عمر باتری خودروهای الکتریکی چقدر است؟

خودروهای الکتریکی از بسیاری جهات خیلی سادهتر از خودروهای بنزینسوز هستند. تعداد قطعات متحرک در موتور برقی خیلی کمتر از پیشرانهی احتراقداخلی است. همچنین، خودروهای برقی از جعبهدندههای تکسرعته استفاده میکنند و این باعث کاهش چشمگیر تعداد قطعات و احتمال خرابی خودرو میشود.

با وجود این مسائل، همچنان عامل بسیار مهمی وجود دارد که باعث میشود افراد دربارهی خرید خودرو الکتریکی عجله نکنند و آن باتری است. در مطالعهی اخیرا Cox Automobile، تقریبا ۴۶ درصد از کسانی که به فکر خرید خودرو الکتریکی هستند، نگران این مسئلهاند که باتری خودرو آنها بیشتر از ۱۰۰ هزار کیلومتر عمر نکند. تعویض باتری در خودروهای الکتریکی هزینهی زیادی دارد. برای مثال، در شورولت بولت هزینهی انجام این کار بدون احتساب دستمزد ۱۵ هزار دلار است.

امروزه گزارشهایی وجود دارند که نشان میدهند برخی خودروهای برقی بهدلیل ازبینرفتن و ضعیفشدن باتری ناچار به تعویض باتری شدهاند. نیسان نیز گزارش کرده است با وجود فروش درخورتوجه خودرو الکتریکی لیف در هشت سال گذشته، تعداد نسبتا زیادی از این خودروها به تعویض باتری نیاز پیدا کردهاند.

باتریهای لیتیومیون موجود در خودروهای برقی با انواع باتریهای موجود در لپتاپها و تلفنهای همراه مشابه هستند و تنها تفاوت آنها اندازهی بزرگتر است. باتریهای لیتیومیون از باتریهای اسیدی کاملا متفاوت هستند که در خودروهای عادی استفاده میشوند و در مقایسه با باتریهای نیکل متال هیدرید، ظرفیت ذخیرهی انرژی بسیار بیشتری نیز دارند. همچنین، باتریهای لیتیومیونی اگر مدت زمان زیادی بدون استفاده بمانند، مقدار کمتری از شارژ خود را از دست میدهند. باتری خودروهای برقی از تعداد زیادی سلول بههم متصلشده تشکیل میشوند و معمولا بهجای اینکه یک باتری بزرگ در خودرو نصب کنند، از صدها سلول کوچک درکنار یکدیگر استفاده میکنند.

ظرفیت باتری خودرو الکتریکی را با واحد کیلوواتبرساعت نشان میدهند که با علامت kwh دیده میشود. خرید خودرو الکتریکیای که باتری آن kwh بیشتری داشته باشد، مانند خرید خودرویی بنزین با باک بزرگتر است. همانطورکه اگر باک خودروتان بزرگتر باشد، میتوانید با هربار سوختگیری مسافت بیشتری طی کنید، اگر باتری خودرو برقی نیز kwh بیشتری داشته باشد، با هربار شارژ میتوانید مسافت بیشتری رانندگی کنید. افزونبراین، خودروهای الکتریکی به نرمافزار مدیریت شارژ مجهز هستند که برای افزایش عمر باتری از کاملا خالی یا شارژ شدن آن جلوگیری میکند.

آژانس حفاظت از محیطزیست آمریکا (EPA) معمولا شعاع حرکتی حدودی برای خودروهای الکتریکی اعلام میکند؛ اما اگر رانندهای نتواند به شعاع حرکتی اعلامشدهی EPA یا سازندهی خودرو دست پیدا کند و باتری خودروش زودتر تمام شود، لزوما بهمعنای وجود ایراد در باتری نیست. شعاع حرکتی در خودروهای الکتریکی عدد ثابتی نیست و متغیر است. برای مثال، اگر با سرعت سریع رانندگی کنید، باتری خودرو زودتر از زمانی تمام میشود که در ترافیک حرکت میکنید. این دقیقا برخلاف خودروهای بنزینی است که در جاده مصرف کمتری دارند و در شهر مصرف بیشتر. همچنین، شعاع حرکتی خودروهای برقی اگر خودرو کاملا پر از مسافر و بار باشد، متفاوت از حالتی است که فقط راننده در خودرو باشد. شرایط محیطی مثل گرما یا سرمای زیاد نیز بر عملکرد باتری تأثیر میگذارند و میتوانند باعث افت عملکرد شوند. عامل دیگر نیز استفاده از بخاری یا کولر در خودرو است که مصرف باتری را افزایش میدهند.

برخی خریداران خودروهای الکتریکی برای اینکه خیالشان از بابت باتری راحت باشد، ضمانتهای طولانیمدت برای خودرو تهیه میکنند؛ اما لزوما به انجام چنین کاری نیاز نیست. باتری تمامی خودروهای الکتریکیای که در بازار ایالات متحده فروخته میشوند، حداقل هشت سال یا ۱۶۰ هزار کیلومتر ضمانت دارند. برای مثال، کیا باتری خودروهای برقیاش را ۱۰ سال و ۱۶۰ هزار کیلومتر ضمانت میکند و هیوندای حتی پا را فراتر گذاشته و ضمانت مادامالعمر برای باتری ارائه میدهد.

نکتهای که خریداران خودروهای الکتریکی دربارهی ضمانت باید به آن توجه کنند، این است که برخی سازندگان ضمانت را تنها درصورتی به باتری ارائه میدهند که باتری کاملا از کار افتاده باشد. خودروسازان دیگری مانند بیامو، شورولت، نیسان، تسلا و فولکسواگن نیز درصورتیکه باتری تا درصد مشخصی افت ظرفیت کند، آن را تعویض خواهند کرد که این درصد مشخص معمولا بین ۶۰ تا ۷۰ درصد است.

در پاسخ به این پرسش که «باتری خودرو الکتریکی چقدر عمر میکند؟»، باید گفت عملکرد باتری بهمرور زمان و با هر نوبت شارژ و خالی شدن کمی افت میکند؛ اما این فرایند بسیار آهسته است و زمان زیادی میبرد. برای مثال، باتری خودرو تسلا مدل اس پس از طی حدود ۸۰ هزار کیلومتر، تنها ۵ درصد افت میکند. همچنین، براساس اطلاعاتی که تسلا اخیرا منتشر کرده، خریداران مدل اس بعد از پنج سال استفاده، تنها درصد بسیار کمی افت عملکرد باتری را تجربه کردهاند.

شایان ذکر است خودروهایی که در مناطق گرمسیر نگهداری شدهاند، افت عملکرد بیشتری در باتری خود تجربه کردهاند؛ چون همانطورکه میدانید، گرما قاتل باتریهای لیتیومیون است؛ به همین دلیل، اکثر خودروسازان از سیستمهای خنککننده با مایع برای خنککردن باتری خودروهای استفاده میکنند. افزونبراین، گذشت زمان و عمر خودرو بر سرعت افت باتری تأثیر میگذارد و خودروهای بسیار قدیمی با افت سریعتری در باتری مواجه میشوند.

شارژرهای سریع سطح سه DC میتوانند ۸۰ درصد باتری خودروها را تقریبا در ۳۰ دقیقه شارژ کنند. استفاده از این شارژرها نیز میتواند روی عملکرد باتری در طولانیمدت تأثیر منفی بگذارد؛ چون هرچه باتری سریعتر شارژ شود، دمای آن بیشتر افزایش پیدا میکند و این موضوع خوبی نیست. البته کتابخانهی ملی ایداهو (INL) چندی پیش آزمایشی انجام داد که نشان میدهد نباید چندان دربارهی شارژرهای سریع سطح سه DC نگران بود. INL برای این آزمایش دو دستگاه نیسان لیف مدل ۲۰۱۲ را انتخاب کرد که در ۸۰ هزار کیلومتر آزمایش، یکی از آنها همواره با شارژر خانگی ۲۴۰ ولت از نوع سطح دو شارژ شد و دیگری با شارژر سریع سطح سه. پس از پایان آزمایش، خودرویی که در خانه شارژ شده بود، تنها ۴ درصد وضعیت بهتری از خودرویی داشت که از شارژر سریع سطح دو استفاده میکرد.

درمجموع، میتوان اینگونه نتیجهگیری کرد که اگر از خودرو الکتریکی بهدرستی استفاده شود، عمر مفید باتری میتواند حداکثر ۱۶۰ هزار کیلومتر باشد. کانسیومر ریپورتس (Consumer Reports) حتی در گزارشی عنوان کرده بود عمر مفید باتری خودروهای الکتریکی اگر سالانه فقط ۲۰ هزار کیلومتر رانده شوند، درحدود ۳۲۰ هزار کیلومتر و ۱۷ سال است. در آیندهی نزدیک نیز، تسلا میخواهد باتریهایی با عمر بیش از ۱.۶ میلیون کیلومتر به بازار عرضه کند که این نگرانی را کاملا از بین خواهد برد و خریداران باید نگران عمر خود خودرو باشند و نه باتری آن.