بزرگترین مشکل خودروهای برقی چیست؟

بر اساس آخرین اخبار خودرو، شرکت Recurrent اخیرا مطالعه‌ای در رابطه با عملکرد خودروهای برقی در برابر دماهای شدید، خصوصا در روزهای سرد زمستانی انجام داده است.

افت قابل توجه عملکرد خودروهای برقی در سرما

به گزارش گجت نیوز، مطالعه‌ شرکت Recurrent با استفاده از داده‌های بیش از ۱۸۰۰۰ دستگاه از ۲۰ مدل خودرو برقی محبوب و پرفروش در ایالات متحده، تأثیر سرما بر برد حرکتی این خودروها را بررسی کرده است. نتایج نشان می‌دهد که در دمای صفر درجه سانتی‌گراد، این خودروها به‌طور متوسط حدود ۲۰ درصد از برد حرکتی اعلام‌شده خود را از دست می‌دهند. این کاهش برد به دلیل افزایش مصرف انرژی برای گرمایش باتری و کابین خودرو در هوای سرد است.

این مطالعه نشان می‌دهد که تسلا مدل X با حفظ ۸۹ درصد از برد خود در دمای صفر درجه سانتیگراد، بهترین عملکرد را داشته و پس از آن تسلا مدل S با ۸۸ درصد و آئودی e-tron و تسلا مدل ۳ با ۸۷ درصد قرار دارند. رتبه پنجم و ششم نیز به هیوندای آیونیک ۵ با ۸۵ درصد و هیوندای کونا با ۸۴ درصد رسیده است.

نکته‌ قابل توجه، نقش تعیین کننده‌ پمپ حرارتی در عملکرد خودروها در هوای سرد است. اکثر خودروهای با عملکرد خوب از این فناوری بهره می‌برند، در حالی که خودروهای با عملکرد ضعیف‌تر فاقد آن هستند. پمپ حرارتی با استفاده از چرخه تبرید به جای استفاده از گرمکن‌های مقاومتی کم بازده، گرمای محیط را جذب کرده و برای گرم کردن کابین و باتری استفاده می‌کند که باعث صرفه‌جویی قابل توجهی در انرژی و افزایش برد می‌شود.

علاوه بر پمپ حرارتی، عوامل دیگری نیز در عملکرد خودروهای برقی در سرما نقش دارند؛ از جمله نوع باتری، سیستم مدیریت باتری، سبک رانندگی و نحوه‌ی استفاده از سیستم گرمایش کابین. سیستم مدیریت باتری پیشرفته نیز می‌تواند عملکرد باتری را در دماهای پایین بهینه کند. رانندگی تهاجمی و استفاده‌ بیش از حد از سیستم گرمایش، به ویژه در هوای سرد باعث کاهش برد می‌شود.

عملکرد رضایت بخش محصولات ریویان 

مطالعه Recurrent نشان می‌دهد که حتی در میان خودروهای فاقد پمپ حرارتی، عملکرد خودروهای ریویان R1S و R1T با حفظ به ترتیب ۸۳ و ۸۱ درصد از شارژدهی در دمای صفر درجه، نسبتاً خوب ارزیابی شده است. این امر نشان می‌دهد که طراحی بهینه‌ باتری و سیستم مدیریت انرژی نقش مهمی در جبران افت برد ناشی از نبود پمپ حرارتی ایفا می‌کند.

در مقابل، برخی از خودروها افت برد قابل توجهی را در دمای پایین تجربه می‌کنند. برای مثال نیسان لیف با ۷۸ درصد، فورد F-150 لایتنینگ با ۷۴ درصد، شورولت بولت با ۶۹ درصد، فورد موستانگ Mach-E با ۶۶ درصد و فولکس‌ واگن ID.4 با تنها ۶۴ درصد شارژدهی در دمای صفر درجه، عملکرد ضعیفی نشان داده‌اند.

نکته‌ی قابل توجه اما عملکرد نامطلوب شورولت اکویناکس و کادیلاک لیریک است. علی‌رغم وجود پمپ حرارتی در این دو خودرو، آنها به ترتیب تنها ۷۴ و ۷۲ درصد از شارژدهی خود را حفظ کرده‌اند. این موضوع نشان می‌دهد که وجود پمپ حرارتی به تنهایی تضمین کننده‌ عملکرد خوب در دماهای پایین نیست و عوامل دیگری مانند طراحی باتری، سیستم مدیریت باتری و سایر جنبه‌های مهندسی خودرو نیز در این امر نقش حیاتی دارند.

جمع‌بندی کلی

این مطالعه نشان می‌دهد که به طور کلی، خودروهای برقی مجهز به پمپ حرارتی عملکرد بهتری در حفظ برد در دمای انجماد دارند. به طور متوسط، این خودروها ۸۳ درصد از برد خود را در این دما حفظ می‌کنند، در حالی که خودروهای فاقد پمپ حرارتی تنها ۷۵ درصد از برد خود را نگه می‌دارند. این اختلاف قابل توجه اهمیت پمپ حرارتی در بهبود عملکرد خودروهای برقی در هوای سرد را نشان می‌دهد.

همچنین این مطالعه یافته‌ جالبی در مورد باتری‌ها ارائه می‌دهد. برخلاف تصور رایج، خودروهایی که از باتری‌های لیتیوم-آهن-فسفات (LFP) استفاده می‌کنند، در هوای سرد عملکرد بسیار بدتری نسبت به خودروهای مجهز به باتری‌های نیکل-کبالت-آلومینیوم (NCA) ندارند. این موضوع نشان می دهد که فناوری مدیریت حرارتی و سیستم گرمایش کابین تأثیر بسیار بیشتری بر برد خودروهای برقی در شرایط سرد دارند تا نوع باتری مورد استفاده.