السيارة الكهربائية

سيارة كهربائية تسلا رودستر.

السيارة الكهربائية هي السيارة التي تعمل باستخدام الطاقة الكهربائية وهنالك العديد من التطبيقات لتصميمها وأحد هذه التطبيقات يتم باستبدال المحرك الاصلي للسيارة ووضع محرك كهربائي مكانة وهي أسهل الطرق للتحول من البترول للكهرباء مع المحافظه علي المكونات الأخرى للسيارة ويتم تزويد المحرك بالطاقة اللازمة عن طريق بطاريات تخزين التيارالكربائي . وتختلف السيارة الكهربائية عن المركبة الكهربائية بأنها سيارات خاصة للأشخاص، أما العربة أو المركبة ألكهربائية فهي للاستخدام الصناعي أو نقل الأشخاص في إطار النقل العام.

وتعتمد تصميمات السيارة الكهربائية على محرك يعمل بالكهرباء ،ونظام تحكم كهربائي، وبطارية قوية يمكن إعادة شحنها مع المحافظة على خفض وزنها وجعل سعرها في متناول المشتري. وتعتبر السيارة الكهربائية أنسب من سيارات محرك الاحتراق الداخلي من ناحية المحافظة على البيئة حيث لا ينتج عنها مخلفات ضارة بالبيئة.

ويكاد ينحصر التطور الحالي (2009) بالنسبة للسيارات الكهربائية على سيارات صغيرة قصيرة المدى، حيث تحتاج إلى بطاريات ثقيلة ومرتفعةالثمن، إذ تحتاج بطاريتها قدرة نحو 6000 مركم من نوع ليثيوم-أيون التي تستخدم في الهاتف المحمول . وتحاول مصانع إنتاج السيارات ابتكار بطاريات جديدة للسيارات يكون ثمن البطارية وحدها أقل من 20.000 دولار. علاوة على ذلك نجد أن مدى تلك السيارات التجريبية لا زال تحت 200 كيلومتر . ولكن العمل يسير بنشاط في عدد كبير من مصانع السيارات المرموقة وبتشجيع ودعم مالي من الحكومات في العالم لتطوير البطاريات التي تعمل على أساس بطارية الليثيوم Li-Tec. من تلك البطاريات ما نجح خلال الاختبار في إعادة شحنها 3000 دورة، أي أن البطارية صالحة للعمل -من حيث المبدأ - لمسافة كلية مقدارها 300.000 كيلومتر . والصعوبة الحالية هي صعوبة زيادة مدي السيارة فوق 200 كيلومتر بشحنة واحدة للبطارية، وخفض زمن إعادة الشحن، إذ يستغرق شحن البطارية حاليا نحو 8 ساعات، لا تتحرك خلالها السيارة.


تطور السيارة الكهربائية

بينما سار تطور سيارة الاحتراق الداخلي التي تعمل بالبنزين أو الديزل على قدم وساق خلال القرن الماضي تخلف تطور السيارة الكهربائية. وقد غير ذلك اختراع الترانزيستور خلال الأربعينيات من القرن العشرين، حيث بدأت إحدي الشركات عام 1947 في إنتاج أول سيارة تعمل بالطاقة الكهربائية ، وباستخدام الترانزيستور استطاعت إنتاج سيارة سميت هيني كيلوات Henney Kilowatt.

ورغم نجاح عمل تلك السيارة الكهربائية، فقد اتضح ان سعرها عاليا بالمقارنة بسعر السيارات التقليدية، وانتهي إنتاجها عام 1961 لعدم الإقبال عليها. وبعد فترة، في 3 يوليو 1971 استحوزت عربة تعمل بالكهرباء على اسم أول سيارة كهربائية يقودها الإنسان على سطح القمر . فقد كانت سيارة القمر Lunar rover من ضمن البعثة الفضائية إلى القمر مع أبولو 15 . وقد أنتجت شركة بوينج هذه السيارة ليستعملها رواد الفضاء على القمر .وكانت مزودة بأربعة محركات تعمل بالتيار المستمر ومتصل كل منها بعجلة من العجلات الأربع للسيارة، وزوجا من بطاريات فضة - زنك وهيدروكسيد البوتاسيوم ، يبلغ جهد كل منها الكهربائي 36 فولت .
اهتمام بالسيارة الكهربائية في التسعينيات
General Motors EV1 : واحدة من السيارات الكهربائية، يبلغ مداها 160 كيلومتر وتعمل ببطارية NiMH عام 1999.

بعد غياب عن السوق وحدوث ازمة البترول العالمية 1973 ،بدأ الاهتمام ثانيا بالسيارة الكهربائية ليس فقط من أجل خفض الاعتماد على البترول المستورد من دول الشرق الأوسط، بل أيضا من وجهة ضرورة المحافظةعلى البيئة. وأصدرت كاليفورنيا قوانين لاجبار شركات السيارات على إنتاج سيارات ملائمة للبيئة بحيث تشكل 10 % من مجموع السيارات في تلك الولاية حتي عام 2003. إلا أن السيارات الكهربائية لمنتجة كانت مرتفعة السعر، فكان ثمنها ضعف أو ثلاثة أضعاف ثمن السيارات المعتادة ولم تنجح السيارة الكهربائية على استجلاب المشتري مما عمل على نبذ صناع السيارات لصناعةالسيارات الكهربائية، والالتفات فقط إلى تطوير محركات البنزين لتقليل العادم.
التطور بعد عام 2000

صنعت بعض السيارات الاختبارية بعد عام 2000 واستطاعت السير بسرعات تبلغ 210 كيلومتر / ساعة ، وأخرى تستطيع السير مسافة 400 كيلومتر . ولكنها تجريبية ولا يقبل الناس على شراؤها كثيرا نظرا لارتفاع أسعارها وثقل بطاريتها. كما أن إعادة شحن مركم تلك السيارة يستغرق 8 ساعات وهذا وقت طويل.

وقد بدأت بعض شركات السيارات العالمية في إنتاج سيارة كهربائية متطورة بعد عام 2005 وعرضها للبيع إلا أن بطاريتها لا زالت ثقيلة مرتفعة السعر. ويمكن القول أن قدرة بطارية السيارة الكهربائية من نوع ليثيوم -أيون تعادل نحو 6.000 بطارية من النوع الذي يستخدم في المحمول ، لهذا فالبطارية نفسها مرتفعة الثمن. وتعتني كثير من الحكومات في الولايات المتحدة الأمريكية واليابان وألمانيا بتشجيع شركاتها الوطنية للسيارات على تطوير مراكم للسيارة الكهربائية بقصد خفض أسعارها. وتدعم الحكومات مصانع السيارات والمعاهد العلمية بمليارات الدولارات لتشجيعها على تكثيف الجهود في هذا السبيل.

*
تدعم الولايات المتحدة الأمريكية شركات صناعة السيارات الأمريكية بنحو 2 مليار دولار لتحسين مراكم السيارات.

*
تدعم حكومة ألمانيا شركات السيارات الألمانية بنحو 5 مليارات يورو لتحسين مراكم السيارات، وإنتاج سيارات أكثر ملاءمة للبيئة وخفض كمية العادم الضارة. وغرض برنامج التطوير الموضوع عام 2009 أن تتطور صناعة السيارات الكهربائية في ألمانيا وأن تنتشر تلك السيارات في ألمانيا بحجم مليون سيارة من هذا النوع حتي عام 2020.

*
والصين لها مشروع كبير في هذا المضمار. فالصين وقد فاتتها صناعة السيارات المعتادة لمدة تبلغ نحو قرن من الزمان بالمقارنة بالعالم الغربي واليابان ، إلا أنها تعمل الآن على اختصار هذا الوقت والدخول مباشرة في مجال إنتاج السيارة الكهربائية وتطوير البطاريات الكهربائية التي يمكن إعادة شحنها. وقد توصلت بالفعل إلى ذلك في مجال مراكم المحمول التي تعمل بالليثيوم أيون، وتبذل الجهد أيضا في مجال البطارية الكهربائية الكفيئة المنخفضة السعر.

وستبدأ الصين ابتداءا من عام2010 في إنتاج سيارة كهربائية للاستعمال الشخصي بالاشتراك مع إحدي شركات السيارات الأمريكية وعرضها في السوق الأمريكي. وتعمل الصين على الأخذ بالتكنولوجيا المتطورة وتطويعها للاستخدام داخل البلاد. وتتميز الصين بانخفاض أجور اليد العاملة، وقدرتها على المنافسة في السوق العالمي كبيرة. يضاف إلى ذلك السوق الداخلي الكبير، فالصينيون ويبلغ عددهم 1.300 مليون نسمة يحتاجون إلى مئات الملايين من السيارات، ومئات الملايين من الصينيين تطمع في الحصول على سيارة حيث يرتفع المستوى المعيشي في الصين ارتفاعا سنويا كبيرا ،وأصبح شراء سيارة في متناول نسبة كبيرة من الشعب. وتحاول الصين أن تكون رائدة في مجال السيارة الكهربائية لبيعها في الداخل أيضا من أجل خفض استهلاك منتجات النفط ، وتخفيض اعتمادها على استيراد النفط من الخارج، وكذلك تخفيض وطأة التطور الصناعي السريع على ما يسببه من كميات ضخمة من النفايات تطرد إلى الجو، وتؤثر على البيئة تأثيرا ضارا.
تطور عام 2010

*
بدأت اليابان منذ العشرة سنوات بالاهتمام بإنتاج سيارات الهجين ، وهي سيارات تستخدم بطاريات إلى مسافة نحو 200 كيلومتر ، وبعد فراغ البطارية تعمل بالبنزين .

*
تعتمد الصين على تسيير السيارات الكهربائية بواسطة بطارية ليثيوم أيون ، حيث اكتسبت خبرة كبيرة في صناعة ذلك النوع من البطاريات، وتأمل دخول السوق العالمية معتمدة على رخص الأيدي العاملة فيها وعلى الأخص في صناعة البطاريات المرتفعو الثمن.

*
اتخذت معظم شركات السيارات الأوروبية طريق تطوير خلايا الوقود التي تعمل بغاز الهيدروجين ، وترجع السبب في ذلك إلى أن بطاريات الليثيوم أيون والمراكم عموما تحتاج لمدة 8 ساعات لاعادة شحن البطارية بالإضافة إلى الثمن العالي لتلك البطاريات وارتفاع وزنها. وقد بينت الاختبارات الأولية على سيارات كهربائية أوروبية تسير بخلايا الوقود أن شحن العربة بالعيدروجين لا يستغرق إلا 3 دقائق تكفي لشحن 4 كيلوجرام من الهيدروجين في السيارة تمكنها من السير مسافة 400 كيلومتر. لذك سيتأخر تقديم السيارات الأوروبية في الأسواق بعض الوقت من أجل تظوير خلية لوقود من جهة وانشاء شبكة البنية التحتية لتعميم توزيع وقود الهيدروجين . ومع ذلك فلم تترك الشركات الاوروبية والأمريكية مضمار بطاريات الليثيوم أيون تماما وإنما يشترك الكثير منهم مع الصين ودول شرق أسيا في تطويرها لكي لا يفوتها التطور في هذا المضمار.

من 2010 حتي 2015

طبقا لما اصفحت عنه الشركات العالمية لصناعة السيارات، فمن المتوقع إنتاج نحو 3و1 مليون سيارة كهربائية حتي عام 2015. وتكون موزعة كالآتي طبقا لمجلة أي دي أي سي :

*
56 % منها رينو- نيسان
*
19 % جي إم
*
8 % ميتسوبيشي
*
3 % دايملر
*
9 % منتجين آخرين.

في السوق عام 2008 و 2009 : تسلا رودستر وميتسوبيشي i-MiEV

وتأتي 2010 : شيفروليه فولت، وستروين C-Zero، فيسكر كارما، نيسان ليف، بيجو أيون وبريوس 111.

عام 2011 : أوبل أمبيرا، ورينو تويستي ورينو بلوينس ورينو كانجو.

عام 2012 : أودي ورينو زوي وسمارت إي دي وتيوتا EV-11.

عام 2013 : فولكس واجن e-up.

عام 2014 : مرسيدس E-Cell.

عام 2015 : مرسيدس f-Cell و BMW Megacity Vehicle.
عرض لبعض السيارات الكهربائية