خودروهای برقی و چالش شارژ در خیابان

به گزارش تین نیوز به نقل از ایمنا، روند روبه رشد استفاده از خودروهای برقی، زیرساخت های شارژ عمومی را به یکی از موانع اصلی توسعه این نوع وسایل نقلیه تبدیل کرده است. در حالی که شرکت های خودروسازی به سمت تولید خودروهای برقی با آلایندگی صفر حرکت می کنند، توسعه شبکه شارژ، همگام با این تحول پیش نمی رود. دلیل اصلی این کمبود، سرعت کند ایجاد زیرساخت های شارژ مناسب در خیابان ها است و تلاش های گوناگونی برای گسترش و بهبود زیرساخت های شارژ در بخش عمومی و خصوصی در حال انجام است.

افزایش استقبال از خودروهای برقی و گسترش سهم آن ها در بازار با سرعت روزافزون در حال افزایش است و دیگر نمی توان این پدیده را یک اتفاق زودگذر تلقی کرد. تولیدکنندگان بزرگ خودروهای برقی با درک این موضوع، برنامه های خود را به گونه ای تغییر داده اند که تا دهه آینده، محصولاتی با آلایندگی صفر تولید کنند. تولیدکنندگان خودروهای لوکس، زودتر از دیگر شرکت ها فروش خودروهای بنزینی و دیزلی را متوقف خواهند کرد.

ولوو اعلام کرده است که تا سال ۲۰۳۰ فقط خودروی برقی تولید خواهد کرد و آئودی نیز قصد دارد تا چند سال بعد، تولید خودروهای با موتور احتراقی را به تدریج کاهش دهد، این در حالی است که شبکه شارژ خودروهای برقی در بیشتر بازارها، همچنان با سرعت کمی در حال توسعه است. تاکنون امید اصلی فعالان این حوزه، به شارژ خانگی و اختصاصی خودروها بوده است. تحقق کامل پتانسیل خودروهای برقی نیاز به توسعه شبکه های شارژ عمومی دارد.

از نظر تئوری می توان یک خودروی برقی را به هر پریز برقی متصل کرد، اما مشکل اصلی، میزان توان و مدت زمان شارژ است. هرچه ظرفیت باتری خودروها بیشتر باشد، این زمان نیز افزایش پیدا می کند. در گذشته، ظرفیت باتری خودروهای برقی به ندرت به ۲۰ کیلووات ساعت می رسید، اما مدل های جدیدتر، باتری هایی با ظرفیت ۵۰ تا ۸۰ کیلووات ساعت و حتی ۱۰۰ کیلووات ساعت دارند. هدف اصلی در شارژ عمومی، دستیابی به شارژ سریع است که به فناوری های پیشرفته نیاز دارد. شرکت هایی همچون تسلا، در حال تجهیز شبکه اختصاصی خود به سیستم هایی با توان خروجی تا ۳۰۰ کیلووات هستند.

در حال حاضر، خودروهای برقی قادر به پیمودن مسافت های طولانی نیستند، بنابراین، این بخش نیازمند ارتقا و سازگاری فناوری است. کشورهایی که بیشترین تمایل را به استفاده از خودروهای برقی دارند، در تلاش هستند تا با سرمایه گذاری های چند میلیون دلاری، روند توسعه شارژرهای عمومی را تسریع کنند، برای مثال، کمیته تغییرات آب وهوایی بریتانیا، تخمین زده که برای پاسخگویی به نیازهای رانندگان خودروهای برقی در سال ۲۰۳۰، به ۱۱۷۰ ایستگاه شارژ در هر ۱۰۰ کیلومتر نیاز است.

چالش های ایستگاه های شارژ خودروهای برقی

زیرساخت های شارژ عمومی با مجموعه ای از چالش های جدی روبه رو هستند، در حالی که هنوز چالش های قبلی به طور کامل برطرف نشده است. بازسازی ایستگاه های شارژ قدیمی برای انطباق با شرایط جدید، معایب زیادی دارد و به همین دلیل پیشنهاد می شود که ایستگاه های جدید راه اندازی شود. موانع فنی دیگری نیز در زمینه ادغام شارژرها در مکان های مختلف به ویژه در فضاهای شهری وجود دارد.

تا به امروز، نحوه شارژ خودروهای برقی، بر اساس نوع کانکتور سازگار با هر خودرو، متفاوت بوده است. این مسئله، به شرکت سازنده و منطقه جغرافیایی بستگی دارد. فعالان حوزه خودروهای برقی خواستار یک استاندارد واحد برای شارژ سریع هستند تا شرکت ها مجبور نباشند ایستگاه های شارژ را با انواع مختلف کانکتور طراحی کنند.

مشکلات مربوط به نگهداری و تعمیر ایستگاه های شارژ نیز، یک عامل مهم و مرتبط با بازسازی زیرساخت ها است. برای مثال در کالیفرنیا که بزرگترین بازار خودروهای برقی در ایالات متحده آمریکا است، یک چهارم ایستگاه های شارژ، غیرفعال است. کمبود نیروی متخصص و آموزش دیده در سطح جهان به شدت احساس می شود.

کاهش سرعت نصب ایستگاه های شارژ، از زمان همه گیری کرونا، به دلیل کمبود جهانی قطعات و افزایش قیمت فلزاتی همچون لیتیوم، تشدید شده است. این دو عامل، منجر به افزایش هزینه ها شده است، هرچند پیش از این نیز، راه اندازی ایستگاه های شارژ سریع، هزینه ی زیادی داشت.

راهکارهای بهبود وضعیت شارژ خودروهای برقی

با توجه به چالش های موجود در زمینه شارژ خودروهای برقی، طرح های مختلفی از جمله تصویب یک استاندارد جهانی برای شارژ و توسعه جاده های برقی برای رفع این مشکلات در حال بررسی است. تولیدکنندگان بزرگ خودرو در ایالات متحده، توافق کرده اند که از استاندارد شارژ آمریکای شمالی(NACS) که توسط شرکت تسلا توسعه یافته است، برای خودروهای جدید خود استفاده کنند. بیشتر این شرکت ها، این استاندارد را از سال جاری در خودروهای جدید خود پیاده سازی خواهند کرد و آداپتورهایی را نیز برای خودروهای قدیمی تر ارائه خواهند داد تا امکان شارژ آن ها در سوپرشارژرهای تسلا فراهم شود.

شرکت های ب ام و، جنرال موتورز، هوندا، هیوندای، کیا، مرسدس بنز و استلانتیس نیز، شرکت یونا را با هدف ساخت شبکه ای با ۳۰ هزار پورت شارژ سریع مستقیم، برای پشتیبانی از استاندارد شارژ آمریکای شمالی و استاندارد سیستم شارژ متصل تأسیس کرده اند.

راهکارهای متعددی برای مالکان خودروهای برقی ارائه شده است که بدون گاراژ یا شارژر اختصاصی هستند تا آن ها بتوانند به راحتی خودروهای خود را شارژ کنند، برای مثال، دولت بریتانیا به مالکان خودروهای برقی که گاراژ ندارند، کمک های مالی پرداخت می کند تا بتوانند شارژرهای خیابانی را نصب کنند. یک طرح آزمایشی در شهر ناتینگهام در حال اجرا است که به مالکان این امکان را می دهد که یک کابل از شارژر خانگی خود به خیابان بکشند و خودروی خود را مقابل منزل شارژ کنند.

در چندین کشور اروپایی از جمله فرانسه، سوئد و آلمان، پروژه های مربوط به جاده های برقی در حال توسعه است. دولت فرانسه قصد دارد ۸۸۵۰ کیلومتر جاده برقی با استفاده از کابل های هوایی یا شارژ القایی احداث کند. آلمان نیز قصد دارد چهار هزار کیلومتر کابل هوایی در بزرگراه ها نصب کند و سوئد نیز در نظر دارد ۲۰۰۰ کیلومتر جاده برقی بسازد. این جاده های برقی می توانند از روش های مختلف شارژ از جمله سیستم هایی با کابل های هوایی و شارژ القایی بی سیم پشتیبانی کنند.

شارژ خودروها حین حرکت، یکی از راهکارهایی است که در حال حاضر برای تسهیل شارژ خودروهای برقی، مورد آزمایش قرار می گیرد. اولین جاده برقی بی سیم، در شهر دیترویت آمریکا نصب شده است تا خودروهای برقی حین رانندگی، شارژ شوند. این جاده، یک قطعه ۴۰۰ متری است که زیر سطح آن، سیم پیچ های الکترومغناطیسی نصب شده است. سیم پیچ ها به شبکه برق شهر متصل هستند و با ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی در سطح جاده، انرژی را به گیرنده ای که به باتری خودروی برقی متصل است، منتقل می کنند.

قرار است همین سیستم در یک بزرگراه بین پاریس و اورلئان در فرانسه نیز آزمایش شود. هدف از این کار، ایجاد مسیری است که انواع مختلف وسایل نقلیه، از جمله خودروهای سواری، ون ها، کامیون ها و اتوبوس ها بتوانند از آن استفاده کنند و میزان انتشار گازهای گلخانه ای را در مقایسه با خودروهای دیزلی، تا ۸۶ درصد کاهش دهند. برای دستیابی به این اهداف، نیاز به همکاری و توافق بین ذی نفعان مختلف در حوزه خودروهای برقی است؛ تنها در این صورت است که می توان از سرمایه گذاری های انجام شده، به درستی استفاده کرد و پاسخگوی نیاز روزافزون تعداد خودروهای برقی در جاده ها بود.