مفهوم مسافت مؤثر در خودروهای الکتریکی

برخلاف آنچه انتظار می‌رفت، بازار خودروهای تمام‌برقی بیش از نمونه‌های هیبرید و پلاگین هیبرید در حال رشد است. خودروهای بنزینی، بیشترین توجه عموم مردم به میزان قدرت و شتاب‌گیری پیشرانه معطوف است؛ ولی در نمونه‌هایی که تمام یا بخشی از انرژی خود را از طریق سیستم‌های الکتریکی تأمین می‌کنند، میزان مسافتی که با هر بار شارژ کامل می‌توان طی کرد، اهمیت بیشتری دارد. از سویی دیگر، سرعت سوخت‌گیری در خودروهای بنزینی (به شرط رسیدن به جایگاه و شلوغ نبودن آن) در حد چند دقیقه است؛ درحالی‌که حتی با فناوری‌های شارژ سریع، پر شدن کامل باتری‌ها در یک خودروی برقی مدت زیادی طول می‌کشد.

امروزه شرکت خودروسازی تسلا مشهورترین سازنده‌ی مدل‌های الکتریکی محسوب می‌شود. این برند در ادامه‌ی مطلب، به مهم‌ترین سؤال در ارتباط با سیستم شارژ و باتری خودروهای برقی پاسخ داده است: مسافت واقعی که یک خودروی الکتریکی طی می‌کند؛ چقدر است؟

جواب این پرسش، ارتباط زیادی به ظرفیت‌ باتری‌ها دارد. هر سیستم ذخیره‌ی انرژی الکتریکی مثل باتری لیتیوم یون تلفن همراه یا باتری قلمی کنترل از راه دور تلویزیون، میزان مشخصی انرژی حفظ می‌کنند. این پارامتر معمولا با واحد وات–ساعت معرفی می‌شود که به عنوان مثال روی باتری تلفن همراه با عبارت 10Wh به معنی ۱۰ وات–ساعت و در خودروی تسلا مدل S به‌صورت 85kWh معادل ۸۵ کیلووات–ساعت نشان داده می‌شود. این قبیل عبارات، صرفا اعداد آزمایشگاهی هستند و ظرفیت باتری در شرایط واقعی، با توجه به درجه حرارت محیط، قدمت آن و فاکتورهای دیگر؛ مساوی یا کمتر از این عدد خواهد بود.

عامل مهمی که در میزان مصرف سوخت هر وسیله‌ی موتوری اهمیت دارد؛ راندمان (Efficiency) نامیده می‌شود. شرایط محیط بر راندمان هر خودرو (احتراقی یا الکتریکی) تأثیر زیادی دارد. پایین بودن شیشه‌ی پنجره، گرمای محیط و خصوصا نوع لاستیک می‌تواند مصرف انرژی را افزایش دهد. حتی بالا کشیدن شیشه‌ی برقی هنگامی که خودرو در حال حرکت است، مصرف انرژی بیشتری در مقایسه با انجام این‌ کار در هنگام سکون خواهد داشت. جالب است بدانید که استفاده از سیستم سرمایش و گرمایش (HVAC) به‌راحتی تا ۱۰ درصد انرژی مصرفی در خودروهای الکتریکی را تشکیل می‌دهد.

اما مهم‌ترین عامل در مصرف انرژی یک خودرو، سرعت است. اصطکاک لاستیک با سطح جاده و بدنه‌ی خودرو با مولکول‌های هوا، باعث اتلاف انرژی قابل توجهی در هر وسیله نقلیه خواهد بود. از سویی دیگر، شاید تصور کنیم با سرعت کم و حداقل فشار هوا بر خودرو، مصرف سوخت کاهش یابد؛ اما این‌گونه نیست و در خودروهای الکتریکی، سرعت‌های پایین مثل ۱۵ کیلومتر بر ساعت، می‌توانند به ‌اندازه‌ی سرعت ۵۵ کیلومتر بر ساعت مصرف انرژی داشته باشند. نمودار مصرف سوخت یکی از محصولات تسلا در تصویر بالا، این موضوع را نشان می‌دهد. بر این اساس، مصرف انرژی در سرعت ۸۰ کیلومتر بر ساعت، ۲ برابر زمانی‌ خواهد بود که خودروی مذکور در سرعت ۴۰ کیلومتر بر ساعت باشد.کمترین مصرف خودروهای الکتریکی معمولا در سرعت ثابت ۳۰ تا ۳۵ کیلومتر بر ساعت است.

در نمودار فوق ملاحظه می‌کنید که سرعت مدل‌های مختلف تسلا بر مسافتی که با یک بار شارژ کامل می‌پیمایند، تأثیر زیادی دارد. به عنوان مثال، تسلا S 60 چنانچه با سرعت ثابت ۱۳۵ کیلومتر بر ساعت حرکت کند، با شارژ کامل باتری‌ها، مسافت ۲۵۰ کیلومتر را طی می‌کند، اما با سرعت ۷۵ کیلومتر بر ساعت قادر به حرکت تا ۵۵۰ کیلومتر خواهد بود.

با بررسی نمودارهایی که در این مطلب گذاشته شده است، به این نتیجه می‌رسیم که محاسبه‌ی دقیق کارایی باتری‌ها در یک خودروی الکتریکی چندان ساده نیست. از این جهت مطالعه‌ی کامل بروشور این محصولات، پیش از خرید اهمیت زیادی دارد. تسلا برای ساده کردن این موضوع، نرم‌افزاری آماده کرده است که با تغییر پارامترهای آن، مثل درجه حرارت محیط، سرعت خودرو، نوع عملکرد سیستم تهویه و... می‌توان میزان مصرف انرژی را پیش‌بینی کرد. از طریق وب‌سایت شرکت تسلا، می‌توان به این ابزار دسترسی داشت.