أداء بطاريات السيارات الكهربائية في البرد.. ومقارنة بين 18 ألف مركبة كهربائية

استحوذت بطاريات السيارات الكهربائية على اهتمام علمي متزايد بين الخبراء والباحثين خلال السنوات الأخيرة، في إطار التوجّه العالمي المتزايد نجو هذا النوع من السيارات، لتكون بديلًا عن المركبات التقليدية.

ورغم أن مخاوف الأمان والسلامة كانت الهاجس الأكبر الذي سيطر على الباحثين لمدة طويلة، مع كثرة الحوادث المقلقة لاشتعال البطاريات، فقد ركّزت بعض الدراسات الحديثة على اختبار أداء البطاريات في ظروف درجات الحرارة المختلفة.

في هذا السياق، أظهرت دراسة أميركية -اطّلعت عليها وحدة أبحاث الطاقة، ومقرّها واشنطن- نتائج صادمة حول فقدان بطاريات السيارات الكهربائية 20% من شحنها في المتوسط، عندما تتعرض لدرجة حرارة "صفر"، أو تحت الصفر.

واكتشفت الدراسة أن انخفاض درجات الحرارة إلى هذا المستوى يؤدي إلى زيادة استهلاك الطاقة للحفاظ على الأداء؛ ما يجعل البطاريات تفقد جزءًا من شحنها بسرعة، ومن ثم تزداد الحاجة إلى إعادة شحنها في موسم الشتاء.

نتائج اختبار بطاريات السيارات الكهربائية

استندت نتائج الدراسة إلى اختبار أداء بطاريات السيارات الكهربائية بإجراء مقارنة بين 18 ألف مركبة كهربائية تمثّل 20 طرازًا شائعًا في الولايات المتحدة.

ولاحظت الدراسة التي أصدرتها شركة ريكرانت (Recurrent) الأميركية المتخصصة في أبحاث البطاريات، وجود فروق في أداء البطاريات، إذ سجلت بعض الطرازات الكهربائية أداءً أفضل من غيرها في الاحتفاظ بمدى الشحن خلال موجات البرد.

وكانت نماذج السيارات الكهربائية لشركة تيسلا الأكثر قدرة على الاحتفاظ بمدى أو قدرة الشحن في ظروف البرد القارس، بنسبة وصلت إلى 89% في بعض الطرازات، و86% في طرازات أخرى.

وحافظت نماذج من شركة هيونداي على قدرة الشحن بنسب تتراوح من 84% إلى 85%، حسب نتائج تفصيلية رصدتها وحدة أبحاث الطاقة.

ويعني هذا أن معدلات فقد الشحن في نماذج تيسلا تراوحت من 11% إلى 14%، بينما زادت النسبة قليلًا إلى 16% في حالة نماذج هيونداي.

وكان العامل المشترك في أداء أفضل بطاريات السيارات الكهربائية خلال البرد، هو وجود مضخة حرارية ضمن أنظمتها التشغيلية.

وتعمل هذه المضخات على تحسين الكفاءة من خلال دورة تبريد تنقل خلالها الحرارة من الهواء الخارجي؛ ما يقلل من الاعتماد على سخانات المقاومة كثيفة الطاقة، ومن ثم يقلّ استنزاف البطارية.

أسوأ بطاريات السيارات الكهربائية

سجلت بطاريات السيارات الكهربائية في بعض الطرازات محل الاختبار أداءً أسوأ في الاحتفاظ بالشحن ومعدلات فقدانه خلال موجات البرد القارس.

فقد حافظت نماذج شركة نيسان الكهربائية على 87% من قدرة الشحن، ليصل معدل الفقدان إلى 13% في ظروف التعرُّض لدرجات حرارة عند الصفر أو تحته.

كما تراوح معدل فقدان الشحن في بعض طرازات شركة فورد من 26% إلى 34%، إذا تعرّضت للظروف الحرارية نفسها.

ووصلت معدلات الفقد في بعض طرازات شركة شيفروليه إلى 31%، في حين بلغ هذا المعدل في بعض طرازات فولكس فاغن قرابة 36%.

ورغم تجهيز بعض الطرازات من شيفروليه وجنرال موتورز بمضخات حرارية، فإن أداءها في الاحتفاظ بالشحن كان ضعيفًا، ويتراوح من 74% إلى 72% على التوالي، ما أثار انتباه الباحثين لدراسة أسباب هذا الضعف مقارنة بالنماذج الأخرى.

وتوصلت الدراسة إلى أن السيارات الكهربائية المزودة بمضخات حرارية حافظت على متوسط 83% من مدى الشحن في الطقس المتجمد، بينما لم تتمكن النماذج غير المزودة بالمضخات من الاحتفاظ بأكثر من 75% في المتوسط.

ومع ذلك، فإن أنماط كيمياء البطاريات لم تكن العامل الرئيس في تفاوت أداء بطاريات السيارات الكهربائية محل الاختبار، إذ كان أداء بطاريات فوسفات الحديد والليثيوم مشابهًا -إلى حدّ كبير- لبطاريات النيكل والكوبالت والألومنيوم.

جدير بالذكر أن بطاريات السيارات الكهربائية تعمل بكفاءة عالية في ظروف طقس عند 25 درجة مئوية (77 درجة فهرنهايت)، بحسب ما رصدته وحدة أبحاث الطاقة.

وعادةً ما يؤدي انخفاض درجات الحرارة إلى اضطرار السيارات الكهربائية لاستهلاك مزيد من الطاقة للحفاظ على الأداء؛ ما يقلل من مدى الشحن؛ وهو ما يجعل بعضهم يرى الطرازات الكهربائية غير عملية في فصل الشتاء.

ويرى آخرون أن السيارات الكهربائية عملية في فصل الشتاء، مستشهدين بحالة النرويج التي تنخفض فيها درجات الحرارة في فصل الشتاء إلى 25 درجة مئوية تحت الصفر، ومع ذلك، فإن مبيعاتها القياسية للسيارات الكهربائية تثير الدهشة، بحسب تقرير منشور في موقع غلاس ألماناك الأميركي المتخصص (Glass Almanac).

وبلغت حصة مبيعات السيارات الكهربائية في النرويج قرابة 96% من إجمالي مبيعات السيارات الجديدة خلال شهر يناير/كانون الثاني 2025، بحسب بيانات حديثة نشرها موقع ذا درايفن المتخصص (The Driven).

ومن المتوقع وصول هذه الحصة إلى 100% من إجمالي المبيعات الجديدة خلال عام 2025، أو بحلول نهاية 2026 على الأكثر، لتصبح أول دولة أوروبية تسجل هذا التحول.

ملخص:

أداء بطاريات السيارات الكهربائية في فصل الشتاء يواجه تحديات فقد الشحن بسرعة، لكن السيارات المزودة بأنظمة حرارية أكثر فاعلية في الاحتفاظ بمدى الشحن في ظروف البرد القارس.

موضوعات متعلقة..

• أسعار بطاريات السيارات الكهربائية في 2025
• بطاريات السيارات الكهربائية.. تقنية تعزز كفاءتها في الطقس البارد (فيديو)
• اختبار بطاريات السيارات الكهربائية بالذكاء الاصطناعي يحد من الوقت والتكاليف (دراسة)

اقرأ أيضًا..

• حبس رئيس شركة نفط عربية بتهمة الفساد بملايين الدولارات
• أسعار نفط أوبك ترتفع إلى أعلى مستوى.. و4 دول تسجل قفزة
• حقول النفط والغاز في الأردن.. رصد للاحتياطيات والإنتاج والإمكانات (ملف خاص)
• العراق يكشف مصير 3 مشروعات طاقة بعد تهديدات ترمب (خاص)

المصادر:

1. اختبار أداء بطاريات السيارات الكهربائية في مواسم البرد من شركة أبحاث أميركية
2. حصة مبيعات السيارات الكهربائية في النرويج خلال يناير من موقع ذا درايفن.
3. جدل أداء البطاريات في النرويج خلال الشتاء من موقع جلاس ألماناك.