مقارنة بين بطاريات السيارات العادية والبطاريات الكهربائية

تعتبر البطاريات عنصرًا أساسيًا في كل من السيارات التقليدية والسيارات الكهربائية، حيث توفر الطاقة اللازمة لتشغيل مجموعة متنوعة من الوظائف، ومع ذلك، هناك اختلافات جوهرية بين البطاريات المستخدمة في كل نوع من المركبات، من حيث التصميم والغرض والخصائص، إن فهم هذه الاختلافات أمر بالغ الأهمية للمستهلكين والمهندسين على حد سواء، حيث تستمر السيارات الكهربائية في اكتساب شعبية وتغير مشهد صناعة السيارات. في المقال التالي سوف نستعرض أبرز الاختلافات بين بطاريات السيارات العادية الكهربائية.

طريقة عمل البطاريات العادية والكهربائية

في السيارات التقليدية، تعد البطارية الرصاصية الحمضية هي النوع الأكثر شيوعًا المستخدم، هذه البطاريات، التي يشار إليها غالبًا باسم بطاريات الإشعال أو بطاريات بدء التشغيل، لها غرض أساسي واحد وهو: (توفير دفعة قصيرة من الطاقة الكهربائية لتشغيل المحرك)، بمجرد أن يعمل المحرك، يأخذ المولد (الذي يسمى المولد أيضًا) زمام الأمور، ويشحن البطارية أثناء توفير الطاقة للأنظمة الكهربائية الأخرى في السيارة، تتكون البطاريات الرصاصية الحمضية من مجموعة من الألواح الرصاصية المغمورة في محلول من حمض الكبريتيك، وهي معروفة بموثوقيتها وقوة تيارها العالية وتكلفتها المنخفضة نسبيًا، ومع ذلك، فهي تميل إلى أن تكون ثقيلة وذات كثافة طاقة منخفضة نسبيًا، مما يحد من ملاءمتها للتطبيقات التي تتطلب طاقة مستدامة

من ناحية أخرى، تستخدم السيارات الكهربائية بطاريات الليثيوم أيون، وهي نفس التقنية الموجودة في الأجهزة الإلكترونية المحمولة مثل الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة، على عكس البطاريات الرصاصية الحمضية، فإن بطاريات الليثيوم أيون مصممة لتوفير طاقة كهربائية مستمرة لفترات طويلة من الزمن، وهو أمر ضروري لتشغيل المحركات الكهربائية، حيث تتميز هذه البطاريات بكثافة طاقة عالية، مما يعني أنها يمكن أن تخزن كمية كبيرة من الطاقة نسبةً إلى حجمها ووزنها، يتيح هذا للسيارات الكهربائية السفر لمسافات أطول بين عمليات الشحن مع الاحتفاظ بوزن معقول، بالإضافة إلى ذلك، بطاريات الليثيوم أيون لا تعاني من "تأثير الذاكرة" الذي يمكن أن يقلل من سعة البطاريات القابلة لإعادة الشحن بمرور الوقت، مما يجعلها خيارًا متينًا للاستخدام طويل الأجل في المركبات.

أبرز الاختلافات بين البطاريات العادية والكهربائية

بصرف النظر عن اختلافات التصميم الأساسية، هناك اختلافات مهمة أخرى بين بطاريات السيارات التقليدية والكهربائية، أحد الاعتبارات الرئيسية هو الحجم والتكوين، حيث تميل بطاريات السيارات التقليدية إلى أن تكون وحدات فردية صغيرة نسبيًا، عادة ما يتم وضعها تحت غطاء المحرك، في المقابل، تتكون بطاريات السيارات الكهربائية عادةً من مجموعات كبيرة من الخلايا الفردية المتصلة ببعضها البعض، وغالبًا ما يتم دمجها في أرضية السيارة أو الهيكل، هذا التكوين ليس فقط يحسن توازن الوزن للمركبة، ولكنه يوفر أيضًا حماية إضافية للبطارية من التلف في حالة وقوع حادث، وبالمثل، في حين أن بطاريات السيارات التقليدية نادرًا ما تتطلب أي صيانة خاصة بخلاف الفحوصات العرضية وعمليات الاستبدال، فإن بطاريات السيارات الكهربائية تعتمد على أنظمة إدارة البطاريات المتطورة لمراقبة حالة كل خلية، للحفاظ على التوازن والأداء الأمثل

يختلف نهج الشحن بشكل كبير أيضًا بين النوعين من البطاريات، بالنسبة للسيارات التقليدية، يحافظ المولد على شحن البطارية أثناء القيادة، مع عمليات الشحن الإضافية التي تحدث أثناء بدء تشغيل المحرك، هذا النظام بسيط وفعال للاستخدامات قصيرة الأجل، لكنه سيكون غير عملي للمركبات التي تعتمد حصريًا على الطاقة الكهربائية، بدلاً من ذلك، تتطلب السيارات الكهربائية نظام شحن خارجي، إما من خلال مأخذ التيار الكهربائي القياسي أو عن طريق محطات الشحن السريع المخصصة، مع تقدم تقنية البطاريات، أصبحت أوقات الشحن أقصر باستمرار، لكن عملية إعادة شحن بطارية سيارة كهربائية لا تزال تستغرق وقتًا أطول بكثير من ملء خزان الوقود في سيارة تقليدية.

فيما يتعلق بالاستدامة والتأثير البيئي، تتفوق بطاريات السيارات الكهربائية بشكل عام على البطاريات الرصاصية الحمضية التقليدية، حيث تحتوي البطاريات الرصاصية الحمضية على مواد سامة يمكن أن تشكل خطرًا على البيئة إذا لم يتم التخلص منها بشكل صحيح، وغالبًا ما يكون إعادة تدويرها عملية معقدة وباهظة الثمن، من ناحية أخرى، بطاريات الليثيوم أيون، على الرغم من أنها لا تخلو من التحديات الخاصة بها، يمكن إعادة تدويرها بسهولة أكبر، وتحتوي على مواد أقل ضررًا، علاوة على ذلك، بالنظر إلى أن السيارات الكهربائية لا تنتج انبعاثات أنبوب العادم، فإن الاعتماد على بطاريات الليثيوم أيون يمكن أن يساعد في تقليل التأثير البيئي العام للنقل

وأخيرًا، إحدى أهم الاختلافات بين البطاريات هي التكلفة، تميل بطاريات السيارات التقليدية إلى أن تكون أقل تكلفة نسبيًا للشراء والاستبدال، مما يجعلها خيارًا جذابًا للمركبات في متناول الجميع، من ناحية أخرى، لا تزال بطاريات السيارات الكهربائية باهظة الثمن نسبيًا، مما يساهم في ارتفاع أسعار الشراء للسيارات الكهربائية، ومع ذلك، مع استمرار التطورات في تكنولوجيا البطاريات وزيادة الإنتاج، من المتوقع أن تنخفض تكلفة بطاريات الليثيوم أيون بمرور الوقت، مما يجعل المركبات الكهربائية أكثر سهولة في المستقبل

في الختام، على الرغم من أن كلاً من بطاريات السيارات التقليدية والكهربائية تخدم الغرض الأساسي المتمثل في توفير الطاقة للمركبة، إلا أنها تختلف اختلافًا كبيرًا من حيث التصميم والقدرات والآثار البيئية، تعد بطاريات الرصاص الحمضية في السيارات التقليدية أجهزة صغيرة وقوية مصممة أساسًا لتشغيل المحرك، في حين أن بطاريات الليثيوم أيون في السيارات الكهربائية هي وحدات تخزين طاقة كبيرة معقدة توفر طاقة دائمة للدفع، مع استمرار تطور تقنيات البطاريات وتسارع التحول نحو النقل الكهربائي، من المحتمل أن تستمر الاختلافات بين هذين النوعين من البطاريات في التطور، ومع ذلك، فهم الخصائص الأساسية والمفاضلات لكل نوع سيظل أمرًا بالغ الأهمية للمستهلكين والمهندسين والمجتمع ككل في تنقلنا نحو مستقبل أكثر استدامة.