تمثل السيارات الكهربائية تحولا كبيرا وثوريا في عالم صناعة السيارات ، وتشكل تحولا لا مفر منه مع استمرار العلامات التجارية في مختلف أنحاء العالم في استثمار قدر كبير من الوقت ورأس المال في تطوير السيارات الكهربائية الجديدة . لم يمض وقت طويل على ظهور السيارات الكهربائية الحديثة ، ولكننا شهدنا ارتفاعاً هائلاً في التقنيات الجديدة الخاصة بهذه السيارات الكهربائية ، والتي دفعت صناعة السيارات إلى الأمام بسرعة أكبر كثيراً مما توقعه أي شخص.
لكي تكون السيارات الكهربائية أفضل ..
على أية حال، لا يزال هناك الكثير من التحسينات التي تحتاج العلامات التجارية إلى إجرائها حتى تتولى التنقل الكهربائي دور الخيار السائد الجديد للسيارات الشخصية. وقد أكدت العديد من الشركات أنها ستبطئ استراتيجيات التحول الكامل إلى الكهرباء للتركيز بشكل أكبر على التطورات والابتكارات المستقبلية. هذه هي الأشياء التي نعتقد أنها بحاجة إلى إعطائها الأولوية من أجل تحسين تجربة امتلاك السيارات الكهربائية بشكل عام.
1 – البطاريات ذات الحالة الصلبة
تشكل تكنولوجيا الحالة الصلبة تطورًا محوريًا للسيارات الكهربائية وستحل تقنية البطاريات ذات الحالة الصلبة معظم المشاكل الحالية التي تواجهها السيارات الكهربائية الحديثة. يتميز حل تخزين الطاقة هذا بفوائد متعددة يمكنها زيادة مدى المركبات الكهربائية، وتقليل أوقات الشحن، وتحسين العمر الإجمالي. يستغرق الأمر وقتًا أطول قليلاً للوصول إلى السوق مما كان متوقعًا، لأن هذا المجال لا يزال يتطلب بحثًا مكثفًا وتحسينًا.
كيف تعمل بطاريات الحالة الصلبة على تحسين أداء السيارات الكهربائية
• توفر البطاريات ذات الحالة الصلبة كثافة طاقة أعلى، مما يسمح للسيارات الكهربائية بالسفر لمسافات أطول بشحنة واحدة.
• يتم شحن هذه البطاريات بشكل أسرع من بطاريات الليثيوم أيون التقليدية، مما يقلل الوقت الذي يقضيه أصحاب السيارات الكهربائية في انتظار إعادة الشحن.
• تعمل ميزات الأمان المحسنة في بطاريات الحالة الصلبة على تقليل خطر ارتفاع درجة الحرارة والحرائق، مما يجعل السيارات الكهربائية أكثر موثوقية.
• يوفر الحجم الأصغر والوزن الأخف للبطاريات ذات الحالة الصلبة مزيدًا من مرونة التصميم والكفاءة للسيارات الكهربائية.
• تتمتع البطاريات ذات الحالة الصلبة بعمر أطول، مما يقلل من تكرار وتكلفة استبدال البطارية لأصحاب السيارات الكهربائية.
• تستخدم هذه البطاريات مواد أقل ضرراً بالبيئة، مما يعزز الاستدامة ويقلل من التأثير البيئي للسيارات الكهربائية.
إن شركات مثل تويوتا وهيونداي وشركة نيو الصينية تقف في طليعة هذا المجال وقد كشفت بالفعل عن بعض النتائج المبهرة. وكل هذه الشركات تؤكد أننا قد نرى الأمثلة الأولى لهذه الكيمياء بحلول نهاية هذا العقد في نماذج عالية الجودة. وسوف تتبعها خيارات السوق الشاملة في غضون عشر سنوات تقريباً.
2 – مكونات أخف وزنا
ليس سراً أن السيارات الكهربائية أثقل وزناً بشكل كبير من نظيراتها من محركات الاحتراق الداخلي. تلعب حزم بطاريات الليثيوم أيون دوراً ملحوظاً في هذه المشكلة، لكن المكونات الميكانيكية الأخرى تساهم أيضاً بنصيب عادل. من أجل حمل البطارية الأثقل، تحتاج الشركات إلى تزويد منصات السيارات الكهربائية بمكونات تعليق أقوى، بما في ذلك الهياكل الفرعية والتركيبات. كيف يمكن للشركات المصنعة تخفيف وزن السيارات الكهربائية المستقبلية
• يجب أن تكون مجموعات البطاريات أخف وزناً لتحسين المدى الإجمالي وكفاءة المركبات الكهربائية.
• يجب أن تكون المحركات الكهربائية أخف وزناً لتحسين الأداء وتقليل الطاقة المطلوبة للتسارع.
• تحتاج مكونات الهيكل، بما في ذلك الإطارات والهياكل الفرعية، إلى استخدام مواد أخف وزناً مثل الألومنيوم أو ألياف الكربون لتقليل الوزن.
• يجب أن تتضمن أنظمة التعليق بالسيارات الكهربائية مواد خفيفة الوزن لتحسين التحكم وجودة القيادة دون إضافة كتلة زائدة.
• يجب أن تكون ألواح الهيكل أخف وزناً، وذلك باستخدام مواد مثل المركبات المتقدمة أو الفولاذ خفيف الوزن لزيادة الكفاءة.
• يجب أن تستخدم المكونات الداخلية بالسيارات الكهربائية ، مثل المقاعد ولوحات القيادة، مواد خفيفة الوزن لتقليل الوزن الإجمالي للسيارة وتحسين استهلاك الطاقة.
من الناحية المثالية، يمكنك استخدام مواد أخف وأقوى في مكونات التعليق، ولكن هذا من شأنه أن يزيد بشكل كبير من تكاليف الإنتاج. إن تقليل وزن البطارية هو أفضل طريقة للتعامل مع هذه المشكلة، والتي تحلها بطارية الحالة الصلبة المذكورة أعلاه. بالإضافة إلى ذلك، هناك دافع لتقليل بعض الوزن من ألواح الهيكل والزخارف الداخلية. المحركات الكهربائية أخف وزنًا بشكل ملحوظ من محركات الاحتراق، لذلك لا توجد حاجة حقيقية لتحسين تصميمها.
3 – أصوات أكثر أصالة
السيارات الكهربائية عالية الأداء تحتاج إلى صوت أكثر ميكانيكية ، وقد اتجهت العلامات التجارية إلى تجهيز سياراتها الكهربائية عالية الأداء والفاخرة بأصوات اصطناعية ، ولكن في الغالب، كانت جميعها محاولات مخيبة للآمال. لسبب ما، هناك فهم مفاده أن هذه السيارات الكهربائية تحتاج إلى أن تبدو مثل المركبات الفضائية أو ألعاب الكمبيوتر القديمة بينما كل ما نريده حقًا هو أصوات المحرك القديمة الجيدة التي تنفث النار.
تقدم السيارات الكهربائية الحديثة عالية الأداء مستوى جديدًا من السرعة يمكن الوصول إليه بسهولة أكبر من السيارات الخارقة عالية الأداء التي تعمل بمحركات الاحتراق الداخلي، ونحن نقدر بالتأكيد الجهود المبذولة لجعلها أكثر حماسة من خلال إضافة أصوات اصطناعية. ومع ذلك، في بعض الأحيان يكون النهج الأفضل هو مجرد إبقاء الأمور بسيطة وتقليدية بدلاً من تبني الجماليات المستقبلية بالكامل.
4 – مزيد من عناصر التحكم المادية
يشعر المستخدمون بالإرهاق بسبب كثرة الشاشات الرقمية ، ويبدو أن الشاشات الرقمية هي مشكلة تؤرق الكثير من السيارات الجديدة . تتخلى العديد من العلامات التجارية عن الأزرار المادية وتتجه أكثر نحو الرقمنة لأن السيارات الجديدة أصبحت أكثر توجهاً نحو البرمجيات. وبالتالي، فإن الحاجة إلى المفاتيح والضوابط المادية تجعل التصميم العام أكثر تكرارًا وأقل كفاءة. الجانب السلبي لهذا هو وجود المزيد من عوامل التشتيت التي تبقي عينيك بعيدًا عن الطريق .
كثرة الشاشات الرقمية أمر سيء
• ينبغي أن تتضمن السيارات الكهربائية المستقبلية المزيد من الأزرار والمفاتيح المادية لتسهيل الوصول إلى الوظائف الأساسية دون تشتيت انتباه السائقين.
• يحتاج مصنعو السيارات إلى تحقيق التوازن بين الشاشات الرقمية الحديثة والضوابط التقليدية لتعزيز قابلية الاستخدام والسلامة للسائقين.
• توفر عناصر التحكم المادية ردود فعل لمسية، مما يجعل من السهل على السائقين تشغيل الميزات دون رفع أعينهم عن الطريق.
• إن دمج المزيد من عناصر التحكم المادية قد يساعد في منع الإحباط الناجم عن تعقيد شاشات اللمس ومنحنى التعلم الخاص بها.
• ينبغي للسيارات الكهربائية المستقبلية أن تعطي الأولوية للتصميم المريح مع وضع عناصر التحكم المادية بشكل بديهي في متناول السائق.
• يمكن أن يوفر مزيج من عناصر التحكم المادية والرقمية واجهة أكثر سهولة في الاستخدام وتنوعًا، مما يجذب مجموعة أكبر من السائقين.
إن التحول الكامل إلى الأنظمة الرقمية سيكون أكثر منطقية إذا كانت السيارات أوتوماتيكية بالكامل، ولكن حتى ذلك الحين سيكون من الجيد الاحتفاظ ببعض أدوات التحكم المادية حتى يتمكن السائقون من ضبط الإعدادات الأساسية دون الحاجة إلى رفع أعينهم عن الطريق. كانت هناك العديد من الدراسات التي أظهرت مدى خطورة الشاشات الرقمية. ولحسن الحظ، أدركت بعض العلامات التجارية هذا وبدأت في إعادة إدخال أدوات التحكم المادية إلى المقصورة.
5 – حوافز واستراتيجيات تسعير أكثر قوة
يجب أن تكون السيارات الكهربائية أرخص بكثير ، وقد أصبحت السيارات الكهربائية أرخص قليلاً هذا العام بفضل الحوافز الضريبية الكبيرة وخفض تكاليف الإنتاج، لكنها لا تزال خيارات أكثر تكلفة بكثير مقارنة بنظيراتها من محركات الاحتراق الداخلي. ومرة أخرى، يعود الجزء الأكبر من هذه التكاليف إلى حزم بطاريات الليثيوم أيون التي تحتوي على مواد أرضية نادرة مكلفة وتتطلب عمالة مكثفة لاستخراجها وتوزيعها وتحويلها إلى أنظمة تخزين الطاقة.
أرخص السيارات الكهربائية في عام 2024
نموذج السعر الابتدائي
نيسان ليف S 29,280 دولار
ميني كوبر الكهربائية SE 31,895 دولار
هيونداي كونا الكهربائية 34,050 دولار
فولكس فاجن ID.4 القياسية 40,290 دولار
تيسلا موديل 3 40,380 دولار
وتعمل العلامات التجارية باستمرار على خفض تكاليف الإنتاج والتوزيع، وتحصل على قدر كبير من المساعدة من الحوافز والتخفيضات الحكومية، ولكن الصناعة تظل باهظة التكلفة للغاية. وهذا أمر شائع مع التقنيات الجديدة، ومن المؤكد تقريبًا أن هذه الأسعار سوف تخضع للتنظيم، وخاصة بمجرد دخول تكنولوجيا البطاريات ذات, الحالة الصلبة إلى الساحة.
6 – تحسين البنية التحتية للشحن
يعزز الوصول إلى الشحن إمكانية الاستخدام بشكل أفضل ، واعتبارًا من اليوم، يوجد أكثر من 183000 محطة شحن عامة في الولايات المتحدة ، والتي تلبي احتياجات ما يقدر بنحو 2.5 مليون سيارة كهربائية تجوب الشوارع حاليًا. وهذا يعني أن هناك شاحنًا عامًا واحدًا لكل 14 سيارة كهربائية، وهي ليست نسبة رهيبة. تشير الدراسات المستقلة إلى أنه لا يوجد سوى حوالي 20000 شاحن سريع من المستوى الثالث للتيار المستمر تم بناؤها حاليًا، مما يؤثر بشكل كبير على النسبة.
البنية التحتية للشحن
• إن توسيع عدد محطات الشحن السريع يمكن أن يقلل أوقات الشحن ويجعل السفر لمسافات طويلة أكثر ملاءمة لأصحاب السيارات الكهربائية.
• ينبغي للحكومات والشركات الخاصة التعاون لبناء المزيد من محطات الشحن في المناطق الحضرية والضواحي والريفية لتحسين إمكانية الوصول.
• إن زيادة توفر حلول الشحن المنزلي سيتيح لأصحاب السيارات الكهربائية شحن سياراتهم بسهولة أثناء الليل.
• إن توحيد موصلات الشحن وأنظمة الدفع قد يؤدي إلى تبسيط تجربة الشحن وتقليل مشكلات التوافق للسائقين.
• إن دمج محطات الشحن في أماكن العمل ومراكز التسوق والأماكن العامة يمكن أن يوفر المزيد من الفرص لأصحاب السيارات الكهربائية للشحن طوال اليوم.
• إن الاستثمار في تقنية الشحن فائق السرعة سيسمح للسيارات الكهربائية المستقبلية بالشحن في دقائق، مما يحسن الراحة بشكل كبير ويقلل من وقت التوقف عن العمل.
في حين يتم شحن السيارات الكهربائية بشكل أسرع بكثير مقارنة بالخيارات المتاحة قبل عقد واحد فقط، فلا يزال عليك الانتظار لفترة طويلة حتى يتم تجديد البطارية، حتى عند استخدام نظام المستوى الثالث. تظل سيارات الاحتراق الداخلي خيارًا جذابًا لأنه يمكنك تعبئتها في غضون دقائق. حاليًا، شهدنا العديد من حالات محطات الشحن المزدحمة، مما يتسبب في مشكلات كبيرة تتعلق بالراحة لمالكي السيارات الكهربائية الحاليين.
7 – التركيز بشكل أكبر على الكفاءة
في السنوات الأخيرة، بدا الأمر وكأن معظم مصنعي السيارات الكهربائية يركزون بشكل أكبر على استخراج مخرجات الطاقة العالية بدلاً من جعل سياراتهم الكهربائية فعالة قدر الإمكان . لقد رأينا أمثلة كافية تهدف إلى خفض أوقات 0-96 كلم في الساعة إلى حوالي 2.0 ثانية، لكن القليل جدًا منهم قادرون على تسجيل تقديرات عالية في اختبار استهلاك الطاقة المشترك لوكالة حماية البيئة.
أكثر السيارات الكهربائية كفاءة في عام 2024
نموذج الاستهلاك المشترك للطاقة
هيونداي ايونيك 6 SE 15 كيلو وات في الساعة/100 ميل
لوسيد اير بيور 15 كيلو وات في الساعة/100 ميل
تيسلا موديل 3 16 كيلو وات في الساعة/100 ميل
تيسلا موديل Y 17 كيلو وات في الساعة/100 ميل
بي ام دبليو i4 eDrive35 17 كيلو وات في الساعة/100 ميل
8 – ميزات مستقلة متقدمة
إن الاستقلالية هي الحدود التالية بمجرد أن تتوصل العلامات التجارية إلى كيفية جعل السيارات الكهربائية أكثر جدوى وعملية. والطريقة الوحيدة القابلة للتطبيق لكي تصبح السيارات ذاتية القيادة هي القاعدة الجديدة هي إذا تبنى الجميع هذه التكنولوجيا في نفس الوقت، ولكن من غير المرجح أن يحدث هذا في أي وقت قريب. وهناك حاجة أيضًا إلى تغييرات تشريعية جوهرية ، حيث لم نتوصل بعد إلى من يتحمل اللوم في حالة وقوع تصادم. كيف ستعزز العلامات التجارية قدرات القيادة الذاتية
• ينبغي للسيارات الكهربائية المستقبلية أن تدمج أجهزة استشعار أكثر تقدمًا، مثل LiDar والرادار، لتحسين دقة الكشف والموثوقية في القيادة الذاتية.
• تحتاج شركات صناعة السيارات إلى تعزيز خوارزميات الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي لتفسير سيناريوهات القيادة المعقدة بشكل أفضل واتخاذ قرارات أكثر أمانًا.
• ستتيح تقنيات الخرائط الأكثر دقة ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS) للسيارات الكهربائية التنقل في البيئات الحضرية والطرق السريعة بدقة أكبر.
• إن تحسين الاتصالات بين المركبات وبين المركبات والبنية التحتية يمكن أن يعزز التنسيق بين المركبات الكهربائية ذاتية القيادة، مما يقلل الحوادث والازدحام المروري.
• تحتاج أنظمة مساعدة السائق المتقدمة إلى التحسين لتوفير انتقالات سلسة بين أوضاع القيادة اليدوية والقيادة الذاتية.
• يمكن أن تساعد التحديثات المستمرة للبرامج والتحسينات اللاسلكية في إبقاء أنظمة القيادة الذاتية محدثة بأحدث بروتوكولات وميزات السلامة.
من الناحية الفنية، أصبحت التقنيات المستقلة جاهزة للتنفيذ، حيث شهدنا بالفعل تقدمًا كبيرًا في تقنيات LiDar والرادار وتتبع GPS . صحيح أن بعض التحسينات البرمجية لا تزال مطلوبة، لكن الاستقلالية الكاملة هي شيء يمكن أن يصبح حقيقة واقعة في المركبات الكهربائية قبل وقت طويل مما قد نتوقعه.
9 – قدرات الشحن بالطاقة الشمسية
هناك الكثير من القيمة في تسخير طاقة الشمس لشحن مركباتنا. من غير المرجح أن تعمل المركبات الكهربائية بشكل مستقل بالطاقة الشمسية، ولكن لا يوجد سبب يمنعنا من استخدامها للمساعدة في توليد بعض الشحن للبطارية بنفس الطريقة التي تعمل بها الكبح المتجدد . هناك عدد قليل من المركبات الكهربائية التي تتميز بألواح شمسية، والتي يمكنها توليد ما يصل إلى خمسة أميال من المدى يوميًا، اعتمادًا على الظروف الجوية. كيف تساهم الطاقة الشمسية في تعزيز كفاءة السيارات الكهربائية
• ينبغي على شركات صناعة السيارات دمج الألواح الشمسية في أسطح وأغطية السيارات الكهربائية لتسخير الطاقة الشمسية وتوسيع نطاق القيادة.
• يمكن أن تستخدم السيارات الكهربائية المستقبلية خلايا شمسية متقدمة تعمل على تعظيم التقاط الطاقة، حتى في ظروف الإضاءة المنخفضة، لتحسين كفاءة الشحن.
• إن الجمع بين الشحن بالطاقة الشمسية وطرق الشحن التقليدية يمكن أن يوفر مصدرًا إضافيًا للطاقة، مما يقلل الاعتماد على الشبكة.
• يمكن أن توفر السيارات الكهربائية التي تعمل بالطاقة الشمسية حلول شحن صديقة للبيئة لأصحابها الذين يعيشون في مناطق نائية ذات وصول محدود إلى البنية التحتية للشحن.
• ينبغي لشركات صناعة السيارات تطوير أنظمة إدارة الطاقة الذكية التي تعطي الأولوية لاستخدام الطاقة الشمسية عندما تكون متاحة لتعزيز الكفاءة الشاملة.
• إن تنفيذ ميزات الشحن بالطاقة الشمسية يمكن أن يساعد في تقليل التكلفة الإجمالية لملكية المركبات الكهربائية من خلال خفض فواتير الكهرباء وزيادة استقلالية السيارة.
الشمس هي المصدر الأكثر صداقة للبيئة للطاقة والذي يمكننا الاستفادة منه، لذا فمن المنطقي أن نركب هذه الألواح على سياراتنا الكهربائية. هذه الألواح ليست الأكثر جمالاً وتشغل مساحة كبيرة، لكنها بالتأكيد ستلعب دوراً محورياً في مستقبل صناعة المركبات الكهربائية.
10 – قدرات أكبر لتوليد الطاقة
من المرجح أن تصبح السيارات الكهربائية مستقبل حلول تخزين الطاقة الشخصية التي قد تحل في نهاية المطاف محل الأنظمة التقليدية. لقد تطورت تقنية V2L بالفعل إلى الحد الذي يمكنك من خلاله تزويد منزلك بالطاقة لعدة أيام في حالة انقطاع التيار الكهربائي.
• ينبغي للسيارات
مستقبل تقنية V2L في السيارات الكهربائية
الكهربائية المستقبلية أن تعمل على تعزيز قدرات نقل الركاب من المركبة إلى الحمولة للسماح للمستخدمين بتشغيل الأجهزة والأجهزة الخارجية بكفاءة أكبر.
• يتعين على شركات تصنيع السيارات تطوير عاكسات ذات سعة أعلى لدعم مجموعة أوسع من الأدوات والمعدات التي تتطلب طاقة كبيرة من خلال تقنية V2L.
• سيؤدي دمج واجهات سهلة الاستخدام للتحكم في وظائف V2L إلى تبسيط التشغيل وتعظيم فائدة مصدر الطاقة الخارجي.
• قد يؤدي توسيع وظيفة V2L لدعم مخرجات التيار المتردد والتيار المستمر إلى زيادة التوافق مع الأجهزة والتطبيقات المختلفة.
• يجب على السيارات الكهربائية المستقبلية تحسين أنظمة إدارة البطارية لضمان عدم تأثير استخدام V2L سلبًا على مدى القيادة أو أداء السيارة.
• إن تطوير ميزات أمان قوية لـ V2L، مثل حماية الحمل الزائد وتنظيم الجهد، سيضمن إمدادًا آمنًا وموثوقًا به للطاقة للأجهزة الخارجية.
إن الجمع بين هذا ومصادر الطاقة المتجددة والصديقة للبيئة بالكامل من شأنه أن يخلق نظامًا بيئيًا خاليًا من الكربون يمكنك اصطحابه معك في رحلاتك، سواء كانت للتخييم أو إلى مكان العمل . ومع ذلك، فإن أنظمة V2L اعتبارًا من اليوم مثيرة للإعجاب بالفعل، ولكن بمجرد أن تبدأ في دمج مخرجات الجهد العالي، ستصبح ميزة أكثر قابلية للتطبيق للاستخدام اليومي.
