با آنکه خودروهای برقی در سال های اخیر پیشرفت های زیادی داشته اند، ولی نگرانی از تمام شدن شارژ باتری و محدود بودن برد حرکتی، همچنان جزو چالش های اصلی آنهاست. برای مقابله با این دو چالش، گونه جدیدی از خودروهای برقی ظهور کرده که EREV یا برد افزا نام دارند. این گونه که نام اختصاری آن از عبارت Extended Range Electric Vehicle برگرفته شده، هم با برق و هم با بنزین کار می کند. در نتیجه، این نوع خودروها لزوماً به شارژ از طریق اتصال به پریز وابسته نیستند. اما این تمام ماجرا نیست.
در ماه های گذشته پای خودروهای EREV به ایران نیز باز شده است. به همین دلیل آشنایی با ساختار، مزایا، معایب و شیوه صحیح استفاده از آنها برای مشتریان اهمیت زیادی دارد.
ساختار پیشرانه در خودروهای EREV
در خودروهای EREV یا همان برد افزا، پیشرانه شامل یک یا چند موتور برقی و یک موتور بنزینی می شود. در این خودروها نیروی چرخ ها فقط توسط بخش برقی تأمین پیشرانه می شود. این بخش هم انرژی مورد نیاز خود را از یک باتری نسبتاً حجیم دریافت می کند. باید تأکید کرد که در مدل های EREV هیچ اتصالی بین چرخ ها و موتور بنزینی برقرار نیست و این موتور صرفاً نقش تولید نیرو برای یک ژنراتور برق را بر عهده دارد. از این رو، از موتور بنزینی در این خودروها با عنوان Range Extender یا افزایش دهنده برد یاد می شود. مهم ترین تفاوت یک خودروی EREV با مدل های هیبریدی نیز به همین موضوع مربوط می شود، زیرا در آنها موتور بنزینی بار اصلی تولید نیرو و به حرکت در آوردن چرخ ها را به دوش می کشد.
اگر بخواهیم بیشتر وارد جزئیات شویم، باید بگوییم در خودروهای EREV اجزای اصلی عبارتند از:
باتری با ظرفیت نسبتا بالا
یک یا چند موتور برقی
اینورتر و سیستم مدیریت باتری
موتور بنزینی کم حجم
ژنراتور تولید برق
مخزن سوخت
چرخه انرژی در خودروهای برد افزا
در خودروهای EREV ابتدا انرژی در باتری ذخیره می شود. سپس موتور یا موتورهای برقی از انرژی باتری استفاده کرده و خودرو را حرکت می دهند. اگر شارژ باتری کاهش پیدا کند، موتور بنزینی روشن شده و ژنراتور را می چرخاند تا برق تولید شود. این برق یا مستقیماً به بخش الکتریکی پیشرانه ارسال می گردد یا باتری را شارژ کرده و بعداً در اختیار موتور یا موتورهای برقی قرار می گیرد. به همین خاطر، خودروهای EREV اساساً زیرشاخه ای از مدل های الکتریکی به حساب آمده و از لحاظ تجربه رانندگی شباهت زیادی به آنها دارند.
به لطف چنین ساختاری، در نبود ایستگاه شارژ راننده می تواند با مراجعه به پمپ بنزین و پر کردن باک، کماکان به سفر خود ادامه دهد. گفتنی است به دلیل بهره مندی از دو منبع انرژی، خودروهای EREV برد حرکتی بسیار بالاتری نسبت به مدل های صرفاً بنزینی یا تمام الکتریکی (BEV) دارند.
تاریخچه خودروهای EREV ؛ از یک ایده قدیمی تا فناوری محبوب امروز چین
ایده استفاده از موتور بنزینی به عنوان افزایش دهنده برد حرکتی قدمتی بیش از یک قرن دارد. در سال ۱۹۰۱ فردیناند پورشه فقید، با ترکیب دو موتور برقی و یک موتور بنزینی به عنوان ژنراتور، پایه های اولیه این نوع پیشرانه را بنیانگذاری کرد. اما شکل مدرن خودروهای EREV در اواخر دهه ۲۰۰۰ میلادی بنا نهاده شد.
نخستین خودروی تولید انبوه که به طور گسترده با این نوع پیشرانه به فروش رسید، شورولت ولت بود. این خودرو در سال ۲۰۱۰ توسط جنرال موتورز معرفی شد. در این خودرو یک موتور برقی وظیفه به حرکت درآوردن چرخ ها را بر عهده داشت. در صورت کاهش شارژ باتری به حدی معین، موتور بنزینی ۱.۴ لیتری وارد مدار می شد تا برق مورد نیاز سیستم را تامین کند و برد خودرو را افزایش دهد. پس از آن، مدل اروپایی اوپل امپرا (Opel Ampera) که بر پایه همین پلتفرم ساخته شده بود نیز وارد بازار شد و نقش مهمی در معرفی فناوری EREV به مشتریان اروپایی ایفا کرد.
اندکی بعد ب ام و از این ایده استقبال کرد و نسخهREx از هاچبک i3 را با یک موتور دو سیلندر ۶۴۷ سی سی توسعه داد. این موتور با تولید برق اضافی، برد حرکتی خودرو را بهبود می بخشید.
سردمداری چین در زمینه تولید خودروهای برد افزا
استقبال از خودروهای EREV در اروپا و آمریکا چندان چشمگیر نبود. در نتیجه، روند توسعه آنها شتاب بالایی نداشت. اما با تمرکز خودروسازان چینی روی مدل های برقی، این نوع خودروها از اوایل دهه ۲۰۲۰ بیش از پیش در کانون توجه قرار گرفتند. اکنون شمار زیادی از برندهای فعال در این کشور ثابت کرده اند که خودروهای EREV می توانند نیاز خانواده ها را به بهترین شکل برطرف کنند. امروزه چین نه تنها بزرگ ترین بازار خودروهای EREV در جهان است، بلکه بسیاری از پیشرفته ترین سامانه های افزایش دهنده برد حرکتی توسط خودروسازان چینی توسعه می یابند.
نحوه استفاده و نگهداری صحیح از خودروهای برد افزا
بسیاری از خریداران تصور می کنند چون خودروهای EREV دارای موتور بنزینی هستند، نیازی به شارژ باتری آنها وجود ندارد. این تصور کاملا اشتباه است، زیرا همانگونه که در ابتدا نیز اشاره شد، خودروهای برد افزا در حقیقت گونه ای از مدل های برقی به شمار می روند و باید رفتاری مشابه با آنها داشت.
بهترین روش استفاده از خودروهای EREV این است که تا حد امکان باتری از طریق برق شهری یا شارژرهای عمومی شارژ شود. در واقع فلسفه طراحی این خودروها استفاده حداکثری از برق و استفاده حداقلی از بنزین است. اگر امکان شارژ روزانه وجود داشته باشد، بخش عمده رفت و آمدهای شهری بدون مصرف حتی یک قطره بنزین انجام می شود.
در مقابل، اگر همیشه از موتور بنزینی برای شارژ باتری و تأمین انرژی استفاده شود، مصرف سوخت افزایش پیدا خواهد کرد، چیزی که راندمان کلی خودرو را کاهش می دهد. با این حساب باید گفت اگر امکان شارژ برق در منزل یا محل کار وجود دارد، بهتر است همیشه اولویت با شارژ باتری باشد و موتور بنزینی تنها هنگام سفر یا مواقع اضطراری وارد مدار گردد.
به طور کلی توصیه های مهم برای استفاده و نگهداری صحیح خودروهای EREV عبارتند از:
در صورت امکان خودرو را همیشه شارژ کنید.
اجازه ندهید باتری برای مدت طولانی کاملاً تخلیه شود.
بهتر است هر چند هفته یک بار موتور بنزینی روشن شود تا سوخت در سیستم گردش داشته باشد.
از بنزین با کیفیت مناسب استفاده نمایید.
سرویس های دوره ای موتور بنزینی را مطابق توصیه های شرکت سازنده انجام دهید.
نرم افزار مدیریت باتری و خودرو را از طریق نمایندگی بروز نگه دارید.
در هوای بسیار گرم یا بسیار سرد، خودرو را تا حد امکان در محیط سرپوشیده پارک کنید.
چرا نباید در خودروهای EREV زیاد از بنزین و موتور بنزینی استفاده کنیم؟
اگرچه خودروهای EREV قادر هستند صدها کیلومتر مسافت را تنها با کمک موتور بنزینی طی کنند، اما استفاده دائمی از موتور بنزینی توصیه نمی شود. اولین دلیل، افزایش مصرف سوخت است. موتور بنزینی برای کمک به تولید برق طراحی شده و اگر دائماً روشن باشد، هزینه سوخت افزایش پیدا می کند.
دلیل دوم، افزایش استهلاک موتور است. روشن بودن مداوم موتور بنزینی باعث فرسایش قطعات داخلی، افزایش کارکرد موتور و کاهش عمر برخی قطعات مصرفی می شود.
دلیل سوم، نیاز به سرویس های دوره ای است. طبیعتاً هر چه موتور بنزینی بیشتر کار کند، دفعات تعویض روغن موتور، فیلتر روغن، فیلتر هوا، شمع ها و سایر قطعات نیز بیشتر خواهد شد.
همچنین استفاده مداوم از موتور بنزینی باعث افزایش تولید آلایندگی و انتشار گازهای گلخانه ای می شود که با فلسفه اصلی خودروهای برقی در تضاد است.
از سوی دیگر، برق در بیشتر کشورها ارزان تر از بنزین است. بنابراین استفاده بیشتر از برق، علاوه بر کاهش استهلاک موتور بنزینی، به کاهش هزینه ها نیز کمک می کند.
البته این موضوع به معنی روشن نکردن موتور بنزینی نیست. بهتر است هر از گاهی این موتور روشن گردد تا روغن در مدار گردش کند و قطعات داخلی روانکاری شوند. بسیاری از خودروهای EREV این فرایند را به صورت خودکار مدیریت می کنند.
مزایای خودروهای EREV یا برد افزا چیست؟
به طور خلاصه خودروهای EREV یا دارای افزایش دهنده برد حرکتی مزایای مدل های برقی و بنزینی را تا حد زیادی با یکدیگر ترکیب می کنند. مهم ترین مزایای این خودروها عبارتند از:
شتاب گیری سریع به دلیل گشتاور بالای موتور برقی
کاهش نگرانی از اتمام شارژ باتری
امکان انجام سفرهای طولانی بدون وابستگی کامل به ایستگاه شارژ باتری
مصرف سوخت بسیار پایین در استفاده روزمره
هزینه کمتر انرژی نسبت به خودروهای بنزینی
آلایندگی کمتر
عملکرد نرم و کم صدا
مناسب برای جاهایی که زیرساخت شارژ کافی نیست
معایب خودروهای EREV یا برد افزا کدامند؟
در کنار مزایا، خودروهای برد افزا بدون ایراد هم نیستند. مهم ترین معایب آنها عبارتند از:
پیچیدگی فنی بیشتر نسبت به خودروهای بنزینی
وجود دو سیستم محرکه و در نتیجه هزینه سرویس و تعمیرات احتمالی بالاتر
وزن بیشتر خودرو به دلیل وجود باتری و موتور بنزینی
قیمت خرید بالاتر نسبت به خودروهای بنزینی هم کلاس
کاهش راندمان در صورت استفاده دائمی از موتور بنزینی
جمع بندی و نتیجه گیری
خودروهای EREV یا برد افزا را می توان یکی از گونه های انتقالی بین عصر بنزین و برق دانست. این خودروها تجربه رانندگی یک خودروی برقی را در اختیار راننده قرار می دهند، اما با بهره گیری از یک موتور بنزینی کوچک به عنوان ژنراتور، نگرانی مربوط به محدود بودن برد حرکتی را تا حد زیادی برطرف می کنند. محبوبیت چشمگیر این فناوری در چین نشان داده که بسیاری از مشتریان هنوز آمادگی مهاجرت کامل به خودروهای تمام برقی را ندارند و به دنبال راهکاری میانه هستند.
برای دستیابی به بهترین عملکرد، خودروهای EREV باید تا حد امکان از طریق برق شهری شارژ شوند و مالکان صرفاً به موتور بنزینی برای شارژ باتری اتکا نکنند. با رعایت این اصل کلیدی، هزینه های نگهداری کاهش یافته، مصرف سوخت و آلایندگی کمتر می شود و عمر موتور بنزینی افزایش پیدا می کند.
با توجه به روند جهانی صنعت خودرو و افزایش عرضه محصولات برد افزا توسط برندهای بزرگ، انتظار می رود در سال های آینده خودروهای EREV سهم بیشتری از بازار ایران و جهان را به خود اختصاص دهند.
سوالات پرتکرار درباره خودروهای EREV یا برد افزا
خودروی EREV چیست؟
خودروی EREV یک اتومبیل برقی است که علاوه بر باتری و موتور الکتریکی، از یک موتور بنزینی کوچک برای تولید برق و افزایش برد حرکتی استفاده می کند.
آیا در خودروهای EREV موتور بنزینی چرخ ها را حرکت می دهد؟
خیر. در این خودروها موتور بنزینی فقط ژنراتور را به حرکت در می آورد و موتور یا موتورهای برقی مسئول حرکت خودرو هستند.
آیا باید خودروی برد افزا را شارژ کنیم؟
بله. بهترین عملکرد خودروی برد افزا زمانی حاصل می شود که باتری به طور منظم از طریق برق شهری یا ایستگاه ها شارژ شود.
تفاوت خودروی برد افزا با خودروی هیبریدی چیست؟
در خودروهای هیبریدی، موتور بنزینی نقش اصلی تأمین نیرو و حرکت خودرو را بر عهده دارد، اما در خودروهای EREV نیروی محرکه عمدتاً توسط موتور یا موتورهای برقی تولید می شود و موتور بنزینی مسئول تولید برق است.
آیا خودروهای EREV برای ایران مناسب هستند؟
با توجه به محدود بودن زیرساخت شارژ در بسیاری از نقاط کشور، خودروهای EREV گزینه ای مناسب برای افرادی هستند که می خواهند بیشتر مزایای یک خودروی برقی را تجربه کنند، اما همچنان امکان سفرهای طولانی بدون نگرانی از اتمام شارژ را نیز داشته باشند.
