چرا خودروی برقی در شهر از بزرگراه کارآمدتر است؟

یکی از ویژگی‌های جالب خودروهای برقی این است که برخلاف خودروهای بنزینی، معمولاً در رانندگی شهری بازده بیشتری نسبت به حرکت در بزرگراه دارند. در نگاه اول، توقف و حرکت‌های مکرر در شهر باید مصرف انرژی را افزایش دهد، اما ساختار قوای محرکه خودروهای برقی باعث می‌شود بخشی از انرژی‌ای که در خودروهای معمولی هنگام ترمز گرفتن تلف می‌شود، دوباره به باتری بازگردد. در مقابل، افزایش سرعت در بزرگراه، مقاومت هوا را به یکی از مهم‌ترین عوامل مصرف انرژی تبدیل می‌کند.

مهم‌ترین دلیل کارآمدتر بودن خودروهای برقی در شهر، ترمز احیاگر Regenerative Braking است. در رانندگی شهری، خودرو بارها شتاب می‌گیرد و سپس برای توقف یا کاهش سرعت ترمز می‌کند. در یک خودروی معمولی، بخش قابل‌توجهی از انرژی جنبشی خودرو هنگام ترمزگیری به گرما تبدیل و از طریق ترمزها دفع می‌شود.

اما در خودروی برقی، موتور الکتریکی هنگام کاهش سرعت می‌تواند در نقش ژنراتور عمل کند. چرخ‌ها موتور را به حرکت درمی‌آورند و بخشی از انرژی جنبشی به انرژی الکتریکی تبدیل و در باتری ذخیره می‌شود. این انرژی بعداً دوباره برای حرکت خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرد. بر اساس داده‌های منتشرشده از سوی وزارت انرژی آمریکا، بازده انرژی خودروهای برقی با احتساب بازیابی انرژی ترمز می‌تواند در چرخه رانندگی شهری از ۹۴ درصد نیز فراتر رود، درحالی‌که در رانندگی بزرگراهی این مزیت به دلیل تعداد کمتر ترمزگیری‌ها بسیار محدودتر است.

عامل مهم دیگر، مقاومت هوا است. هرچه سرعت خودرو افزایش پیدا کند، انرژی بیشتری برای غلبه بر نیروی آیرودینامیکی لازم است. این موضوع درباره خودروهای برقی نیز کاملاً صادق است و به همین دلیل حرکت با سرعت‌های بالا در بزرگراه می‌تواند مصرف برق را افزایش دهد.

در شهر، به‌ویژه در سرعت‌های پایین‌تر، سهم مقاومت هوا در مصرف انرژی کمتر است؛ اما در بزرگراه که خودرو برای مدت طولانی با سرعت نسبتاً بالا حرکت می‌کند، مقابله با جریان هوا به انرژی بیشتری نیاز دارد. واضح است که افزایش سرعت، مقاومت آیرودینامیکی و در نتیجه انرژی موردنیاز خودرو را افزایش می‌دهد.

مزیت دیگر به زمانی مربوط می‌شود که خودرو در پشت چراغ قرمز یا ترافیک متوقف است. موتور الکتریکی برای ادامه کار در حالت توقف نیازی به روشن ماندن ندارد و خودرو می‌تواند بدون مصرف انرژی برای چرخاندن موتور متوقف بماند. این ویژگی با خودروهای مجهز به موتور احتراق داخلی تفاوت دارد؛ هرچند سیستم‌های توقف و استارت خودکار در خودروهای بنزینی نیز می‌توانند مصرف هنگام توقف را کاهش دهند.

در نتیجه، ترکیب بازده بالای موتور الکتریکی، ترمز احیاگر و نداشتن مصرف انرژی برای درجا کار کردن موتور باعث می‌شود رانندگی شهری برای خودروهای برقی شرایط مناسبی ایجاد کند.

خیر. میزان مصرف واقعی به مدل خودرو، وزن، طراحی بدنه، سرعت، دمای هوا، استفاده از سیستم تهویه، وضعیت مسیر و شیوه رانندگی بستگی دارد. با این حال، تفاوت کلی میان شهر و بزرگراه در خودروهای برقی با خودروهای بنزینی متفاوت است. در یک خودروی برقی، توقف‌های مکرر فرصت بیشتری برای بازیابی انرژی ایجاد می‌کنند، درحالی‌که در بزرگراه، مقاومت هوا با افزایش سرعت سهم بیشتری از انرژی را مصرف می‌کند.