من أهم المخاوف المتعلقة بتشغيل سيارة كهربائية في مناخ حار هو أداء السيارة في درجات الحرارة الدافئة. يخشى سائقو السيارات من أن ارتفاع درجة الحرارة سيؤثر سلبًا، على أقل تقدير، على أداء السيارة ومدى سيرها، وفي أسوأ الأحوال، سيتسبب في نشوب حريق. ولكن هل لهذه الشكوك أساس؟
هل ترتفع درجة حرارة بطاريات السيارات الكهربائية؟
نعم، ولكن احتمالية حدوث ذلك أقل مقارنة بسيارات محرك الاحتراق الداخلي التقليدية، وذلك بفضل أنظمة التبريد المتطورة.
عادةً ما تعمل بطاريات السيارات الكهربائية بشكل أفضل ضمن نطاق درجة حرارة يتراوح بين ٢٠ و٣٥ درجة مئوية، مما يضمن شحنًا وأداءً وعمرًا افتراضيًا مثاليًا. لذا، من الناحية النظرية، قد تؤثر الأجواء الحارة سلبًا على السيارات الكهربائية.
مع ذلك، بينما تستخدم بعض السيارات الكهربائية نظام تبريد هوائي (مثل نيسان ليف) بفتحات تهوية ومراوح موزعة بشكل استراتيجي داخل حجرة البطارية لتدوير الهواء، يستخدم معظم مصنعي السيارات الكهربائية الآن أنظمة تبريد سائلة. تُعرف هذه الأنظمة باسم "أنظمة الإدارة الحرارية النشطة"، وعادةً ما تكون مغلقة بإحكام، حيث تقوم بتدوير خليط من الماء والجليكول لامتصاص الحرارة وإطلاقها عبر مشعاع أو مبادل حراري.
تراقب أنظمة إدارة الكمبيوتر في السيارات الكهربائية درجة حرارة خلايا البطارية وتنظمها لضمان عملها في درجات حرارة مثالية. كما يستخدم بعض مصنعي السيارات أنظمة سلبية، مثل مشتتات الحرارة أو مواد تبديد الحرارة، داخل هيكل البطارية نفسه.
بعض السيارات الكهربائية قادرة على "تهيئتها مسبقًا" قبل بدء الرحلة. يتم ذلك باستخدام أنظمة التدفئة أو التبريد في السيارة لإيصال البطارية إلى درجة حرارة التشغيل المثالية أثناء توصيلها بمحطة الشحن.
تجدر الإشارة أيضًا إلى أن السيارات الكهربائية تستخدم نظام الكبح المتجدد (أي إبطاء السيارة باستخدام المحرك الكهربائي الذي يحول الطاقة الحركية إلى كهرباء لإعادة شحن البطاريات). وعلى عكس نظام الكبح الاحتكاكي التقليدي، يقلل هذا النظام أيضًا من توليد الحرارة، مما يقلل من خطر ارتفاع درجة الحرارة.
ومع ذلك، وكما هو الحال مع أي سيارة، فإن الظروف القاسية، مثل القيادة القاسية للغاية لفترات طويلة في مناخات شديدة الحرارة، يمكن أن تضع ضغطًا غير ضروري على أنظمة التبريد.
هل تتعرض السيارات الكهربائية للحريق بسهولة؟
في كثير من الأحيان يتم تداول مقاطع فيديو وصور لمركبات كهربائية تظهر وكأنها تحترق تلقائيًا على الإنترنت، لدرجة أنها تركت العديد من سائقي السيارات مع مخاوف حقيقية بشأن سلامة الحرائق في السيارات الكهربائية.
ومع ذلك، ووفقًا لبيانات مكتب إحصاءات النقل والمجلس الوطني لسلامة النقل في الولايات المتحدة، لا يتجاوز معدل الحرائق 25.1 حريقًا لكل 100,000 ألف سيارة كهربائية مباعة، مقارنةً بـ 1529.9 حريقًا لكل 100,000 ألف سيارة بنزين مباعة. ويُسجل أعلى معدل حرائق في السيارات الهجينة، حيث بلغ 3474.5 حريقًا لكل 100,000 ألف سيارة.
عادةً ما تتصدر حرائق السيارات الكهربائية عناوين الأخبار وتُتداول على مواقع التواصل الاجتماعي نظرًا لصعوبة إخمادها. تُنتج بطارية الليثيوم كمية كبيرة من الدخان، وقد تحترق لساعات. يحتاج رجال الإطفاء إلى الاقتراب لإخمادها، ولكن نظرًا لخطر الفولتية العالية، بالإضافة إلى الحرارة والدخان، يجب عليهم الحفاظ على مسافة آمنة.
في الواقع، تستخدم بعض خدمات الإطفاء كاميرات لمراقبة السيارات الكهربائية التي اشتعلت فيها النيران، حتى بعد إخمادها، لأن مجموعات بطاريات الليثيوم يمكن أن تشتعل مرة أخرى بسبب استمرار خلايا البطارية في توليد قدر كبير من الحرارة.
ومن الغريب أن هذا الأمر أصبح أكثر صعوبة لأن مجموعات البطاريات في السيارات الكهربائية مصممة لتكون محمية ومعزولة بشكل جيد، مما يجعل من الصعب على رجال الإطفاء الوصول إلى مصدر الحريق وإخماده.
كيف تحدث حرائق السيارات الكهربائية؟
يمكن أن تنجم حرائق المركبات الكهربائية عن أضرار ناجمة عن تصادمات أو عيوب تصنيع أو صيانة غير سليمة. ونظرًا لاحتواء خلايا البطارية على كميات هائلة من الطاقة، فقد يؤدي ذلك إلى ما يُعرف بـ"الانهيار الحراري"، حيث ترتفع درجة حرارة البطارية بسرعة مسببةً حريقًا.
أثناء الشحن، يمكن أن تؤدي الكابلات التالفة أو الموصلات الساخنة أو الأعطال الكهربائية إلى حدوث دوائر قصيرة يمكن أن تسبب حرائق، كما يمكن أن يحدث مع الأنظمة الكهربائية الموجودة على متن السيارة - على الرغم من أن هذا ينطبق على أي سيارة، وليس فقط السيارات الكهربائية.
ومن المهم أن نلاحظ أنه في المجمل، لا تزال حرائق المركبات الكهربائية نادرة نسبيًا مقارنة بالحرائق التي تشمل المركبات التقليدية كما تثبت البيانات أعلاه.
هل المناخ الحار سيء للسيارات الكهربائية؟
تعمل السيارات الكهربائية بشكل جيد في الطقس الحار، ولكن من الإنصاف القول أيضًا إنه قد يكون هناك بعض التأثير على الأداء والمدى وعمر البطاريات. يزيد الطقس الحار من المقاومة الداخلية للبطارية، مما قد يؤدي إلى بطء أوقات الشحن. كما قد تكون هناك قيود وخطر ارتفاع درجة الحرارة أثناء الشحن، وخاصةً عند استخدام الشواحن السريعة لأنها تُولّد حرارة أكبر.
ومع ذلك، تم تصميم أنظمة التبريد المحسنة في أحدث السيارات الكهربائية للتخفيف من هذه المشكلات.
بطاريات جديدة تجتاز اختبار الحرارة بنجاح
يبذل المصنعون جهودًا كبيرة لتحسين مقاومة الحرارة ومستويات السلامة في بطاريات السيارات الكهربائية. وقد ابتكرت شركة BYD الصينية (اختصارًا لعبارة "ابنِ أحلامك")، إحدى أكبر شركات تصنيع السيارات الكهربائية في العالم، تقنية "بطارية الشفرة" الجديدة.
تتميز البطاريات الخالية من الكوبالت بكفاءة عالية في استهلاك الطاقة، وتوفر استقرارًا حراريًا أفضل. ومع ذلك، فإن المواد المستخدمة في بطارية فوسفات الحديد الليثيوم (LFP) أقل كثافة طاقة وتشغل مساحة أكبر. بدلاً من الوحدات النمطية، ابتكرت BYD طريقة لتوفير المساحة عن طريق تكديس الخلايا معًا على شكل شفرات.
ثم أخضعوا الحزم لاختبارات قاسية، شملت اختبارات اختراق المسامير، بالإضافة إلى تسخينها إلى 300 درجة (تحترق بطارية ليثيوم أيون تقليدية عند 260 درجة)، وشحنها الزائد إلى 125 درجة. حتى أنهم وضعوا بطاريات LFP في فرن، ثم قُيّدت بشاحنة ثقيلة محملة بالكامل، للتأكد من ذلك. لم ترتفع درجة حرارة بطارية الشفرة.
لذا، يبدو المستقبل رائعًا. حرفيًا.
