خداحافظی با خودروهای بنزینی تا سال 2040

خودروی برقی؛ انقلابی در صنعت خودروسازی

تا چند سال پیش خودروهای برقی انتخاب کسانی بود که به دنبال خودرویی کم‌مصرف و بی‌دردسر بودند و اهمیتی به شتاب و سرعت خودرو نمی‌دادند، اما در طول این سال‌ها خودروهایی با طراحی جدید مثل ب‌ام‌و آی8 ثابت کرده‌اند که یک خودروی برقی می‌تواند انتخاب جوانان ماجراجویی باشد که شتاب و قدرت خودرو برایشان اهمیت بیشتری دارد.

خودروهای برقی به علت مالیات کمتر و معاف‌بودن از پرداخت هزینه سوخت فسیلی، با استقبال مردم بسیاری از کشورها روبه‌رو شده‌اند و تردد آنها در خیابان‌ها روز به روز بیشتر می‌شود. همچنین این خودروها هیچ نوع گاز خروجی که به محیط زیست آسیب برساند، تولید نمی‌کنند. موتورهای دیزلی و گازوئیلی خطرات زیاد و غیرقابل جبرانی برای محیط زیست دارند و جایگزینی موتور این خودروها با نمونه‌های برقی و هیبریدی می‌تواند از ساده‌ترین راه‌های کاهش آلودگی هوا در شهرهای بزرگ باشد.

علت اصلی استفاده از خودروهای الکتریکی کاهش میزان مصرف سوخت مایع و در نتیجه کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی آلاینده هواست. به این ترتیب استفاده از این خودروها علاوه بر تاثیر بر کاهش هزینه‌ها، به محیط زیست نیز آسیب کمتری وارد می‌کند. همچنین کشورهایی مثل ژاپن برای کاهش آلودگی صوتی از خودروهای برقی استفاده می‌کنند. خودروهای برقی صدای بسیار کمی نسبت به خودروهای دیزلی و بنزینی تولید می‌کنند. در شهرهای بزرگ ژاپن خانه‌ها بسیار متراکم و با دیوارهای نازک ساخته می‌شود و به همین دلیل از خودروهای کم‌سر و صداتر استقبال بیشتری می‌شود. البته باید این نکته را در نظر داشت که در بسیاری از کشورها خودروهای هیبریدی خودروهای گرانقیمتی هستند و هزینه‌ای که صرف خرید آنها می‌شود، به مراتب بیشتر از هزینه تامین سوخت خودروهای معمولی است، اما در ایران این خودروها مالیات کمتر و در نتیجه قیمت ارزان‌تری از نمونه‌های غیرهیبرید دارند و استفاده از آنها صرفه اقتصادی نیز برای خریدار دارد. همچنین خودروهای برقی برای تردد در سطح شهرهای بزرگ نیاز به مجوز طرح ترافیک ندارند.

خودروهای با موتور احتراق داخلی

موتور خودروها از سال‌ها پیش با سیستم احتراق داخلی کار می‌کند. این موتورها انواع مختلف دارند، اما تقریبا همه آنها سوخت مایع (گازوئیل یا بنزین)‌ را در سیلندر می‌سوزانند و با انرژی حاصل از آن، پیستون‌ها را حرکت می‌دهند و نیروی محرکه ایجاد می‌کنند. این موتورها سال‌ها پیش توانستند رقبایی مثل موتورهای بخار را از میدان خارج کنند و جای آنها را بگیرند.

امروز مشخص شده است این نوع موتورها آسیب‌های زیادی به محیط‌زیست در ابعاد محلی و جهانی وارد می‌کنند. از این رو بسیاری از دولت‌ها اعلام کرده‌اند استفاده از این موتورها در وسایل حمل و نقل تا سال 2040 میلادی متوقف خواهد شد البته نه به این معنا که این موتورها کاملا از رده خارج می‌شوند. موتورهای دیزلی و بنزینی تاکنون منبعی برای به حرکت درآوردن چرخ‌ها بودند، اما پس از این می‌توانند بخشی از خودروهای هیبریدی باشند که فقط وظیفه انتقال انرژی از باتری‌های الکتریکی به موتور الکتریکی را به عهده می‌گیرند. چنین خودروهایی خودروهای ICE نامیده می‌شوند. این تغییر ممکن است برای راننده ملموس نباشد، اما در مصرف سوخت کاهش چشمگیری خواهد داشت و صدای خودرو نیز کمتر می‌شود.

خودروهای دوستدار محیط زیست

در حال حاضر بیشتر خودروسازی‌های مطرح جهان حداقل یک خودروی برقی طراحی کرده‌اند. اکنون بیشتر این خودروها هر دو موتور معمولی و الکتریکی را همزمان دارند، اما در صورت توسعه زیرساخت‌های لازم و امکان شارژ خودروها در همه مکان‌ها، شاید استقبال از خودروهای تمام الکتریکی بیشتر از امروز شود. این در حالی است که احتمالا خودروهایی که فقط با بنزین یا گازوئیل کار می‌کنند، جایی در بازار خودروی دو دهه آینده نخواهند داشت.

خودروهای تمام الکتریکی به خودروهایی گفته می‌شود که نیروی مورد نیاز برای حرکت را به تنهایی از موتور الکتریکی تامین می‌کنند. این نوع خودروی برقی موتور دیزلی یا بنزینی ندارد و موتور الکتریکی به کمک باتری‌های برقی شارژ می‌شود. خودروهای هیبریدی را به دلیل داشتن موتور بنزینی نمی‌توان یک خودروی الکتریکی نامید. در واقع یک خودروی الکتریکی واقعی خودرویی است که موتور آن کاملا از اجزای الکتریکی تشکیل شده است. مشهورترین نمونه‌های وسایل حمل و نقل برقی که به اختصار ای وی (EV) نامیده می‌شوند نیسان لیف (Nissan Leaf)، رنو زوئی (Renault Zoe) و تسلا مدل اس (Tesla S) است.

خودروهای الکتریکی در مقایسه با خودروهای بنزینی و دیزلی و حتی خودروهای هیبریدی، مزایای بسیاری دارند. این خودروها هیچ گونه گاز خروجی تولید نمی‌کنند و در نتیجه ردپای اکولوژیک بسیار کمتری از فعالیت‌های انسان در طبیعت باقی می‌گذارند. اینها قدرت بیشتری در سرعت‌های کمتر تولید می‌کنند. در آنها خبری از جعبه‌دنده نیست و فقط به صورت اتوماتیک طراحی و ساخته می‌شوند.

خودروهای هیبریدی؛ تحقق یک رویا

مفهوم واژه خودروی هیبریدی هنوز برای جامعه واژه‌ای مبهم است و تنها چیزی که از آن می‌دانیم، این که صحبت از یک خودرو با موتور الکتریکی و بنزینی همزمان است. به این معنا که خودرو از ترکیبی از برق ذخیره شده در باتری‌ها و بنزین موجود در باک خودرو برای تأمین انرژی حرکتی استفاده می‌کند.

همچنین خودروی هیبریدی می‌تواند از موتور بنزینی برای شارژ باتری‌های خود استفاده کند. حتی در بعضی نمونه‌ها باتری‌ها فقط با موتور بنزینی شارژ می‌شوند و راه دیگری برای شارژ آنها وجود ندارد. در بعضی نمونه‌ها نیز موتور بنزینی نیروی حرکت چرخ‌ها را تامین می‌کند و باتری‌ها فقط یک نیروی کمکی برای خودرو محسوب می‌شوند.

در خودروهای هیبریدی (یا نیمه‌الکتریکی) معمولا قدرت موتور الکتریکی محدودتر است. خودرو در حالت عادی با موتور الکتریکی حرکت نمی‌کند و موتور الکتریکی فقط نقش موتور کمکی را ایفا می‌کند. این سیستم‌ها از سیستم‌های تمام هیبریدی ارزان‌تر هستند و با این حال خودروهای کم‌آلاینده‌ای به شمار نمی‌روند.

بعضی از این خودروها که هیبریدی‌های «پلاگ‌این» (Plug-in) نامیده می‌شوند، همان طور که از نامشان پیداست، سوکتی برای اتصال به شبکه برق دارند. باتری‌ها از طریق کابل برق شارژ می‌شوند و میزان بنزین مورد نیاز بسیار کاهش می‌یابد. پس از عرضه این خودروها به بازار، خیلی زود مشخص شد باتری این خودروها به علت شارژ شدن با شبکه برق شهری و تغییرات ولتاژ آسیب می‌بیند. پس از آن تعدادی از شرکت‌های خودروسازی سیستم پلاگ‌این را حذف کردند و فقط از موتور بنزینی برای شارژ باتری الکتریکی استفاده می‌کنند.

تویوتا پریوس (Toyota Prius) که تقریبا در همه کشورها وجود دارد و در ایران نیز یک خودروی هیبریدی محبوب به‌شمار می‌رود، مثال شناخته ‌شده‌ای از نمونه خودروهای هیبریدی است که در دو نوع پلاگ‌این و غیرپلاگ‌این به بازار عرضه شد. البته در ایران هیچ وقت نمونه پلاگ‌این پریوس وارد نشده است. گلف فولکس واگن، مرسدس بنز کلاس ای، ولوو ایکس‌سی‌90 و ب‌ام‌و سری3 از نمونه‌های دیگر خودروهای هیبریدی بازار هستند.

در مجموع حدود 50 خودروی هیبریدی در بازار وجود دارد که حدود قیمت آن از 70 تا 700 میلیون تومان در بازار جهانی متغیر است.

معایب خودروهای برقی

یکی از مشکلات استفاده از خودروهای برقی شیوه شارژ کردن آنهاست. هنوز در مسیرهای شهری و مسیرهای طولانی بین‌شهری زیرساخت‌های لازم برای ساخت جایگاه کافی شارژ خودروهای الکتریکی فراهم نشده است. از طرف دیگر سوخت‌گیری خودروهای بنزینی در نهایت پنج دقیقه از وقت راننده را می‌گیرد، اما برای شارژ یک خودروی الکتریکی حداقل یک ساعت زمان لازم است. شارژ کامل باتری‌های الکتریکی نیز ساعت‌ها زمان می‌برد. در تمام طول این مدت خودرو باید با کابلی به شبکه برق متصل باشد.

یکی دیگر از چالش‌های استفاده از خودروهای الکتریکی باتری آنهاست. باتری این خودروها به آسانی خراب نمی‌شود، اما اگر مشکلی برای باتری الکتریکی به وجود آید، هزینه جایگزینی باتری بسیار بالاست. از طرفی باتری‌های الکتریکی بسیار سنگین و حجیم هستند. البته در طراحی مدل‌های جدید خودروهای برقی این مشکل تا حدودی برطرف شده است.

بعلاوه بسیاری از منتقدان این خودروها معتقدند استفاده از خودروهای الکتریکی به طور غیرمستقیم باعث آسیب به محیط زیست می‌شود. الکتریسیته لازم برای شارژ باتری خودروهای الکتریکی در حالی تامین می‌شود که نیروگاه‌ها و تجهیزات تولید برق، خود نقش عمده‌ای در تولید گازهای گلخانه‌ای مخرب جو زمین دارند.

خودروهایی با سوخت هیدروژنی

تاکنون موتورهای دیزلی، بنزینی و الکتریکی تنها نمونه‌های عملی ساخته شده برای انتقال انرژی در خودرو بوده‌اند. خودروهای هیدروژنی نوع دیگری از موتور را دارند که هنوز برای استقبال عمومی از آنها کمی زود است و بیشتر موردپسند ماجراجوهاست.

یک خودرو با سوخت هیدروژنی در واقع از هیدروژن فشرده به عنوان سوخت استفاده می‌کند. سپس این سوخت تبدیل به الکتریسیته می‌شود و چرخ‌ها را به حرکت درمی‌آورد. تنها خروجی این فرآیند نیز آب خالص قابل آشامیدن است.

این فناوری هنوز در مراحل اولیه بوده و امتحان خود را کامل پس نداده است، اما به همان اندازه که خودروهای هیبریدی نسبت به خودروهای بنزینی مواد آلاینده تولید نمی‌کنند، این نوع خودرو از خودروی هیبریدی پاک‌تر است. هیدروژن فشرده در فرآیند الکترولیز تولید می‌شود که در مقیاس کوچک نیز قابل تولید است. همچنین این سوخت می‌تواند بسرعت به خودرو منتقل شود.

برای معرفی خودروهای هیدروژنی به بازار هنوز زود است، اما این خودروها پتانسیل خوبی برای توسعه دارند. علاوه بر این خودروهای هیدروژنی به جایگاه‌های سوخت حساب شده نیاز دارند. با این حال فناوری بسرعت در حال پیشرفت است و ‌بسختی می‌توان گفت فناوری تولید موتور خودروها تا سال 2040 به کدام سمت متمایل می‌شود.

سپیده شعرباف