پنج نوع رایج باتری‌های خودروهای برقی توضیح داده شد

نوع باتری که وسیله الکتریکی شما را تامین می‌کند، تفاوت زیادی در مسافت قابل دستیابی ایجاد می‌کند. علاوه بر این، سرعت شارژ وسیله الکتریکی شما یا مدت زمان عملکرد آن پس از پایان گارانتی تولیدکننده به نوع باتری وابسته است. در واقع، حتی ایمنی وسیله الکتریکی شما نیز توسط بستهٔ باتری تعیین می‌شود.

نوع باتری که وسایل نقلیه الکتریکی شما را تامین می‌کند، در خصوص برد تأثیر بزرگ دارد. علاوه بر این، سرعت شارژ وسایل نقلیه الکتریکی شما یا مدت زمانی که پس از گارانتی سازنده دوام می‌آورد، به نوع باتری بستگی دارد. در واقع، حتی ایمنی وسایل نقلیه الکتریکی شما توسط بستهٔ باتری تعیین می‌شود.

این ما را به سؤال مهمی می‌رساند: انواع مختلف باتری‌ها در وسایل نقلیه الکتریکی چیستند؟

1. باتری اسید‑سرب

یک باتری اسید‑سرب نوع سنتی باتری است که در اکثر وسایل نقلیه بنزینی برای روشن کردن موتور استفاده می‌شود. علاوه بر این، برخی از اولین وسایل نقلیه الکتریکی در دههٔ ۹۰، مانند GM EV1 یا Ford Ranger EV، از باتری‌های اسید‑سرب استفاده کردند.

با این حال، باتری‌های اسید‑سرب دیگر توسط تولیدکنندگان وسایل نقلیه الکتریکی استفاده نمی‌شوند چون کارایی پایین دارند. به‌طور خلاصه، باتری‌های اسید‑سرب نسبت به دماهای سرد حساس هستند و نسبت به سایر انواع باتری‌های وسایل نقلیه الکتریکی دوام کمتری دارند. علاوه بر این، وزن و حجم آن‌ها زیاد است.

در عین حال، باتری‌های اسید‑سرب ارزان قیمت هستند و گزینهٔ خوبی برای تبدیل یک وسیلهٔ بنزینی به وسیلهٔ الکتریکی می‌باشند — اگرچه باتری‌های عمیق‌دورهٔ دریایی برای این کار مناسب‌تر هستند.

2. باتری نیکل‑متال‑هیدرید

پس از اینکه تولیدکنندگان خودرو باتری‌های اسید‑سرب را حذف کردند، باتری‌های نیکل‑متال‑هیدرید معمولاً به عنوان جایگزین استفاده می‌شدند. برخی از وسایل نقلیه الکتریکی اولیه که با باتری‌های نیکل‑متال‑هیدرید مجهز بودند شامل Honda EV Plus، Toyota RAV4 EV و Ford Ranger EV می‌شوند.

اما باتری‌های نیکل‑متال‑هیدرید در صنعت وسایل نقلیه الکتریکی محبوب نشدند زیرا هزینهٔ بالایی دارند و در دماهای بالا کارایی کمی نشان می‌دهند. همچنین، این باتری‌ها سریع‌تر از سایر باتری‌ها تخلیه می‌شوند. به همین دلیل، باتری‌های نیکل‑متال‑هیدرید بیشتر در خودروهای هیبریدی به کار می‌روند تا وسایل نقلیه الکتریکی.

جالب است که باتری‌های نیکل‑متال‑هیدرید نسبت به باتری‌های اسید‑سرب یا لیتیوم‑یون دوام بیشتری دارند.

3. باتری لیتیوم‑یون

اکثر وسایل نقلیه الکتریکی امروزی از باتری‌های لیتیوم‑یون استفاده می‌کنند. این به دلیل وزن سبک و بازدهی انرژی بالاتر نسبت به باتری‌های اسید‑سرب یا نیکل‑متال‑هیدرید است. همچنین این باتری‌ها در دماهای بالا کمتر داغ می‌شوند که به کاهش خطر بروز آتش کمک می‌کند.

علاوه بر این، باتری لیتیوم‑یون طولانی‌تر نسبت به سایر انواع باتری تخلیه می‌شود. برخی از وسایل نقلیه الکتریکی با بیشترین برد که از باتری‌های لیتیوم‑یون استفاده می‌کنند می‌توانند بیش از ۵۰۰ مایل (۸۰۰ کیلومتر) با یک بار کامل مسافرت کنند. حتی شگفت‌انگیز است که تسلا با بستهٔ باتری لیتیوم‑یون خود ضمانتی هشت‌ساله دارد — اما طول عمر پیش‌بینی‌شدهٔ تسلا بین ۳۰۰ هزار تا ۵۰۰ هزار مایل است.

با این حال، همهٔ باتری‌های لیتیوم‑یون یکسان نیستند. اکثر وسایل نقلیه الکتریکی سطح بالا از باتری‌های لیتیوم‑یون با الکترود مثبت ساخته شده از کبالت استفاده می‌کنند. از سوی دیگر، برخی تولیدکنندگان وسایل نقلیه الکتریکی در حال حرکت به سمت باتری‌های لیتیوم‑آهن‑فسفات برای وسایل نقلیه الکتریکی ورودی هستند.

علیرغم مزایای آن، یکی از بزرگ‌ترین معایب باتری‌های لیتیوم‑یون این است که هنگام دفع، به محیط زیست آسیب می‌رسانند. علاوه بر این، استخراج مواد خام لیتیوم‑یون می‌تواند اکوسیستم‌های حیاتی برای حیات وحش و جوامع بومی را مختل کند. خبر خوب این است که گزینه‌های امیدوارکننده‌ای برای باتری‌های لیتیوم‑یون وجود دارد که محیط‌زیست‌دوست‌تر هستند.

به‌علاوه، باتری‌های لیتیوم‑یون پس از دفع می‌توانند بازیافت شوند.

4. باتری حالت‑سخت

باتری‌های حالت‑سخت هم‌اکنون در حال توسعه هستند و هنوز در وسایل نقلیه الکتریکی به‌کار رفته‌اند. طبق گفتهٔ تویوتا، اولین وسایل نقلیه الکتریکی با باتری‌های حالت‑سخت ممکن است تا سال ۲۰۲۵ روی جاده‌ها ظاهر شوند. این می‌تواند «تغییردهندهٔ بازی» باشد، چرا که باتری‌های حالت‑سخت انرژی بیشتری نسبت به باتری‌های لیتیوم‑یون دارند.

مزیت دیگر باتری‌های حالت‑سخت این است که نسبت به باتری‌های لیتیوم‑یون فضای کمتری اشغال می‌کنند. به‌دلیل وزن کمتر، باتری‌های حالت‑سخت ممکن است برد وسایل نقلیه الکتریکی را دو برابر کنند و عملکرد را بهبود بخشند.

با این حال، باتری‌های حالت‑سخت هنوز در مرحلهٔ تحقیق هستند — تا زمانی که به‌صورت انبوه تولید شوند، نمی‌توانیم بگوییم آیا عملیاً بهتر از باتری‌های لیتیوم‑یون هستند یا نه.

5. باتری لیتیوم‑سولفور

باتری‌های لیتیوم‑سولفور یک گزینهٔ جایگزین دیگر برای باتری‌های لیتیوم‑یون هستند. مشابه باتری‌های حالت‑سخت، باتری‌های لیتیوم‑سولفور می‌توانند برد بیشتری نسبت به باتری‌های لیتیوم‑یون ارائه دهند. همچنین آن‌ها ارزان‌تر تولید می‌شوند و اثرات محیطی کمتری نسبت به باتری‌های لیتیوم‑یون مبتنی بر کبالت دارند، بر اساس گزارش کمیسیون اروپا.

دلیل این که تا به حال باتری‌های لیتیوم‑سولفور را در وسایل نقلیه الکتریکی ندیده‌ایم این است که دوام کوتاهی دارند. با این حال، پژوهشگران در حال کار بر روی آزمایش‌هایی هستند که می‌تواند این مشکل را حل کند.

بهترین نوع باتری وسایل نقلیه الکتریکی چیست؟

در حال حاضر، اکثر برندهای وسایل نقلیه الکتریکی در آمریکای شمالی از باتری‌های لیتیوم‑یون ساخته شده از کبالت، گرافیت، نیکل یا آلومینیوم استفاده می‌کنند. اگر شما یک تسلا رانندگی می‌کنید، می‌توانید انتظار داشته باشید که بستهٔ باتری لیتیوم‑یون آن عمر مفید بین ۳۰۰ هزار تا ۵۰۰ هزار مایل داشته باشد. علاوه بر این، برد باتری‌های جدیدترین وسایل نقلیه الکتریکی با یک بار کامل بین ۳۰۰ تا ۵۰۰ مایل است.

از سوی دیگر، بسته‌های باتری لیتیوم‑یون گران‌قیمت برای تعویض هستند. در واقع، هزینهٔ باتری شما تقریباً نصف قیمت وسایل نقلیه الکتریکی شماست.

اما در آینده می‌توانیم بسته‌های باتری ارزان‌تر و سبک‌تری داشته باشیم که برد الکتریکی بیشتری نسبت به بسته‌های لیتیوم‑یون داشته باشند. باتری‌های لیتیوم‑سولفور و حالت‑سخت به‌عنوان امیدوارکننده‌ترین جایگزین‌ها برای باتری‌های لیتیوم‑یون شناخته می‌شوند، اما هنوز توسط صنعت وسایل نقلیه الکتریکی پذیرفته نشده‌اند.

باتری‌های نیکل‑متال‑هیدرید نیز برای خودروهای هیبریدی که برای افزایش برد استفاده می‌شوند مناسب هستند — اما تولیدکنندگان خودرو به سمت بسته‌های باتری لیتیوم‑یون برای ساخت هیبریدهای پلاگینگر حرکت می‌کنند. با این حال، اگر شما یک وسیلهٔ بنزینی قدیمی را به وسیلهٔ الکتریکی تبدیل می‌کنید، می‌توانید از باتری‌های اسید‑سرب استفاده کنید.

فناوری باتری وسایل نقلیه الکتریکی به‌تدریج در حال پیشرفت است

در دههٔ ۹۰، بهترین وسایل نقلیه الکتریکی باتری‌هایی داشتند که می‌توانستند بین ۵۰ تا ۱۰۰ مایل را با یک بار کامل پوشش دهند. اکنون فناوری پیشرفت کرده و برخی از وسایل نقلیه الکتریکی می‌توانند تقریباً ۵۰۰ مایل با یک بار کامل مسافرت کنند. در دههٔ آینده، ممکن است وسایل نقلیه الکتریکی داشته باشیم که بیش از ۱٬۰۰۰ مایل را با یک بار کامل مسافرت کنند.

به‌علاوه، باتری‌های وسایل نقلیه الکتریکی می‌توانند به‌طوری پیشرفت کنند که تا زمانی که بیش از یک میلیون مایل رانده شوند، نیازی به تعویض آن‌ها نباشد.

منبع مقاله