اخبار سمینارها

جستجو در مطالب

حرکت بر لبه تیغ تکنولوژی؛ شش مشکل بزرگ خودروهای الکتریکی

امروزه استفاده از پیشرانه های الکتریکی به یکی از موضوعات داغ جهان بدل شده و تقریبا همه خودروسازان مطرح برنامه هایی را برای تولید اتومبیل های برقی در سال های آینده تدوین کرده اند.

اگر چه تولید خودروهای برقی یک اتفاق جدید و پیشرفته به نظر می رسد، اما ایده اصلی آن بیش از یک قرن پیش شکل گرفت. با این حال به دلیل همگام نبودن تکنولوژی های آن دوران با چنین ایده ای، نتوانست به موفقیت رسیده و عرصه را به موتورهای درون سوز واگذار کرد.

نمونه بازسازی شده از اولین خودروی برقی آلمانی ها؛ مهندسی به نام آندریاس فلاکن سازنده این اتومبیل در سال 1888 بوده است

موتورهای الکتریکی کوچک تر هستند، فضای کمتری را اشغال می کنند و کارایی بهینه تری نسبت به نمونه های بنزینی دارند؛ اما در مقابل منبع تامین انرژی آنها یعنی باتری ها هنوز نمی توانند برای مسافت های طولانی شارژدهی داشته باشند یا در مواقع ضروری به سرعت شارژ شوند. البته درست است که اخیرا پیشرفت هایی در این زمینه حاصل شده، اما کماکان پیشرانه های الکتریکی از لحاظ مسافت قابل پیمایش و زمان لازم برای شارژ شدن در پس موتورهای بنزینی قرار می گیرند.

با توجه به اینکه تکنولوژی های مربوط به خودروهای الکتریکی با شتاب بسیار بالایی در حال پیشرفت هستند، به احتمال بسیار این مشکلات در آینده نه چندان دور مرتفع خواهند شد.

ظهور خودروهای الکتریکی در کنار مزایای زیاد، مشکلاتی را نیز به همراه خواهد داشت؛ مشکلاتی که تاکنون کمتر به آنها اشاره شده و به دور از هیاهوهای مثبت باقی مانده اند. این مقاله قصد دارد به ابعاد منفی فراگیرتر شدن پیشرانه های برقی پرداخته و پیامدهای موجود را بررسی کند.

تولید در چند قاره و مشکلات مربوط به حمل مواد اولیه

قطعات مورد نیاز بیشتر خودروهای درون سوز کنونی، از منابع موجود در اطراف سایت های تولید، تامین می شوند. اکثر خودروسازان مجموعه هایی را در سایر قاره ها افتتاح کرده اند تا نیازهای مناطق مختلف را با هزینه های کمتری برطرف کنند. این روش ضمن کاهش هزینه ها، باعث تعدیل قیمت محصول نهایی می شود.

کارخانه ها و مراکز تحقیق و توسعه تویوتا در نقاط مختلف جهان

زمانی که نخستین خودروی هیبریدی وارد بازار شد، به خاطر استفاده از باتری های نیکل–هیدرید فلز مورد انتقادات زیادی قرار گرفت. دلیل این امر به استخراج فلزات مورد نیاز از معادن دوردست، حمل آنها به نقاط مختلف جهان برای ساخت باتری و بازگشت دوباره آنها به کارخانه های مونتاژ کننده برای نصب در خودروها مربوط بود.

حال با گذشت چند سال از آن زمان، تغییر خاصی در این روند صورت نگرفته؛ جز اینکه خودروسازان آستین ها را بالا زده و باتری های مورد نیاز را خودشان تولید می کنند، اما مشکل کاوش فلزات گران قیمت در مناطق دور دست کماکان به قوت خود باقی بوده و این فلزات تا زمان تبدیل شدن به باتری مسافت های بسیار زیادی را طی می کنند.

هزینه بالای استخراج لیتیوم و سایر فلزات گران از معادن

همانطور که در بالا نیز اشاره شد، ساخت باتری برای اتومبیل های برقی نیازمند فلزاتی گران بها است. در این دسته از اتومبیل ها به جای باتری نیکل-هیدرید فلز از باتری های لیتیوم-یونی استفاده می شود. لیتیوم یکی از مواد اصلی با ارزش است که امروزه قیمتی صعودی پیدا کرده است. حال سوال مهم اینکه منبع اصلی این ماده کجاست؟

بر اساس یکی از تحقیقاتی که در سال 2015 انجام شده، استرالیا بزرگ ترین تامین کننده لیتیوم در جهان است. بعد از آن کشورهای شیلی، آرژانتین، چین و زیمباوه در رده های دوم تا پنجم قرار دارند.

درست مثل سوخت های فسیلی، لیتیوم هم منابع محدودی دارد و روزی تمام خواهد شد. تا زمانی که جایگزینی برای این فلز ارزشمند پیدا نشود، تقاضای بیشتر افزایش قیمت را به دنبال داشته و طبیعتا خودروهای برقی قیمتی گران تر پیدا خواهند کرد.

مشکل دیگر اینکه لیتیوم تنها ماده کمیاب در ساخت اتومبیل های برقی نیست، چرا که سایر مواد معدنی مثل دیسپروزیوم، لانتان، نئودیمیم و پرازئودیمیم نیز در تولید باتری ها و سایر اجزا کاربرد دارند.

بازیافت باتری ها، آیا همه آمادگی لازم را دارند؟

حدود 20 سال پیش، اولین مدل از تویوتا پریوس پا به خیابان ها گذاشت. با توجه به گذشت دو دهه از عمر این خودرو، یقینا باتری های آن تاکنون تعویض شده اند. اگر پیش بینی ها درست از آب درآید، در سال 2045 باتری های لیتیوم یونی بسیار زیادی برای بازیافت انباشته خواهند شد.

طبق پیش بینی کارشناسان در سال 2025 اتومبیل های برقی کاملا فراگیر می شوند؛ با این حساب دو دهه بعد و در سال 2045، شرایطی مشابه با شرایط مدل های اولیه پریوس حاکم خواهد شد، اما با شدتی به مراتب زیاد تر.

اگر چه باتری های لیتیوم-یونی و نیکل-هیدرید فلزی قابل بازیافت هستند، اما هنوز تعداد کمپانی های فعال در این زمینه بسیار معدود و اندک بوده و انباشته شدن این نوع از باتری ها می تواند خطرات زیست محیطی زیادی به دنبال داشته باشد.

به عبارت دیگر سرعت رشد کارخانه های بازیافت کننده، با سرعت رشد ساخت باتری برای خودروهای الکتریکی تناسبی ندارد. جالب است بدانید با گذشت بیش از یک قرن از زمان تولید خودروهای بنزینی، تمامی اجزای آنها به طور صحیح بازیافت نمی شوند.

تویوتا به عنوان یکی از خودروسازان پیشگام، برنامه هایی را برای باتری های کهنه تدارک دیده است. بر این اساس باتری پریوس های قدیمی بهسازی شده و دوباره مورد استفاده قرار خواهند گرفت.

خداحافظی با تعمیرهای راحت و ارزان

تعمیر خودروهای برقی بجز در مواردی مثل تعویض تایرهای پنچر یا لامپ های سوخته، برای مالکین اصلا راحت نخواهد بود؛ دلیل آن هم واضح است، پیچیده تر شدن اجزای اصلی.

در خودروهای رایج کنونی اجزای مختلف براحتی توسط مکانیک ها آن هم با قیمت هایی معقول تعمیر می شوند، حال آنکه پس از پایان یافتن دوره وارانتی و مستهلک شدن پیشرانه در یک خودروی الکتریکی، رفع ایرادات دشوارتر شده و گاها نیازمند هزینه های زیادی خواهد بود.

در حال حاضر به غیر از خود سازندگان، سایر سرویس دهندگان مستقل درباره نحوه تعمیر موتورهای الکتریکی اطلاعات چندانی ندارند؛ در صورت عیب یابی نیز بعضا ابزارهای لازم برای رفع عیوب در اختیار این شرکت ها نیست.

بنابراین در چنین مواقعی باید به نمایندگی های مربوطه مراجعه کرد، جایی که هزینه رفع عیوب به احتمال زیاد بسیار بیشتر خواهد بود.

بدرود طبیعت و نقاط دوردست

حتما تاکنون ویدیوها و تصاویر ماجراجویانی را که با استفاده از خودروهای شاسی بلندی مثل انواع لندرور به دل طبیعت زده اند، دیده اید. این دسته از خودروها توانایی فتح انواع پستی و بلندی ها را داشته و تقریبا از هر چالشی سربلند بیرون می آیند.

وقتی ماجراجویان برنامه سفرهای چند روزه به مناطق دور افتاده می چینند، گالن های حاوی سوخت یکی از ضروری ترین آیتم هایی است که در لیست گنجانده می شود.

در خودروهای الکتریکی فعلا هدف اولیه جابجایی از نقطه A به نقطه B بدون برجا گذاشتن گازهای آلاینده بوده و رفتن به طبیعت با مسیرهای صعب العبور هنوز مورد توجه قرار نگرفته است.

با توجه به شواهد و قرائن به نظر نمی رسد که به این زودی ها اتومبیل های آفرود برقی با شعاع حرکتی قابل قبول برای ماجراجویان توسعه یابند. به عبارت دیگر این دسته از خودروها، در مناطق دوردست باعث مرگ کامل رقبای بنزینی نخواهند شد. این قاعده درباره خودروهای هیدروژنی نیز استوار است، زیرا آنها سیستم سوخت گیری پیچیده تری دارند.

نیاز اساسی به تامین الکتریسیته از منابع تجدیدپذیر

رز واقعا گل زیبایی است، اما خارهای زیادی هم دارد؛ می توان این خارها را جدا کرد، اما باید این کار را با دقت زیادی انجام داد. حال این مساله درباره خودروهای الکتریکی و حتی هیدروژنی نیز تا حدودی صادق است. این نوع از وسایل نقلیه اگر چه بدون آلایندگی هستند، ولی نیروی الکتریسیته هنوز از منابع تجدیدناپذیر تامین می شود.

اکثر دولت ها در کشورهای مختلف جهان، به دنبال انرژی های سبز هستند، اما سرعت پیشرفت آنچنان زیاد نیست. اگر به جای آپارتمان در یک خانه ویلایی زندگی می کنید، می توانید از پنل های خورشیدی برای تامین بخشی از انرژی مورد نیاز مسکن یا اتومبیل خود استفاده نمایید. اما مساله مهم اینکه قیمت این پنل ها – بخصوص آنهایی که توانایی شارژ خودروهای الکتریکی را دارند – بالا بوده و عموم مردم نمی توانند آنها را تهیه کنند.

البته پر واضح است در صورتی که تولید این نوع از پنل ها افزایش یافته و حمایت های دولتمردان در راستای استفاده از آنها بیشتر شود، قیمت آنها روز به روز کمتر خواهد شد.

در زمان فعلی شاید برخی بر این باور باشند که هیدروژن بهترین انتخاب برای آینده است. در پاسخ به این گروه باید اشاره کنیم که استخراج هیدروژن از متان در مقیاس بسیار بزرگ دی اکسید و مونوکسید کربن زیادی بجا می گذارد. با این حساب استفاده از هیدروژن به عنوان سوخت اصلی خودروها توجیهی نخواهد داشت.

ثبت بین المللی اختراعات

ثبت بین المللی اختراع/pct

با بهره گیری از سیستم ثبت اختراع PCT امکان ثبت و حمایت از اختراع در 152 کشورجهان فراهم میگردد.

ادامه...

تقویم

امروز10
این ماه1149
مجموع72132
توسعه یافته توسط وب سایت جومینا

طراحی و توسعه: وب نگاران پارسه