مدل سرب اسید قیمت ارزانتری دارد. باتریهای سرب-اسید تراکم انرژی بسیار پایینی داشته به همین دلیل وزن و حجم بیشتری نسبت به سایر باتریها دارند.
به همین خاطر، استفاده از آنها بیشتر به خودروهای برقی سبک و کاربردهای محدود اختصاص دارد.
باتری حالتجامد (Solid-State)
این نسل جدید باتریها هنوز بهطور گسترده وارد بازار نشدهاند، اما بسیاری از خودروسازان مطرح (مثل تویوتا و بامو) روی آنها سرمایهگذاری کردهاند.
باتریهای حالتجامد به جای الکترولیت مایع از الکترولیت جامد استفاده میکنند که باعث افزایش تراکم انرژی، کاهش ریسک آتشسوزی و عمر طولانیتر میشود.
باتری فلز-هوا (Metal-Air Batteries)
این نوع باتریها از فلزاتی مثل آلومینیوم یا روی در ترکیب با اکسیژن هوا برای تولید انرژی استفاده میکنند. تراکم انرژی بالایی دارند و در تئوری میتوانند مسافت پیمایش خودروها را بهشدت افزایش دهند، اما هنوز در مرحله تحقیق و توسعه هستند و به صورت تجاری در خودروهای برقی استفاده نمیشوند.
معرفی انواع شارژر خودرو برقی
بعد از آشنایی با انواع باتری این نوع ماشینها، بهتر است با انواع شارژر خودرو برقی آشنا شویم. در ادامه میتوانید با انواع شارژر خودرو برقی آشنا شوید.
- شارژر سطح یک: این شارژرها از ولتاژ استاندارد خانگی (۱۲۰ ولت) استفاده میکنند و سرعت شارژ پایینی دارند. به عنوان مثال، شارژ کامل یک خودروی برقی ممکن است ۲۰ تا ۴۰ ساعت زمان ببرد.
- شارژر سطح دو: این شارژر خودرو برقی از ولتاژ بالاتر (۲۴۰ ولت) استفاده میکند و سرعت شارژ به مراتب بالاتری نسبت به شارژرهای سطح ۱ دارد. شارژ کامل خودرو با این شارژرها معمولاً بین ۴ تا ۱۰ ساعت طول میکشد.
- شارژر سطح سه یا شارژ سریع: این شارژرها از جریان مستقیم (DC) با ولتاژ و قدرت بالا استفاده میکنند و میتوانند باتری خودروهای برقی را در مدت زمان بسیار کوتاهی (30 دقیقه تا 1 ساعت) تا حد قابل توجهی شارژ کنند.
البته خودروهای برقی توسط برق شهری و در خانه نیز شارژ میشوند. اما سرعت شارژ این ماشینها در خانه پایینتر از ایستگاههای مخصوص است.
آیندهای سبز با خودروهای برقی
خودروهای برقی نه تنها پاسخی به دغدغههای زیستمحیطی هستند، بلکه تجربهای متفاوت از رانندگی آرام، پرشتاب و اقتصادی را نیز فراهم میکنند.
با گسترش زیرساختهای شارژ و ورود تدریجی این خودروها به ایران، امید میرود در آیندهای نزدیک شاهد حضور گستردهتر ماشینهای برقی در ناوگان حملونقل شهری باشیم. چه بسا روزی فرا برسد که در تپسی نیز بتوان از خودروهای برقی برای سفری پاکتر، آرامتر و کمهزینهتر استفاده کرد.
سوالات متداول (FAQ)
- خودرو برقی چطور شارژ میشود؟ خودروهای برقی با اتصال به پریزهای خانگی یا ایستگاههای شارژ عمومی شارژ میشوند. ایستگاههای شارژ سریع میتوانند باتری را در کمتر از یک ساعت تا ۸۰ درصد پر کنند.
- عمر باتری خودرو برقی چقدر است؟ عمر باتری به نوع استفاده و شرایط نگهداری بستگی دارد، اما بهطور میانگین بین ۸ تا ۱۲ سال کارایی مطلوب خود را حفظ میکند.
- آیا هزینه نگهداری خودرو برقی کمتر از خودرو بنزینی است؟ بله. به دلیل ساختار سادهتر و نبود قطعاتی مثل سیستم سوخترسانی یا فیلتر روغن، هزینه نگهداری خودروهای برقی بهطور قابل توجهی کمتر است.
- خودروهای برقی در ایران چطور پشتیبانی میشوند؟ با وجود محدودیتها، برخی شرکتها اقدام به واردات خودروهای برقی کردهاند و زیرساختهای شارژ هم به تدریج در حال توسعه است.
- آیا خودروهای برقی قدرت و شتاب کافی دارند؟ بله. موتورهای برقی به دلیل انتقال آنی گشتاور، شتاب بسیار بالایی دارند و در شروع حرکت عملکرد بهتری نسبت به خودروهای بنزینی ارائه میدهند.