گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
ایده اتومبیل الکتریکی در سال‌های اخیر به لطف کمپانی‌هایی مانند تسلا به صورت گسترده و در سطح جهانی مطرح شده و در همین رابطه، قصد داریم تا خودروهای برقی را بیشتر مورد بررسی قرار دهیم.
اتومبیل الکتریکی یک وسیله حمل و نقل برقی بوده که برخلاف اتومبیل‌های معمولی، از سوخت فسیلی برای جابه‌جایی استفاده نمی‌کند. در حالی که تاثیرات مخرب نسل بشر در آب و هوای سیاره روز به روز آشکارتر می‌شود، خودروهای برقی هم بیشتر و بیشتر مورد توجه طرفداران محیط زیست قرار می‌گیرند. با این تفاسیر قصد داریم تا به بررسی دقیق‌تر اتومبیل‌های الکتریکی بپردازیم.
در حالی که اختراع خودروها و وسایل نقلیه گوناگون به سهم خود انقلابی را در بحث حمل و نقل به وجود آورد، با گذشت دهه‌ها استفاده از این وسایل و سوزاندن حجم عظیمی از سوخت‌های فسیلی برای تامین انرژی حرکت خودروها، آثار مخرب زیست محیطی چنین اختراعی در سال‌های اخیر بیشتر از همیشه توجه‌ها را به خود جلب کرده و در همین رابطه، کمپانی‌های موفقی مانند تسلا (Tesla) با ساخت وسایل نقلیه الکتریکی روشی را برای جایگزینی اتومبیل‌های سوخت فسیلی ارائه کرده‌اند.
در بسیاری از کشورهای جهان اتومبیل‌های برقی در کنار اتومبیل‌های معمولی به فروش می‌رسند و عده زیادی از علاقه‌مندان به فکر خریدن چنین ماشین‌های دوست دار محیط زیستی هستند. با این تفاسیر اگر به بحث خودروهای برقی علاقه دارید و در صورت امکان، پول خود را صرف خرید چنین اتومبیل‌هایی می‌کنید، در ادامه با ما همراه باشید.
چرا اتومبیل الکتریکی ؟
قبل از پاسخ دقیق به این سوال، باید به موضوع خودروهای احتراق داخلی بپردازیم. اکثریت اتومبیل‌هایی که در خیابان‌ها و جاده‌ها می‌بینید از نوع احتراق داخلی هستند و وقتی باک آن‌ها را با بنزین پر می‌کنیم، چرخاندن سوئیچ و روشن کردن موتور ماشین جرقه‌ای را برای سوزاندن سوخت فسیلی داخل باک ایجاد می‌کند.
موتور احتراق داخلی
این سوخت به داخل پیستون‌های خودرو کشیده شده و با آتش زدن و استخراج گرما و فشار آن، امکان حرکت پیستون‌ها و در نتیجه ایجاد توان برای حرکت اتومبیل فراهم می‌شود؛ اما جالب است بدانیم که در طول چندین دهه کار بر روی این نوع موتورها، حداکثر بازدهی خودروهای احتراق داخلی معمولی تنها 20 درصد است. به این معنا که 80 درصد حرارت ناشی از سوزاندن سوخت فسیلی هدر می‌رود و فقط یک پنجم این سوخت به حرکت خودرو کمک می‌کند.
به علاوه، در مقایسه با اتومبیل الکتریکی این نوع از وسایل نقلیه گازهای جانبی مضری را وارد اتمسفر می‌کنند و به نوبه خود باعث آلودگی هوا، گرمایش زمین و در نهایت مرگ تعداد زیادی از ساکنان سیاره در اثر این مشکلات می‌شوند.
همان‌طور که اشاره شد، دهه‌ها پیشرفت در حوزه ماشین‌سازی باعث شده تا در کنار افزایش کارایی خودروهای احتراق داخلی، میزان آلودگی آن‌ها هم کم شود. با این حال خودروهای مورد نظر به سطحی رسیده‌اند که دیگر فایده‌ها و مزایای ادامه ساخت آن‌ها رو به افول بوده و راه‌حل‌های سبزتر و سالم‌تری مانند اتومبیل الکتریکی در حال جایگزینی آن‌ها هستند. افزایش سطح آگاهی عموم مردم جهان در مورد گرمایش زمین و تغییرات آب و هوایی هم هرچه بیشتر به این مسئله کمک کرده و باعث رشد بیشتر صنعت خودروهای برقی شده است.
اتومبیل الکتریکی چطور کار می‌کنند؟
برخلاف سیستم احتراق داخلی، خودروهای الکتریکی با استفاده از باتری‌های قابل شارژ انرژی لازم برای حرکت را تامین کرده و بدون سوزاندن سوخت و آلوده کردن محیط زیست امکان جابه‌جایی کاربر را فراهم می‌کنند. همان‌طور که از ظاهر چنین اتومبیل‌هایی پیداست، یک اتومبیل الکتریکی تفاوت ظاهری چندانی با ورژن‌های سوخت فسیلی ندارد، اما در زیر کاپوت این دو نوع خودرو، سیستم‌هایی کاملا متفاوت قرار گرفته است.
خودرو بنزینی یا گازوئیلی شما همین حالا هم از مدارهای الکتریکی و باتری برای افزایش کارایی خود استفاده می‌کند، اما این سیستم‌های برقی منبع اصلی تامین انرژی اتومبیل نیستند. باتری چنین خودروهایی برق لازم برای روشن شدن چراغ‌ها، کامپیوتر داخلی خودرو و برخی امکانات دیگر را فراهم می‌کند، اما نکته مهم اینجاست که این باتری‌ها توسط موتور خودرو شارژ می‌شوند؛ در حالی که در اتومبیل الکتریکی باتری‌های به کار رفته اصلی‌ترین انرژی لازم برای چرخیدن چرخ‌ها را فراهم می‌کنند.
برخلاف خودروهای سوخت فسیلی، موتور به کار رفته برای ایجاد حرکت در یک خودرو برقی بسیار جم و جورتر بوده و بسته به نوع اتومبیل ممکن است تنها دو چرخ جلو یا عقب در آن حرکت کنند و یا تمامی چرخ‌ها امکان چرخیدن داشته باشند. البته به خاطر وزن زیاد باتری‌های به کار رفته، این وسایل ذخیره الکتریسیته باید با دقت روی شاسی خودرو سوار شوند و همچنین وزن سیستم برقی کل اتومبیل هم در سراسر وسیله نقلیه پخش شده است.
برق مورد نیاز برای شارژ باتری‌ها از طریق برق موجود در منزل و یا ایستگاه‌های شارژ این نوع خودروها در دسترس خواهد بود و همچنین تکنیک‌های مختلفی مانند استخراج برق از سیستم ترمز هم به افزایش کارایی اتومبیل الکتریکی کمک می‌کند.
مخالفان خودروهای برقی
در عین حال که ایده چنین وسایل در نوع خود شگفت‌انگیز است، منتقدان زیادی هم هستند که با ساخت خودروهای الکتریکی مخالف‌اند. این افراد در مورد مزایای مربوط به آلودگی می‌گویند که برق مصرفی یک اتومبیل الکتریکی همچنان توسط نیروگاه‌های سوخت فسیلی فراهم می‌شود و با ساخت این خودروها مشکل آلودگی از هر اتومبیل مجزا به نیروگاه‌ها منتقل می‌شود.
با این حال نکته جالب‌توجه این بوده که بحث آلودگی خودروهای احتراق داخلی در سطحی محلی باعث کاهش کیفیت هوای شهرها و روستاها می‌شود، در حالی که انتقال این فرآیند احتراق سوخت فسیلی به داخل نیروگاه‌ها، هوای تمیز شهرها را حفظ می‌کند. به علاوه اتومبیل‌های الکتریکی به مراتب کم سر و صداتر از وسایل نقلیه سوخت فسیلی هستند و این مسئله هم به نوبه خود بسیار اهمیت دارد.
از طرف دیگر انتقال فرآیند تامین انرژی به نیروگاه‌ها کارایی این فرآیند را در مقایسه با استفاده از سوخت در خودروها افزایش داده و می‌توان گفت که جمع آلودگی ناشی از خودروهای معمولی در مقایسه با آلودگی ایجاد شده توسط نیروگاهی که می‌تواند برق مورد نیاز خودروهای الکتریکی معادلی را تامین کند، بسیار بیشتر خواهد بود.
آلودگی محیط زیست از طریق نیروگاه‌های سوخت فسیلی مدت‌هاست که دردسرهای بسیاری را به وجود آورده، اما می‌توان گفت که این نیروگاه‌ها توانایی بیشتری در افزایش کارایی خود و همچنین به کار گیری روش‌های جایگزینی مانند سوخت‌های تجدید پذیر بادی یا خورشیدی دارند. در حالی که به کار گیری پنل‌های خورشیدی و یا تجهیزات تولید برق با باد در تک‌تک خودروها به صورت مجزا بازدهی چندانی نداشته و در حال حاضر اصلا منطقی نیست.
مشکلات دیگر
علاوه بر موضوع کاهش آلودگی محیط زیست با جایگزینی الکتریسیته با سوخت‌های فسیلی، باید گفت که تولید باتری‌های مورد نیاز خودرو الکتریکی فرآیند سبز و سالمی نیست و همچنین، هنوز مشخص نشده که با باتری‌های از رده خارج شده خودروهای فرسوده چه کار می‌توان کرد.
از طرف دیگر باید در نظر داشته باشیم که سرمایه‌داران طرفدار ساخت خودروهای الکتریکی و کسانی که برای رشد این صنعت تلاش می‌کنند، بیش از همه به دنبال کسب سود از تولید این اتومبیل‌ها هستند و نگرانی‌های محیطی زیستی از نظر آن‌ها در درجه دوم اهمیت قرار دارد. برخی از این تولید کنندگان هم با تاکید بیش از حد بر روی نکات مثبت محصولاتشان در رابطه با سلامت محیط زیست، بسیاری از نکات منفی موجود همانند بحث دور ریختن باتری‌ها و یا مواد دیگر مورد استفاده در ساخت خودروهای الکتریکی را کمرنگ جلوه می‌دهند.
همانند فرآیند ساخت یک تلفن هوشمند، برای ساخت یک اتومبیل الکتریکی باید موادی به کار گرفته شوند که گاها از سراسر دنیا تامین می‌شوند و روش تامین این مواد در برخی کشورها غیرانسانی بوده و کسانی که در این فرآیند دخیل هستند از شرایط کاری مناسبی برخوردار نیستند. پروسه‌هایی مانند استخراج مواد از معدن و یا تهیه آلیاژهای گوناگون مورد استفاده هم به نوبه خود باعث ایجاد آلودگی‌های بسیاری می‌شوند.
به عنوان مثال وقوع پاندمی کووید 19 نشان داد که تعطیل شدن برخی تولید کننده‌های اساسی مواد اولیه، تنها در مدت چند ماه می‌تواند چه تاثیر مثبتی بر روی سلامت اتمسفر زمین داشته باشد و همچنین وابستگی کشورهای جهان به چندین تولید کننده محدود مانند چین باعث بروز مشکلات اقتصادی و سیاسی مختلفی شده که خودروهای برقی تاثیر چندانی در حل کردن آن‌ها ندارند.
اتومبیل الکتریکی ؛ انتخابی بین بد و بدتر
با این تفاسیر می‌توان گفت که اتومبیل‌های برقی یک راه حل جادویی برای از بین بردن مشکلات زیست محیطی حمل و نقل نیستند و بهتر است که آن‌ها را به عنوان گزینه بد در انتخاب بین بد و بدتر در نظر گرفت.
از طرف دیگر کارشناسان می‌گویند که خرید یک اتومبیل الکتریکی می‌تواند در کاربر این تصور غلط را به وجود آورد که این کار برای ایجاد تغییرات مثبت کافی بوده و از این طریق، اقدامات دیگری برای نجات محیط زیست زمین صورت نگیرد. به بیان دیگر با استفاده گسترده از این خودروها مشکل آلودگی ناشی از حمل و نقل تنها به بخش دیگری از مناطق و صنایع جهان منتقل می‌شود و ممکن است از این طریق تغییر چندانی در وضعیت کلی سیاره رخ ندهد.
ساخت باتری
اگر تصور کنیم که خودروهای برقی در سطحی گسترده‌تر تولید شوند، تامین مواد مورد نیاز برای ساخت باتری‌ها مانند عناصر کبالت و لیتیوم با دردسرهای خود همراه بوده و از آنجایی که در صنایع معدن داری، هدف اصلی کاهش هزینه‌های استخراج است، روش‌های کم‌هزینه به دست آوردن این عناصر ضررهای جبران‌ناپذیری را به محیط زیست وارد خواهد کرد. به عنوان مثال افزایش تقاضا برای مواد اولیه ساخت باتری‌ها منجر به بیشتر شدن حفاری‌های عمیق دریایی شده که به نوبه خود مشکلات زیادی را به همراه خواهد داشت.
همان‌طور که اشاره شد، دور ریختن و بازیافت باتری‌های به کار رفته در یک اتومبیل الکتریکی یکی از اصلی‌ترین موضوعات مربوط به صنعت خودروهای مورد نظر بوده و به همین دلیل، نیاز به تامین مواد تازه و استفاده نشده هم رفته‌رفته بیشتر می‌شود. باتری‌های بزرگ به کار رفته در این خودروها به راحتی قابل دور ریختن نیستند و هنوز مشخص نیست که حجم عظیمی از باتری‌های بلااستفاده به وجود آمده در سال‌های آینده در کجا نگهداری خواهند شد و روش نگهداری آن‌ها ضرری به محیط زیست وارد خواهد کرد یا خیر؟
به علاوه از آنجایی که مواد اولیه به کار رفته در خودروهای برقی عمدتا در کشورهای آسیب‌پذیر تولید می‌شوند و یا به دلیل مشکلات حقوق بشری شرایط کاری در این کشورها به هیچ وجه مناسب نیست، استفاده از اتومبیل الکتریکی به جای خودروهای احتراق داخلی می‌تواند مشکل آلودگی هوا را از کشورهای توسعه یافته و ثروتمند خارج کرده و بیشتر از گذشته به کشورها و انسان‌ها آسیب‌پذیر جهان ضرر برساند.
خودروهای هیبریدی
البته همان‌طور که اشاره شد، خودروهای هیبریدی با ترکیب باتری و موتور احتراق داخلی، گزینه دیگری را به علاقه‌مندان اتومبیل‌های برقی ارائه می‌دهند. این نوع وسایل نقلیه به دو صورت قابل شارژ و اصطلاحا خودکفا تقسیم می‌شوند. در نوع خودکفا، باتری‌های به کار رفته در خودرو هیبریدی توسط موتور احتراق داخلی و همچنین سیستم استخراج الکتریسیته از ترمزها شارژ شده و بر اساس نوع استفاده کاربر، از توان سوخت فسیلی و یا برقی اتومبیل برای جابه‌جایی استفاده می‌شود.
شاید تا به حال متوجه شده باشید که در داخل شهرها مصرف خودروهای بنزینی و گازوئیلی به واسطه سرعت پایین و توقف‌های بیش از اندازه، نسبت به خارج شهر و جابه‌جایی‌های جاده‌ای بیشتر است؛ برای افزایش کارایی، خودروهای هیبریدی در جابه‌جایی‌های که سوخت بیشتری را مصرف می‌کنند، از موتور الکتریکی خودرو استفاده کرده و در جابه‌جایی‌های کم‌مصرف‌تر به موتور احتراق داخلی سویچ می‌کنند.
نوع قابل شارژ خودروهای هیبریدی شباهت بیشتری به اتومبیل الکتریکی دارند؛ در این سیستم، امکان شارژ باتری‌های به کار رفته در خودرو وجود داشته و به همین دلیل، باتری‌ها برای شارژ شدن تنها به موتور احتراق داخلی و سیستم ترمزی وابسته نیستند. به همین دلیل کارایی خودرو هم نسبت به نوع خودکفا می‌تواند بیشتر باشد.
بازار خودروهای الکتریکی
با اینکه نیسان لیف – Nissan Leaf یکی از اولین اتومبیل‌های برقی است که برای استفاده عموم عرضه شد، خودرو تویوتا پیریوس – Toyota Prius محصولی بود که بحث استفاده از این وسایل نقلیه را داغ کرد. البته این خودرو برخلاف لیف از نوع هیبریدی بوده و هم از الکتریسیته و هم از سوخت فسیلی برای حرکت اتومبیل استفاده می‌کند.
با این وجود تا قبل از ورود کمپانی تسلا ایلان ماسک در حوزه ساخت اتومبیل الکتریکی این وسایل نقلیه چندان توجه‌ها را به خود جلب نمی‌کردند و توانایی آن‌ها برای طی مسافت با یک بار شارژ کردن و همچنین قیمت و سایر قابلیت‌های این وسایل نقلیه به هیچ وجه با خودروهای سوخت فسیلی قابل مقایسه نبود.
کمپانی تسلا در میان تمامی تولید کنندگان ماشین‌های الکتریکی از همه موفق‌تر بوده و تلاش‌های آن برای ترغیب عموم مردم برای استفاده از این خودروها بیشتر از سایر رقبا به نتیجه رسیده است. به نظر می‌رسد که موفقیت این کمپانی باعث ورود اکثر خودروسازان عظیم دنیا به بازار ساخت این وسایل نقلیه شده و هم‌اکنون گزینه‌های مختلف هیبریدی یا تمام الکتریکی توسط شرکت‌های گوناگون در این رابطه ارائه می‌شود.
حمایت‌ها
به علاوه کشورهای زیادی هم تصمیم به محدود کردن و یا توقف استفاده از خودروهای سوخت فسیلی تا دهه میلادی آینده گرفته‌اند و همین کشورها قوانین حمایتی مختلفی را برای کسانی که از اتومبیل الکتریکی استفاده می‌کنند، وضع کرده‌اند. همچنین در طول سال‌های گذشته این حمایت‌ها به ساخت تعداد زیادی ایستگاه شارژ باتری در مناطق مختلف کشورهای استفاده کننده منجر شده و انتظار می‌رود که تعداد این ایستگاه‌ها در آینده نزدیک بیشتر شود.
کاهش هزینه ساخت و قیمت نهایی خودروهای برقی هم به کمک تلاش‌های کمپانی‌هایی مانند تسلا باعث شده تا جایگزینی وسیله حمل نقل با ورژن برقی از همیشه راحت‌تر باشد و تنها بر عهده کاربر خواهد بود که با توجه به توضیحات موجود و صحبت‌های مختلف کارشناسان در این رابطه، تصمیم خود را بگیرد.