هل سمعت يوماً بالمركبات الكهربائية الهجينة؟
ماذا يعني ذلك، ومتى نصِفُ مركبةً كهربائية أنها هجينة؟
هل هي أفضل من غيرها من المركبات؟
الإجابة في مقال اليوم، تابعوا معنا…
ما هي المركبات الكهربائية الهجينة Hybrid Electric Vehicles؟
هي مركبات تعتمد في عملها على محركات الاحتراق الداخلي والمحركات الكهربائية لذلك نقول عنها هجينة.
بنيتها:
تتألف المركبات الهجينة من:
- محرك احتراق داخلي يعمل على الوقود.
- محرك كهربائي أو أكثر يعمل بالاعتماد على وحدة البطاريات.
- وحدة بطاريات، يتم شحنها بطرق مختلفة.
تجمع المركبات الهجينة بين مزايا الاقتصاد في استهلاك الوقود وانخفاض الانبعاثات الصادرة من العوادم، إلى جانب قوة ونطاق المركبات التقليدية.
أنواع المركبات الهجينة
وفقاً للتصميم:
يمكن للمركبات الكهربائية الهجينة أن تكون هجينةً بشكل جزئي، أو بشكل كامل.
المركبات الهجينة جزئياً (Mild Hybrid): تستخدم بطاريةً ومحركاً كهربائياً للمساعدة في تشغيل السيارة، ولكن هذه الأنظمة الهجينة الصغيرة لا تكفي لعمل السيارة بالاعتماد على الكهرباء فقط.
يمكن لهذه الأنظمة أن توقف المحرك عن العمل عندما تتوقف السيارة على إشارات المرور مثلاً أو في حركة المرور المتقطعة، مما يساعد على تحسين استهلاك الوقود.
تبلغ تكلفة هذه المركبات أقل من السيارات الهجينة الكاملة، ولكنها توفّر فائدةً أقل في استهلاك الوقود من السيارات الهجينة الكاملة.
نماذج عن المركبات الهجينة جزئياً
- Peugeot 308 e-HDi
- Ferrari LaFerrari
- Chevrolet Malibu
المركبات الهجينة الكاملة (Full Hybrid): تحتوي هذه المركبات على بطارياتٍ أكبر ومحركاتٍ كهربائية أكثر قوة. ويكون محركها الكهربائي قادراً على تحريك السيارة بنفسه لمسافاتٍ قصيرة وبسرعاتٍ منخفضة.
تكلفة هذه المركبات أعلى من تكلفة المركبات الهجينة الصغيرة، ولكنها توفر فوائد أفضل من ناحية الاقتصاد في استهلاك الوقود.
نذكر من نماذج المركبات الهجينة كلياً:
- Ford Fusion Hybrid
- Toyota Prius
- Honda Accord Hybrid
وفقاً للبنية والربط:
المركبات الهجينة ذات الربط المتوازي «Parallel Hybrids»: يتم فيها وصل محرك الاحتراق الداخلي والمحرك الكهربائي بالعجلات من خلال توصيلٍ ميكانيكي. إذ يقود كل من المحرك الكهربائي ومحرك الاحتراق الداخلي العجلات بشكلٍ مباشر.
المركبات الهجينة ذات الربط التسلسلي «Series Hybrids»: تتم قيادة العجلات بالاعتماد على المحرك الكهربائي فقط، فهو الذي يوفّر كل القوة للدفع، ولا يوجد أي اتصالٍ ميكانيكي بين محرك الاحتراق الداخلي والعجلات. أما بالنسبة لمحرك الاحتراق الداخلي فإنما يوجد من أجل عملية إعادة شحن البطارية.
وفقاً لكيفية شحن البطارية:
المركبات الهجينة الغير قابلة للشحن «Hybrid Electric Vehicle – HEV»: تكون بطاريتها كافية لتشغيل المركبة لمسافات محددة وعند سرعات معينة، ويتم شحنها فقط من عمل محرك الاحتراق الداخلي وأنظمة الكبح المولدة للكهرباء، ولا تضم مدخلاً للشحن الخارجي وعادةً ما تكون أصغر من بطارية المركبات القابلة للشحن.
المركبات الهجينة القابلة للشحن «Plug-in Hybrid Electric Vehicle – PHEV»: تكون بطارياتها أكبر من المركبات الهجينة الغير قابلة للشحن، وتكون مزودة بمدخل خاص لشحن البطارية من وحدات الشحن، بالإضافة لوجود نظام يتحكم بمصدر الطاقة التي يتم استهلاكها (إما من المحرك الكهربائي أو محرك الاحتراق الداخلي). ونذكر أمثلة عنها:
- BMW i8
- Ford C-Max Energi
- Kia Optima
مزايا المركبات الكهربائية الهجينة
- الحد من تلوث البيئة بسبب انخفاض كمية الغازات المنبعثة من العادم.
- توفير استهلاك الوقود بنسبة كبيرة (50% وأكثر أحياناً) مقارنةً بمثيلاتها من المركبات العادية التقليدية، مما يساهم في تقليل التكاليف والانبعاثات.
- صِغَر حجم المحرك مقارنةً بمحركات المركبات التقليدية يساهم في تقليل الضوضاء والضجيج الصادر عن المحركات.
- الضغط على الفرامل في سيارة هجينة، يعمل على تنشيط آليةٍ تمنح البطارية القليل من إعادة الشحن الإضافي.
- غالباً ما تتطلب المركبات الهجينة عمليات صيانةٍ أقل.
مساوئ المركبات الكهربائية الهجينة
- على الرغم من امتلاك السيارات الهجينة محركين أحدهما كهربائي والآخر تقليدي، إلا أن الطاقة التي يوفرانها معاً تكفي للقيادة داخل المدن فقط ولا تصلح للقيادة بسرعةٍ كغيرها من السيارات.
- تعتبر باهظة الثمن.
- تكاليف الصيانة عند الحاجة لها مرتفعة، ويعود ذلك إلى وجود محركين فيها، ما يجعل من الصعب على الميكانيكيين إصلاح السيارة. إضافةً إلى أن العثور على ميكانيكي يتمتع بالخبرة في هذه المحركات أمر صعب نوعاً ما -على الأقل حتى الآن-.
- الجهد العالي للبطاريات يمكن أن يؤدي عند وقوع الحوادث إلى التعرض لصعقاتٍ كهربائية، مما يجعل عملية إنقاذ الركاب والسائق مهمةً صعبة.
- استبدال البطارية يعتبر باهظ الثمن.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد عن المركبات الكهربائية …
