التكنولوجيا وراء السيارات الكهربائية: كيف تعمل؟ وما هي التحديات؟

أصبحت السيارات الكهربائية ظاهرة عالمية في الآونة الأخيرة، كما نالت هذه السيارات المستقبلية محط اهتمام العالم أجمع. من خلال الاعتماد على الطاقة الكهربائية بدلاً من الوقود الأحفوري، تمثل السيارات الكهربائية خياراً صديقاً للبيئة وأكثر اقتصادية بالنسبة للمستخدمين. تشجع الحكومة السعودية المواطنين وتحثهم على امتلاك سيارات كهربائية كجزء من رؤية المملكة 2030، التي تسعى إلى تحقيق التنمية المستدامة والحفاظ على البيئة وتوفير أساليب نقل متطورة وفعالة.

هل فكرت يومًا في امتلاك سيارة كهربائية؟ أو تساءلت كيف تعمل هذه السيارات؟ وما هي التكنولوجيا المستخدمة في صناعتها؟ دعنا نتعرف على هذه المركبات بالتفصيل في هذا المقال!

مكونات السيارة الكهربائية

البطاريات

تعتمد بطاريات السيارات الكهربائية على كونها بطاريات كهربائية قابلة لإعادة الشحن، وهي عبارة عن خلايا صغيرة يتم تجميعها معًا في مجموعة واحدة. ويمكن شحن هذه البطاريات في المنزل أو في محطات الشحن العامة المتاحة في العديد من المدن. ويمكن أن تعمل هذه البطاريات لمسافة تتراوح بين 100 و 400 كيلومتر حتى تحتاج إلى إعادة الشحن.

المحرك

يختلف محرك السيارة الكهربائية عن قرينه الخاص بالسيارات العادية، حيث أن هذا النوع من السيارات لا يستخدم محركات الاحتراق الداخلي، ولكنه يستخدم محركات كهربائية. عند تشغيل السيارة، تعمل البطاريات على توفير الطاقة للمحرك الكهربائي، والذي يحول الطاقة الكهربائية إلى حركة دوارة، وتنتقل هذه الحركة إلى العجلات لدفع السيارة إلى الأمام.

نظام الفرامل

يستخدم نظام الفرامل في السيارات الكهربائية نظام الفرامل القابل للاسترداد، وهو نظام يعمل عن طريق تحويل حركة دوران العجلات إلى طاقة كهربائية وتخزينها في البطارية. وهذا يعني أنه عند الفرملة، يستخدم النظام الكهربائي في السيارة الطاقة الحركية المتولدة لتوليد الكهرباء وشحن البطارية، مما يقلل من الاحتياج للاستخدام الكامل للفرامل ويحسن كفاءة استخدام الطاقة.

نظام الشحن

يمكن شحن بطارية السيارة الكهربائية في المنزل باستخدام جهاز شحن خاص، وهو يشبه إلى حد كبير الشواحن العادية التي تستخدم لشحن الهواتف المحمولة. كما يمكن شحن بطارية السيارة في محطات الشحن العامة، وتحديداً في المواقف المخصصة للسيارات الكهربائية. وتختلف سرعة الشحن والوقت اللازم لشحن البطارية حسب نوع البطارية ونوع جهاز الشحن وطريقة الشحن المستخدمة.

نظام القيادة

تتضمن سيارات الكهربائية نظام القيادة الذاتية، وهو نظام يعتمد على الذكاء الاصطناعي والحوسبة السحابية والاستشعار عن بعد وغيرها من التقنيات الحديثة. يتيح هذا النظام للسيارة أن تتحكم بنفسها وتتعرف على البيئة المحيطة بها وتتحرك بشكل آمن وفعال. ويساعد هذا النظام في تقليل الحوادث المرورية وتحسين كفاءة استخدام الوقود والطاقة.

تقنيات الشحن اللاسلكي

تستخدم بعض السيارات الكهربائية تقنية الشحن اللاسلكي، وهي تقنية تسمح للسيارة بشحن بطاريتها بشكل لاسلكي، وذلك من خلال مجال كهرومغناطيسي تولده محطة الشحن. وعندما تتواجد السيارة في محطة الشحن، يتم توليد مجال كهرومغناطيسي ينتقل إلى بطارية السيارة ويقوم بشحنها. وتعتبر هذه التقنية مريحة جداً، حيث لا يلزم السائق أن يقوم بتوصيل الكابلات وإنزالها عند الانتهاء من الشحن.

المستقبل

توقعات بأن السيارات الكهربائية سوف تستحوذ على نسبة كبيرة من حصة السوق في المستقبل، وذلك نظراً لتحسن التقنيات المستخدمة فيها وانخفاض تكلفتها بشكل ملحوظ. وقد أعلنت العديد من الدول عن خطط لحظر بيع السيارات التي تعمل بالوقود الأحفوري وتشجيع استخدام السيارات الكهربائية والمركبات الكهربائية الهجينة.

ويتوقع أيضًا أن تستمر شركات السيارات الكهربائية في العمل على تحسين تقنيات هذه السيارات وزيادة مدى السير بها، وتطوير نظام الشحن وتقنيات البطاريات ونظام القيادة الذاتية. كما يتوقع أن تتوفر المزيد من المحطات العامة للشحن في المدن والطرق السريعة.

تطورات وتحديات في مواجهة السيارة الكهربائية

تحتل السيارات الكهربائية مكانةً هامة في صناعة السيارات، وتتميز بعدة مزايا مقارنة بالسيارات التي تعمل بالوقود الأحفوري، مثل

• قلة الانبعاثات
• التكلفة المنخفضة للاستخدام

وتعتمد تلك المزايا على التكنولوجيا المستخدمة في صناعة السيارات الكهربائية، وخاصة فيما يتعلق بالبطاريات ونظام الشحن ونظام القيادة الذاتية. من المتوقع أن تتطور تلك التقنيات في المستقبل، وتزيد من كفاءة استخدام السيارات الكهربائية وتعزز انتشارها في الأسواق، مما سيساهم في تحسين البيئة وتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري.

إن السيارات الكهربائية ليست بديلاً كاملاً للسيارات التي تعمل بالوقود الأحفوري، حيث لا تزال هناك بعض العوائق أمام استخدامها بشكل شامل، مثل:

• نقص المحطات العامة للشحن
• عدم وجود تحديد واضح لمدى السير

على الرغم من وجود بعض العوائق أمام استخدام السيارات الكهربائية بشكل واسع في الوقت الحالي، إلا أنها ستكون الخيار الأساسي للكثيرين في المستقبل. لذلك، يجب الاهتمام بتطوير التقنيات المستخدمة فيها وتوفير المزيد من محطات شحن السيارات الكهربائية، وذلك لتحقيق الاستخدام الأمثل للسيارات الكهربائية وتشجيع المزيد من الأفراد على اختيارها كوسيلة فعالة للنقل.

أما بالنسبة إلى المملكة العربية السعودية، فإن السيارات الكهربائية تشكل مستقبل النقل المستدام والفعال، فهي توفر حلولًا بيئية واقتصادية وتتيح للمستخدمين تجربة قيادة جديدة وممتعة. وبالرغم من التحديات التي تواجه انتشار السيارات الكهربائية بشكل شامل في المملكة، إلا أن الحكومة تعمل على توفير البنية التحتية والتشريعات اللازمة لدعم هذه التكنولوجيا الحديثة وجعلها جزءاً أساسياً من تحولات المملكة الاقتصادية والبيئية. بهذا الشكل، يمكن أن يشهد العالم العربي –والسعودي بالذات– نهضة جديدة في قطاع النقل، بالإضافة إلى تعزيز التنمية المستدامة في جميع المجالات.

في النهاية، فإن الانتقال إلى استخدام السيارات الكهربائية يمثل تحولًا هائلا في قطاع النقل على المدى البعيد، ويتطلب تعاونًا بين القطاع الخاص والحكومة، وتحفيزًا للاستثمار في هذه التكنولوجيا الجديدة. وتزامنًا مع توفر تقنيات أكثر تطورًا وانخفاض تكاليف الإنتاج، فإن استخدام السيارات الكهربائية سيكون اختيارًا مستدامًا واقتصاديًا للمستخدمين في السعودية.