چرا عملکرد خودروی برقی در هوای سرد برای خودروسازان اهمیت دارد؟

بر اساس تست‌های انجام‌شده، یکی از اصلی‌ترین منابع عملکرد مناسب یک خودروی برقی در سرما پمپ حرارتی آن است.

آلاسکا منطقه‌ای خشن و بسیار سرد در شمال غربی قاره آمریکا به شمار می‌رود که دمای آن غالبا زیر صفر است و به منفی ۴۶ درجه سانتی‌گراد نیز می‌رسد. قاعدتا مردم انتظار ندارند که در چنین منطقه‌ای حتی یک اتوبوس هم ببینند اما اتوبوس برقی شماره ۵۰ با طرح‌های کارتونی در کابین خود، روزانه ۶۴ کیلومتر مسیر را می‌پیماید تا دانش‌آموزان را به مدرسه نزدیک مرز کانادا ببرد.

این اتوبوس در به سر رساندن ماموریتش برای رساندن کودکان به محل تحصیل و خانه‌هایشان مشکلی ندارد اما توان سفرکردن بیشتر از آن را هم ندارد چراکه هوای سرد و خشن آلاسکا، توان باتری خودروهای برقی را تحت تاثیر قرار می‌دهد و از مسافت قابل‌پیمایش آن‌ها می‌کاهد. این مشکل برای بسیاری از مالکان خودروهای برقی که در منطقه‌ای با هوای سرد زندگی می‌کنند یا رانندگان حمل‌ونقل عمومی این منطقه آشنا به نظر می‌رسد.

خودروهای برقی در دما منفی ۷ درجه سانتی‌گراد، آنطور که باید عمل نمی‌کنند و توان خود را در مقایسه با دمای ۲۰ تا ۳۰ درجه از دست می‌دهند. هنگام سرما، بخشی از انرژی موردنیاز برای حرکت خودرو برقی، توسط سیستم گرمکن داخلی مصرف می‌شود که وظیفه گرم نگه داشتن سرنشینان را دارد. همین امر باتری را زودتر از حالت عادی خالی می‌کند. بنابراین یقین داریم که سفر در هوای بسیار سرد کاری دشوار محسوب می‌شود. مسئولان بخش حمل‌ونقل حمل‌ونقل شیکاگو که تصمیم گرفته تا سال  ۲۰۴۰ تمام ناوگان خود را برقی کند، باید به فکر برنامه‌ای منظم و حساب‌شده باشند تا بتوانند اتوبوس‌هایشان را به موقع شارژ کرده و وارد خط خدمات‌رسانی کنند؛ به‌گونه‌ای که با کمبود وسیله مواجه نشوند.

برخی از خودروسازان می‌ترسند که افت عملکرد خودروهای برقی در هوای سرد باعث دور شدن مردم از این خودروها و اقبال عمومی کمتر آن‌ها شود. با این همه امید خود را نگه داشته‌اند. دانشمندان درحال رقابت با یکدیگر هستند تا بتوانند به ترکیبات یک باتری فوق‌العاده توانمند دست پیدا کنند؛ باتری که در هوای سرد نیز همان عملکرد مناسب هوای اتاق را داشته باشد. دیگر وجه امیدواری این مسئله نیز به پمپ‌های حرارتی خودروهای الکتریکی باز می‌گردد که به حفظ مسافت قابل‌پیمایش آن‌ها کمک شایانی می‌کند.

«استرچ بلکرد»، مالک مجموعه «تاک ترنسپورت» در منطقه آلاسکا، می‌گوید:

نگه داشتن باتری‌ها در هوای سرد یک مشکل به شمار می‌رود و ما هم هوای خیلی سردی داریم؛ یکی از سردترین‌ها در آمریکا.

او در ادامه می‌گوید که با فرود دما به منطقه زیر صفر، هزینه نگه‌داری باتری وسایل نقلیه برقی دو برابر می‌شود؛ به همین دلیل تاک یکی از بالاترین نرخ‌های جابه‌جایی را دارد. در پایین‌ترین حد دمایی از منفی ۱۸ تا منفی ۲۳ درجه سانتی‌گراد، هزینه نگهداری اتوبوس‌های برقی ۱.۱۵ دلار به ازای هر مایل (۱.۶ کیلومتر) است. در مقام مقایسه می‌توان نگاهی به نمونه‌های دیزلی داشت که در همین شرایط تنها ۴۰ سنت خرج روی دست مالک قرار می‌دهند. هزینه نگهداری اتوبوس‌های برقی با افزایش دما به ۹۰ سنت کاهش پیدا می‌کند اما با درنظر گرفتن هزینه‌های جاری، بلکرد قصد خرید واحد تازه‌ای ندارد.

بسیاری از مالکان خودروهای برقی با بلکرد موافق‌اند و می‌گویند که سفرهای طولانی در هوای سرد با وسایل‌نقلیه الکتریکی کاری دشوار به شمار می‌رود. این وسایل نقلیه ۱۰ تا ۳۶ از مسافت قابل‌پیمایش خود را در شرایط جوی دشوار از دست می‌دهند. به گفته مقامات ایالت میشیگان، مشکل از زمانی شروع می‌شود که دما به محدود منفی ۷ درجه می‌رسد. یک مهندس اهل این ایالت با علم به کاهش رنج خودروی برقی‌اش گفت که کیا EV همچنان از او برای پیمایش مسافت‌های نسبتا طولانی را نیز پشتیبانی می‌کند؛ هرچند که افت ۲۰ درصدی وضعیت شارژ را به وضوح دیده است.

برخی از مالکان کاهش افت عملکرد را در زمستان جدی نگرفته‌اند و در شرایط نامناسب گیر کرده‌اند. حدود سه‌چهارم این کاهش عملکرد ناشی از روشن بودن بخاری داخلی خودرو است اما فاکتورهای دیگری نیز در این اغت عملکردی دخیل هستند؛ فاکتورهایی چون رانندگی پرسرعت یا حتی بزرگراهی. برخی از رانندگان برای افزایش رنج خودروهای برقی‌شان از لباس گرم‌تر استفاده می‌کنند تا نیاز کمتری به بخاری داشته‌ باشند. البته خودروهای درون‌سوز هم از سرما در امان نیستند و با کاهش مسافت قابل‌پیمایش تا حداکثر ۱۵ درصد روبه‌رو می‌شوند.

با این همه، مشکلات متعدد در سرما باعث بی‌مهری مردم نروژ به خودروهای برقی نشده؛ براساس آمارهای رسمی، ۸۰ درصد فروش خودروهای نو در سال گذشته در این کشور به نمونه‌های الکتریکی اختصاص داشته است. براساس آزمایش‌های میدانی و سازمانی در نروژ، برخی مدل‌ها در این آب‌وهوا همان مسافت قابل‌پیمایش اعلام شده را دارند مانند هیوندای آیونیک ۶؛ اما برخی دیگر نه. دما در این منطقه از ۰ تا منفی ۱۹ درجه متغییر بوده و راه‌های آزمایش نیز شامل مسیرهای کوهستانی و شهری می‌شده است.

یک شرکت آمریکایی تست در این حوزه نیز مشاهدات همکار نروژی خود را تایید کرده است. مدیرعامل این مجموعه می‌گوید این نتیجه یک تست از راه دور آن‌ها روی ۷ هزار دستگاه خودروی برقی است.