تحليل مزايا وعيوب تقنية بطارية السيارة الكهربائية من تسلا

احتل دخول سيارة تسلا الكهربائية إلى السوق الصينية عناوين الأخبار مؤخرًا. ما الذي يميز تسلا؟ هل هذا يتناسب مع اتجاه تطوير السيارات؟ كم هي آمنة؟ بصفتي مهندسًا عمل في ثلاث شركات سيارات أمريكية كبرى (فورد وجنرال موتورز وكرايسلر) ، أود مشاركة رأيي في رأي تسلا.

قبل أن نناقش تسلا ، دعنا نقدم بإيجاز السيارات الكهربائية. تشير “المركبات الكهربائية” كما هي مستخدمة في هذه المقالة إلى السيارات الكهربائية الخالصة ذات الطاقة الأوتوماتيكية ، باستثناء المركبات الهجينة والمركبات التي تعمل بالطاقة خارجيًا (مثل الترام).

على غرار المشي البشري ، تعد المحركات الكهربائية وبطاريات الليثيوم قلب إنتاج الطاقة ، في حين أن نظام النقل المركزي هو عظام وعضلات نقل الطاقة ، والتي تدفع العجلات في النهاية إلى الأمام. كما هو موضح في الصورة أعلاه ، لكل من السيارات الكهربائية والسيارات التي تعمل بالبنزين قلب وعظام وعضلات وأقدام ، لكن طرق نقل الطاقة مختلفة.

تحليل مزايا وعيوب تقنية بطارية السيارة الكهربائية من تسلا

السيارات الكهربائية ليس بها غاز عادم

للمركبات الكهربائية مزايا عديدة:

الأول هو توفير الطاقة. كما نعلم جميعًا ، السيارات التقليدية يقودها البترول. بالمقارنة مع مصادر الطاقة الهامة الأخرى ، فإن احتياطيات النفط صغيرة وغير متجددة. على الرغم من أن الخبراء كانوا يجادلون حول كمية النفط التي لا تزال بحاجة إلى استخراجها في العقود الأخيرة ، فإن الحقيقة التي لا جدال فيها هي أن احتياطيات النفط تتضاءل ، وقد وصل الإنتاج الآن إلى ذروته. سيوافق سائقي السيارات الذين يواجهون ارتفاع أسعار النفط أيضًا مع هذا الرأي.

في الوقت نفسه ، وبسبب التناقض بين الدول المنتجة للنفط المهمة (الشرق الأوسط ، وروسيا ، وآسيا الوسطى) والدول المهمة المستهلكة للنفط (الولايات المتحدة ، وأوروبا الغربية ، وشرق آسيا) ، كانت هناك سياسات سياسية واقتصادية وحتى عسكرية شرسة. مسابقات على النفط لعقود. النضال من أجل السيطرة. هذه القضية هي أيضا مهمة جدا لبلدنا. في عام 2013 ، تجاوزت الصين الولايات المتحدة لتصبح أكبر مستورد للنفط في العالم ، وكان اعتمادها على النفط الأجنبي يقترب من 60٪. لذلك ، فإن تطوير السيارات الكهربائية وتقليل الاعتماد على النفط لهما أهمية كبيرة للأمن الاقتصادي والجيوسياسي للصين.

تستخدم السيارات الكهربائية الكهرباء الثانوية. هناك مجموعة واسعة من مصادر الكهرباء ، بما في ذلك المياه المتجددة ، وطاقة الرياح ، والطاقة الشمسية ، والطاقة النووية المحتملة ، وكذلك الفحم ، وهو أكثر وفرة من النفط. لذلك ، إذا أصبحت السيارات الكهربائية شائعة ، فإنها لن تغير أنماط حياة الناس بشكل كبير فحسب ، بل ستغير أيضًا النمط الجيوسياسي العالمي.

الميزة الثانية للسيارات الكهربائية هي أنها تساعد في مكافحة الضباب الدخاني. عوادم السيارات هي مصدر مهم للضباب الدخاني في المناطق الحضرية. الآن ، لدى العديد من البلدان لوائح أكثر صرامة وأكثر صرامة بشأن انبعاثات عوادم السيارات. ومع ذلك ، لا تنبعث من المركبات الكهربائية غازات العادم أثناء القيادة ، مما له مزايا واضحة في التحكم في تلوث الهواء في المناطق الحضرية. فيما يتعلق بالتلوث الكلي ، على الرغم من وجود تلوث ناتج عن توليد الطاقة باستخدام الفحم ، فإن محطات الطاقة الكبيرة تستخدم كهرباء أكثر من قاطرات الديزل السائبة ويمكن تجميعها لتقليل الانبعاثات.

النقطة الثالثة هي مزايا ناقل الحركة والتحكم ، والتي ترتبط ببعض خصائص عمليات نقل المركبات الكهربائية. على سبيل المثال ، تتطلب محركات البنزين التي تعمل عند آلاف الدرجات المئوية وعشرات الأجواء تقنية تصنيع معقدة ومهارات تشغيل ، فضلاً عن نظام فوضوي وسلس ونظام تبريد يطلق باستمرار حرارة حرق البنزين الثمين في الغلاف الجوي. يحتاج المحرك إلى صيانة دورية وتغيير زيت. ينقل المحرك الطاقة إلى العجلات من خلال علبة التروس الفوضوية وعمود القيادة وعلبة التروس. تتحقق معظم عمليات النقل من خلال الوصلات الصلبة للتروس والمحامل المعدنية. كل شيء يتطلب عملية تصنيع فوضوية وخلل بسيط (فكر في عدد الشركات المصنعة التي استدعت عمليات النقل الأوتوماتيكية) …

السيارات الكهربائية لا تعاني من هذه المشاكل. تولد البطاريات وبطاريات السيارات الكهربائية حرارة ، لكن تبديد الحرارة أبسط بكثير من محركات الاحتراق الداخلي. يجب ألا يكون تحويل الطاقة في السيارات الكهربائية فوضويًا وهشًا ، وذلك باستخدام التوصيلات الصلبة والأسلاك المرنة. تشغيل المركبات الكهربائية بسيط نسبيًا ، لأن تقنية تشغيل النظام الكهربائي أكثر تعقيدًا.

على سبيل المثال ، يعرف الكثير من الناس أن السيارات الكهربائية أسرع من السيارات التي تعمل بالبنزين. وذلك لأن القدرة التنظيمية للمحرك أقل من قوة محرك الاحتراق الداخلي. مثال آخر هو أنه بدلاً من التحكم في سرعة كل عجلة ، يمكن للسيارة الكهربائية ببساطة تثبيت محرك مستقل على كل عجلة. لذلك ، سيبدأ التوجيه في القفز. بسبب مشاكل الإرسال