في مواجهة التحديات التي يفرضها الانتقال إلى عصر السيارات الكهربائية ، أعرب ما يقرب من 4000 وكيل في جميع أنحاء الولايات المتحدة عن مخاوفهم بشأن اللوائح الفيدرالية المقترحة التي من شأنها فرض تحول سريع إلى السيارات الكهربائية بالكامل . وكانت وكالة حماية البيئة الأمريكية قد أشارت الى أن تكون 60 بالمائة من مبيعات السيارات الكهربائية الجديدة تعمل بالبطارية بحلول عام 2030 ، وتتصاعد إلى 67 بالمائة بحلول عام 2032 .
يحث النداء، الذي تم إرساله من الوكلاء مباشرة إلى الرئيس جو بايدن امس الأول، على إعادة النظر في اقتراح وكالة حماية البيئة المثير للجدل .
مشاكل التحول نحو السيارات الكهربائية أمام الرئيس بايدن
ويأتي هذا النداء في أعقاب رسالة من الوكلاء، تؤكد على الحاجة إلى نهج أكثر قياسًا للتحول إلى السيارات الكهربائية. ويقول الوكلاء، الذين يمثلون مجموعة متنوعة من ماركات السيارات والولايات الممتدة مثل كاليفورنيا وميشيغان وكولورادو ونيويورك، إن اللوائح المقترحة تتجاوز استعداد المستهلك للسيارات الكهربائية بالكامل.
شحن السيارات الكهربائية مشكلة مؤرقة
يدور أحد الاهتمامات المحورية التي تم تسليط الضوء عليها في الرسالة حول التحديات الحالية التي يواجهها مستخدمو السيارات الكهربائية المحتملون، بما في ذلك توافر شبكات شحن موثوقة، والقدرة على تحمل تكاليف المركبات، والقلق الدائم بشأن النطاق.
وكلاء السيارات الكهربائية يشتكون ضعف البنية التحتية
على الرغم من الجهود التشريعية مثل قانون الاستثمار في البنية التحتية والوظائف لعام 2021 وقانون الحد من التضخم لعام 2022، اللذين يخصصان تمويلًا فيدراليًا كبيرًا لشبكة شحن وطنية للمركبات الكهربائية ويعالجان التحديات الأخرى، يؤكد الوكلاء على الحاجة إلى مزيد من الوقت.
عرض السيارات الكهربائية يفوق الطلب
وجاء في الرسالة: “هذه المركبات مثالية لكثير من الناس، ونعتقد أن جاذبيتها سوف تنمو بمرور الوقت”. “ومع ذلك، فإن الحقيقة هي أن الطلب على السيارات الكهربائية اليوم لا يواكب التدفق الكبير للسيارات الكهربائية التي تصل إلى وكلائنا بسبب اللوائح الحالية. فالسيارات الكهربائية التي تعمل بالبطارية تتراكم بأكثر من الطلب عليها .”
ويشير الوكلاء إلى أن إتاحة وقت إضافي للتقدم في تكنولوجيا البطاريات، وزيادة القدرة على تحمل تكاليف المركبات الكهربائية، وتوسيع البنية التحتية للشحن من شأنه أن يخدم مصالح المستهلكين بشكل أفضل. تسلط الرسالة، التي يقودها ميكي أندرسون، الرئيس التنفيذي لمجموعة باكستر للسيارات، الضوء على غياب صوت المستهلك في الحوار المستمر حول الانتقال إلى السيارات الكهربائية.
المستهلكون هم المعنيون أكثر بمشاكل السيارات الكهربائية
قال أندرسون: “هذه القضية … أصبحت مسيسة بشكل مفرط”. “هذه ليست قضية ولاية حمراء أو زرقاء. إنها لا تتعلق بمؤيدي السيارات الكهربائية أو سيارات الاحتراق . هذه الرسالة تتعلق بنسبة 100 بالمائة بالمستهلك الأمريكي.” بدأ أندرسون عملية جمع التوقيعات في أوائل نوفمبر، بهدف ضمان أخذ أصوات التجار والعملاء على حدٍ سواء في الاعتبار في مناقشات السياسة الجارية.
مشاكل التنقل في عصرنا الحديث
تواجه وسائل النقل الأساسية في العالم مشكلتين رئيسيتين: ارتفاع تكاليف النفط وزيادة انبعاثات الكربون. ونتيجة لذلك، تكتسب السيارات الكهربائية شعبية لأنها مستقلة عن النفط ولا تنتج غازات دفيئة. ومع ذلك، على الرغم من فوائدها، لا تزال هناك العديد من المشكلات التشغيلية التي تحتاج إلى معالجة حتى يصبح اعتماد المركبات الكهربائية على نطاق واسع. يتطرق هذا البحث إلى تطور المركبات الكهربائية بمرور الوقت ويسلط الضوء على فوائدها، بما في ذلك تقليل انبعاثات الكربون وتلوث الهواء.
تأمين الانتقال نحو السيارات الكهربائية
كما يستكشف التحديات والصعوبات التي تواجه اعتمادها، مثل ارتفاع تكلفة البنية التحتية، وندرة محطات الشحن، ومحدودية النطاق أو القلق بشأن النطاق، وأداء البطاريات. وللتغلب على هذه التحديات، تشمل الحلول المحتملة تعزيز البنية التحتية للشحن، وزيادة عدد محطات الشحن، واستخدام تقنيات تبديل البطاريات، وتحسين تكنولوجيا البطاريات لمعالجة القلق بشأن النطاق وتقليل أوقات الشحن.
ويمكن للحكومات تحفيز المستهلكين على شراء المركبات الكهربائية من خلال الإعفاءات الضريبية أو الإعانات والاستثمار في بناء بنية تحتية قوية للشحن. ويمكن لأصحاب المصلحة في الصناعة التعاون مع الحكومات لمواجهة هذه التحديات وتشجيع اعتماد المركبات الكهربائية، والتي يمكن أن تساهم في الحد من انبعاثات الكربون وتلوث الهواء.
من الناحية النظرية، يجب أن تكون المركبات الكهربائية (EVs) أمرًا مسلمًا به ضمن أساطيل الشركات. لكن الواقع أكثر تعقيدا. إذا نظرنا إلى التاريخ، نجد أن المركبات الكهربائية ليست في الواقع جديدة إلى هذا الحد. لسنوات عديدة، كانت قلة من العربات المتواضعة في المملكة المتحدة هي النموذج المثالي للمركبة التي تعمل بالكهرباء والتي كانت مشهدًا عاديًا وناجحًا بالفعل في شوارع بريطانيا. من الواضح إذن أن المركبات الكهربائية يمكنها أن تعمل وتعمل بالفعل، فلماذا النقص النسبي فيها ضمن أساطيل الشركات اليوم؟ ومن المؤكد أن كبار منتجي السيارات لا يخشون الاستثمار فيها.
فولفو تستثمر في المستقبل الكهربائي
أعلنت شركة فولفو للسيارات للتو أنها ستستثمر 10 مليارات كرونة سويدية في مصنعها لتصنيع تورسلاندا في السويد، استعدادًا لإنتاج الجيل القادم من السيارات الكهربائية بالكامل.
وتأتي هذه الاستثمارات في أعقاب إعلان آخر أصدرته شركة فولفو للسيارات ونورثفولت، الشركة الرائدة في مجال خلايا البطاريات، لاستثمار 30 مليار كرونة سويدية إضافية في تطوير وتصنيع بطاريات عالية الجودة ومصممة خصيصًا للجيل القادم من موديلات فولفو الكهربائية النقية.
تمثل كلا الخطتين الاستثماريتين خطوات جديدة نحو طموح شركة فولفو للسيارات لتصبح شركة سيارات كهربائية بالكامل بحلول عام 2030 وتعكس التزام الشركة بمستقبل طويل الأجل في مسقط رأسها في جوتنبرج.
السيارات الكهربائية فقط بحلول عام 2030؟
وقال هاكان سامويلسون، الرئيس التنفيذي لشركة فولفو للسيارات: “من خلال هذه الاستثمارات، نخطو خطوة مهمة نحو مستقبلنا الكهربائي بالكامل ونستعد لسيارات فولفو الكهربائية الأكثر تقدمًا والأفضل”. “إن تورسلاندا هو أكبر مصنع لدينا وسيلعب دورًا حاسمًا في تحولنا المستمر بينما نتحرك نحو أن نصبح صانعًا للسيارات الكهربائية بالكامل بحلول عام 2030.”
تقنيات صب السيارات الجديدة
يعد إدخال أجزاء الهيكل المصنوعة من الألومنيوم للجيل القادم من موديلات فولفو الكهربائية هو التغيير الأكثر أهمية وإثارة الذي تم تنفيذه كجزء من حزمة الاستثمار. يخلق الصب الضخم عددًا من الفوائد من حيث الاستدامة والتكلفة وأداء السيارة خلال عمر السيارة.
أصبحت مثل هذه التطورات التكنولوجية أكثر شيوعًا مع تسريع الشركات المصنعة العالمية لاستخدام السيارات الكهربائية. إن صب الأجزاء الرئيسية من هيكل أرضية السيارة كقطعة واحدة من الألومنيوم يقلل الوزن، مما يؤدي بدوره إلى تحسين كفاءة الطاقة وبالتالي النطاق الكهربائي للسيارة.
ويتيح هذا أيضًا لمصممي فولفو الاستخدام الأمثل للمساحة المتاحة داخل المقصورة ومنطقة الأمتعة، مما يعزز تنوع استخدامات السيارة بشكل عام.
الوكالة الدولية للطاقة : 10 ملايين سيارة كهربائية على الطرقات
تقول وكالة الطاقة الدولية (IEA) إن هناك عشرة ملايين سيارة كهربائية على طرق العالم في نهاية عام 2020، بعد عقد من النمو السريع. وزادت تسجيلات السيارات الكهربائية بنسبة 41 في المائة في عام 2020، على الرغم من الانكماش العالمي المرتبط بالوباء في مبيعات السيارات حيث انخفضت مبيعات السيارات العالمية بنسبة 16 في المائة.
وتم بيع حوالي ثلاثة ملايين سيارة كهربائية على مستوى العالم (حصة مبيعات تبلغ 4.6 في المائة)، وتفوقت أوروبا على جمهورية الصين الشعبية باعتبارها أكبر سوق للسيارات الكهربائية في العالم لأول مرة. علاوة على ذلك، من بين أكبر 20 شركة مصنعة للسيارات في العالم، والتي تمثل حوالي 90 في المائة من تسجيلات السيارات الجديدة في عام 2020، أعلنت 18 شركة عن خطط لتوسيع مجموعة نماذجها وزيادة إنتاج السيارات الكهربائية الخفيفة بسرعة.
البنية التحتية للسيارات الكهربائية مشكلة قائمة
كل هذا يبدو وكأنه المزيد من الأخبار الجيدة. وتقول وكالة الطاقة الدولية إن الحكومات بحاجة إلى وضع سياسات لتعزيز نشر المركبات عديمة الانبعاثات في قطاعات المركبات المتوسطة والثقيلة والبنية التحتية المقابلة للشحن السريع.
ألق نظرة سريعة على أي شارع في المملكة المتحدة؛ هل ترى نقاط شحن للمركبات؟ قم بإلقاء نظرة سريعة على أي ساحة نقل واطرح نفس السؤال. ليس ما ينقصنا هو المركبات أو الاستثمار، ولكن ما ينقصنا هو كيفية الاطمئنان لبنية تحتية كبيرة . وتقول وكالة الطاقة الدولية إن العقد المقبل سيحتاج إلى رؤية أكثر من مجرد الاعتماد الجماعي للمركبات الكهربائية من قبل شركات صناعة السيارات لتحقيق الأهداف المناخية.
على المدى القصير، يجب على البلدان الاستمرار في تنفيذ وإنفاذ وتشديد التدابير مثل معايير ثاني أكسيد الكربون والاقتصاد في استهلاك الوقود وتفويضات المركبات الكهربائية. لكن وكالة الطاقة الدولية توصي أيضًا بأن فرض ضرائب على البنزين والديزل بمعدلات تعكس آثارها على البيئة والصحة البشرية يمكن أن يوفر إيرادات حكومية، ويقلل من آثارها السلبية ويسرع التحول إلى التنقل الكهربائي.
علاوة على ذلك، يدعو إلى فرض ضرائب متباينة على المركبات والوقود بما يعكس أدائها البيئي ويمكن أن يزيد من مواءمة الأسواق مع الفوائد المناخية للمركبات الكهربائية.
تحديات السلامة في السيارات الكهربائية
تعمل الإدارات التنظيمية الأمريكية على تطوير القوانين واللوائح الخاصة بمجال المركبات الكهربائية. ومع ذلك، مع عدم وجود قواعد، تفتقر الشركات المصنعة للمعدات الأصلية إلى التوجيهات المتعلقة بتصميم البطاريات وميزات السلامة الخاصة بها. شكلت حرائق المركبات الكهربائية تحديًا كبيرًا للسيطرة عليها بمجرد اندلاعها. يمكن أن تشتعل حزم البطاريات مرة أخرى بعد أن يقوم المستجيبون للطوارئ بإخراجها. كما أنها تتطلب استهلاكًا أعلى بكثير للمياه لإطفاء النيران أيضًا. سيكون التحكم في الانتشار الحراري ضروريًا لسلامة بطاريات السيارات الكهربائية.
تعد الإدارة الحرارية أحد العوامل الرئيسية لعمر البطارية وسرعات الشحن. تستخدم جميع بطاريات المركبات الحالية تقريبًا الألومنيوم بين الخلايا للمساعدة في الإدارة الحرارية. تُعد موزعات الحرارة SpreaderShield™ من NeoGraf بديلاً مباشرًا للألمنيوم بثلث الوزن ونصف السمك لنفس إمكانيات توزيع الحرارة.
يمكن أن يؤدي ذلك إلى تقليص الحجم الإجمالي للبطارية وجعلها أخف وزنًا أو إنشاء مساحة أكبر داخل حزمة البطارية لإضافة المزيد من الخلايا والحصول على كثافة طاقة أعلى. إذا تم استخدام نفس السُمك مقارنةً بالألمنيوم، فيمكن للحرارة الهروب من الخلايا بشكل أسرع مما يؤدي بدوره إلى زيادة سرعات الشحن.
وماذا بعد ..
إن التحول المفاجئ إلى السيارات الكهربائية (EVs) جعل صناعة السيارات تتدافع لتصميم وهندسة وبناء المركبات اللازمة. وقد التزم العديد من مصنعي المعدات الأصلية بالانتقال حيث أصبحت العديد من تشكيلات السيارات كهربائية بالكامل بحلول عام 2035 مسألة يعلن عنها الكثير من الشركات . يتغير عالم السيارات الكهربائية بمعدل متسارع مع تطور التقنيات الجديدة. وكانت التكاليف، وسلاسل التوريد، والافتقار إلى المصانع المخصصة، بمثابة اختناقات أدت إلى هذه التحولات.
الافتقار لتشريعات منظمة للتحول نحو السيارات الكهربائية
ومما يزيد من هذه التحديات عدم وجود لوائح. تحاول كل من NHTSA وDOT وDOE متابعة تحديث القوانين واللوائح الخاصة بسوق السيارات الكهربائية. هذه هي المرة الأولى التي تتخلف فيها أمريكا الشمالية عن بقية العالم من حيث اللوائح التنظيمية وتشبع السوق. يقوم العديد من مصنعي المعدات الأصلية الآن ببناء مصانع جيجا ، مثل مصنع GM’s Factory Zero وBlue Oval City التابع لشركة Ford. ستمهد هذه المرافق الطريق لإنتاج البطاريات في أمريكا الشمالية لتزويد السيارات الكهربائية التي التزموا بإنتاجها.
يشكك العديد من المستهلكين في الانتقال إلى المركبات الكهربائية. ويرجع ذلك إلى التكاليف ونطاق القيادة وسرعات الشحن وعمر البطارية والسلامة والموثوقية. نظرًا لأن نطاق البطارية هو أحد العوامل التي تقلق المستهلكين الجدد، فهناك العديد من التطورات التي يتم العمل عليها حاليًا لزيادة النطاق وسرعة الشحن. مع وجود ثلاثة أنواع رئيسية من تصميمات البطاريات، جميعها ثقيلة، ويعتبر تقليل الوزن عاملاً حاسمًا في تطوير البطارية.