سواليف

تعد بطارية السيارة الكهربائية قلبها النابض وأغلى مكون فيها على الإطلاق. ومع تزايد الإقبال على المركبات الكهربائية حول العالم، يبرز سؤال محوري في أذهان المالكين والمقبلين على الشراء: كيف نحافظ على صحة البطارية لأطول فترة ممكنة، ونتجنب تدهورها المبكر؟

يستعرض هذا التقرير أبرز السلوكات والممارسات اليومية التي تساهم في حماية بطارية السيارة الكهربائية، استنادا إلى أحدث الدراسات والبيانات الصادرة عن المراكز البحثية والشركات الرائدة في صناعة بطاريات الليثيوم-أيون.

حقيقة تدهور بطاريات السيارات الكهربائية

تشير بيانات شركة 'جيوتاب' (Geotab) الرائدة في تحليلات المركبات، والتي حللت أكثر من 22700 سيارة كهربائية تغطي 21 موديلا مختلفا، إلى أن متوسط معدل التدهور السنوي لبطاريات السيارات الكهربائية يبلغ 2.3%، وهذا يعني أنه بعد ثماني سنوات من الاستخدام، تحتفظ البطارية بحوالي 81.6% من سعتها الأصلية.

ووفقا لخبراء جمعية السيارات والسياحة في كندا (CAA-Quebec)، يعتبر فقدان 10% إلى 20% من السعة في 8 سنوات أمرا طبيعيا، بل إن بعض الطرازات الأحدث أظهرت استقرارا عند معدل تدهور سنوي أقل يصل إلى 1.4% فقط.

ومع ذلك، كشفت الدراسات الحديثة أن سلوك الشحن بات العامل الأكثر تأثيرا في سرعة تدهور البطارية، مما يمنح المالكين فرصة ذهبية للتحكم في عمر بطارياتهم من خلال اتباع الممارسات الصحيحة.

العوامل المؤثرة في عمر البطارية

تؤثر عوامل متداخلة في معدل تدهور بطارية السيارة الكهربائية، في مقدمتها درجات الحرارة، إذ تؤدي الحرارة الشديدة أو البرودة القارسة إلى تسريع تآكل الخلايا الكيميائية بشكل ملحوظ، كما يؤدي نمط الشحن دورا محوريا في تحديد عمر البطارية، إذ إن اعتماد الشحن السريع بالتيار المستمر (DC) يفرط في إجهاد البطارية، مقارنة بالشحن البطيء بالتيار المتردد (AC) الذي يحافظ على استقرار مكوناتها الداخلية.

من جانب آخر، يرتبط تدهور البطارية بنطاق الشحن، إذ إن ترك البطارية مشحونة ببنسبة 100% أو تركها شبه فارغة لفترات طويلة يضاعف الإجهاد الكيميائي على الخلايا.

وأخيرا يأتي التقادم الزمني باعتباره عاملا حتميا، إذ يتواصل التدهور الكيميائي الطبيعي للمكونات مع مرور الوقت، حتى في حالات عدم استخدام المركبة.

أفضل ممارسات إطالة عمر البطارية

تعتمد إطالة العمر الافتراضي لبطاريات السيارات الكهربائية على إدارة الإجهاد الكيميائي والحراري. وتوضح النقاط التالية أبرز الممارسات العلمية والتطبيقات لإطالة عمر البطارية:

التزام نطاق الشحن المثالي بين 20% و80%

تجمع المصادر المتخصصة على أن الحفاظ على مستوى الشحن بين 20% و80% أثناء الاستخدام اليومي يمثل القاعدة الأكثر أهمية لسلامة البطارية.

وفي هذا السياق، يوضح خبراء 'CAA-Quebec' أن الشحن المكتمل بنسبة 100% يسرع من تآكل البطارية ويزيد معدلات التفريغ، موصين بعدم ترك الشحن ينخفض إلى ما دون 10%.

ولدعم هذه الرؤية، تشير أحدث بيانات شركة 'جيوتاب' إلى أن التدهور يتسارع بشكل ملحوظ عندما تقضي البطارية أكثر من 80% من وقتها عند مستويات شحن قصوى، مما يعني أن الشحن المكتمل قبل الرحلات الطويلة ليس كارثيا بحد ذاته، بل تكمن المشكلة في ترك السيارة مشحونة بشكل كامل فترات طويلة أثناء التوقف. وتتجسد النصيحة العملية هنا في ضبط حد الشحن اليومي عند 80%، والشحن حتى 100% فقط قبل السفر مباشرة مع قيادة السيارة فور اكتمال شحنها.

الحد من الاعتماد على الشحن السريع

الشحن السريع بالتيار المستمر (DC Fast Charging) أكبر عامل إجهاد فردي يواجه البطارية، إذ كشفت دراسة أجرتها 'جيوتاب' أن المركبات التي تعتمد بكثافة على الشحن السريع (أعلى من 100 كيلوواط) تشهد معدل تدهور سنويا يصل إلى 3%، وهو ضعف المعدل المسجل لدى المركبات التي تستخدم الشحن البطيء (1.5%).

كما أكدت الدراسة أن تكرار الشحن عبر المحطات عالية القدرة يعجل بتقادم البطارية وتراجع كفاءتها. وبناء على ذلك يُنصح بالاعتماد على الشحن المنزلي من المستوى الثاني (Level 2 – 240 فولت) خيارا أساسيا للروتين اليومي، مع تخصيص الشحن السريع للمواقف الطارئة والرحلات الطويلة فقط.

حماية البطارية من درجات الحرارة القصوى

تشكل الحرارة العالية التحدي الأكبر لبطاريات الليثيوم-أيون، إذ تظهر البيانات أن المركبات التي تعمل في مناخات حارة تفقد كفاءتها أسرع بنسبة 0.4% سنويا مقارنة بتلك التي تعمل في أجواء معتدلة، في حين يتسبب شحن البطارية في درجات حرارة تحت الصفر المئوي (أقل من 32 فهرنهايت) بأضرار دائمة في بنيتها الكيميائية.

ولتفادي هذه المخاطر، يستحسن ركن السيارة في الظل أو داخل المرآب صيفا لتجنب أشعة الشمس المباشرة، مع تفعيل خاصية التهيئة المسبقة لتدفئة البطارية قبل الشحن في الشتاء، إضافة إلى ترك السيارة تبرد بضع دقائق بعد القيادة قبل توصيلها بمقبض الشحن.

الاستفادة من نمط القيادة الديناميكي

في نتائج غير متوقعة، كشفت دراسة صادرة عن 'جامعة ستانفورد' ونشرت في دورية 'Nature Energy' أن القيادة الديناميكية، التي تتضمن تسارعات وكبحا متقطعا، قد تطيل عمر البطارية بنسبة تصل إلى 38% مقارنة بالقيادة الرتيبة على سرعة ثابتة.

وأوضح الباحثون أن التيار النبضي وفترات الراحة القصيرة أثناء القيادة الطبيعية يُبطئان التدهور الكيميائي للبطارية، مما يضيف نحو 300000 كلم إلى عمرها الافتراضي. ومن ثم فإن الجمع المتوازن بين التسارع والكبح المتجدد ينشط البطارية، شريطة تجنب الإجهاد الحراري أو القيادة العنيفة المتواصلة.

مراعاة ضوابط التخزين طويل الأمد

يتطلب ترك السيارة دون استخدام فترات طويلة ممارسات خاصة لحماية الخلايا الكيميائية من الإجهاد، إذ ينبغي تجنب تخزين المركبة وهي مشحونة شحنا كاملا أو بمستوى شحن يقل عن 20%. وتوصي شركات السيارات بالاحتفاظ بمستوى شحن يتراوح بين 50% و60% أثناء التوقف الطويل، مع إمكانية خفضه إلى نحو 30% في أشهر الصيف الحارة لتقليل الضغط الداخلي على البطارية، يضاف إلى ذلك أهمية اختيار مكان تخزين تتراوح حرارته بين 10 و25 درجة مئوية كلما أمكن ذلك.

ضمان البطارية

تأتي معظم بطاريات السيارات الكهربائية بضمان لمدة 8 سنوات أو أكثر وتُعرّف معظم الشركات المصنعة البطارية 'التالفة' بأنها التي تنخفض سعتها إلى ما بين 70% و75% من سعتها الأصلية في فترة الضمان. وتختلف أنواع الضمان بين الشركات، فبعضها يغطي التدهور إلى 70%، بينما تضع شركات أخرى معايير أكثر صرامة قد تصل إلى 80%.

تثبت الدراسات الحديثة أن بطاريات السيارات الكهربائية أصبحت أكثر متانة وقدرة على الصمود سنوات طويلة مقارنة بالتوقعات السابقة، ورغم هذا التطور تظل عادات الشحن والاستخدام اليومي الفارق الأساسي في تحديد عمرها الفعلي.

وبخطوات بسيطة من ضبط مستويات الشحن إلى تقليل الشحن السريع ومراعاة العوامل الجوية، يمكنك حماية استثمارك وضمان أعلى كفاءة لبطارية سيارتك الكهربائية لأطول فترة ممكنة.