قانون 80 درصد خودروهای برقی چیست و چرا اهمیت دارد؟

اکثر خودروسازان توصیه می‌کنند باتری خودروهای برقی تا ۸۰ درصد شارژ شود، چیزی که با نام قانون ۸۰ درصد معروف شده است؛ اما چرا چنین چیزی توصیه شده و آیا رعایت کردن آن الزامی است؟


اگر با محصولات تسلا آشنا باشید، احتمالاً چیزی به نام قانون ۸۰ درصد به گوش شما خورده است، قاعده‌ای که توصیه می‌کند به‌طور منظم خودرو را بجای رساندن شارژ باتری به ۱۰۰ درصد تا حدود ۸۰ درصد شارژ کنید. حتی گزینه‌ای با عنوان «حد مجاز شارژ روزانه توصیه‌شده» مستقیماً در صفحه تنظیمات شارژ خودروهای تسلا برجسته شده و هر چیزی بالاتر از آن برای سفرهای جاده‌ای طولانی‌تر و برنامه‌ریزی‌شده طراحی شده است. در واقع، این توصیه تنها به تسلا محدود نمی‌شود. چندین تولیدکننده دیگر خودروهای برقی، از جمله بی‌ام‌و، فورد و هیوندای، در اسناد رسمی خود به کاربران توصیه می‌کنند مگر در موارد ضروری، از شارژ کامل باتری‌های خودروی برقی تا ۱۰۰ درصد خودداری کنند. هرچند جزئیات بین برندها کمی متفاوت است، اما پیام یکسان و روشن در میان تولیدکنندگان خودروهای برقی این است: اگر می‌خواهید باتری خودروی شما چندین سال دوام بیاورد، هر روز آن را تا ۱۰۰ درصد شارژ نکنید.

همچنین بخوانید: معرفی همه خودروهای برقی بازار ایران + مشخصات و قیمت

بنابراین، چرا تسلا و تعداد فزاینده‌ای از دیگر تولیدکنندگان خودروهای برقی به کاربران توصیه می‌کند شارژ روزانه باتری را در ۸۰ درصد توقف کنند؟ به نظر می‌رسد همه‌چیز به نحوه فرسودگی باتری‌های لیتیوم-یونی با گذشت زمان بازمی‌گردد. هنگامی که باتری لیتیوم-یونی را تا ۱۰۰ درصد شارژ می‌کنید، آن را به حد بالای ولتاژ خود می‌رسانید که فشار زیادی به اجزای داخلی باتری وارد می‌کند. اگر این فرآیند را در چندین چرخه شارژ طی چندین سال تکرار کنید، باتری سریع‌تر فرسوده شده و روند استهلاک آن تسریع می‌شود که در نهایت بر طول عمر کلی آن تأثیر می‌گذارد. اگرچه این توصیه به اشتباه به‌عنوان یک «قاعده» تبلیغ می‌شود اما قاعده ۸۰ درصد مربوط به باتری‌های لیتیوم-یونی صرفاً توصیه‌ای از سوی تولیدکنندگان برای اطمینان از عملکرد بهینه باتری‌هاست. به‌عنوان مالک یک تسلا یا هر خودروی برقی دیگر، می‌توانید از قاعده ۸۰ درصد عبور کرده و باتری‌های خود را تا ۱۰۰ درصد شارژ کنید. با این حال، انجام منظم این کار ممکن است تنها باعث تسریع پیری و فرسودگی باتری خودرو شود.

چرا باتری‌های لیتیوم-یونی با شارژ کامل سریع‌تر فرسوده می‌شوند؟

همه باتری‌های لیتیوم-یونی از باتری‌های موجود در تسلا مدل Y تا یک گوشی هوشمند سامسونگ گلکسی با استفاده از شیمی پایه یکسان عمل می‌کنند. در داخل هر سلول، یون‌های لیتیوم بین کاتد و آند با شارژ و دشارژ باتری جابه‌جا می‌شوند. شارژ باتری تا ۱۰۰ درصد ولتاژ را به حد ایمنی بالای خود می‌رساند. در این ولتاژهای بالاتر، چندین فرآیند آسیب‌زا در داخل باتری شتاب می‌گیرد. این فرآیندها شامل رشد لایه بین فازی الکترولیت جامد (SEI) و پلاتین لیتیوم است که ظرفیت کلی باتری را کاهش می‌دهد.

نگرانی اصلی با شارژ مداوم باتری‌های لیتیوم-یونی به ۱۰۰ درصد این است که آسیبی که ایجاد می‌کند، به‌تدریج رخ می‌دهد اما با گذشت زمان شدت می‌یابد. این فرآیند به‌آرامی آغاز می‌شود، اما با تجمع استرس ولتاژ، گرما و واکنش‌های شیمیایی جانبی، وضعیت باتری به‌سرعت رو به وخامت می‌رود. در نهایت، به نقطه‌ای می‌رسید که افت عملکرد به‌طور قابل‌توجهی مشهود می‌شود.

یکی از بهترین روش‌ها برای کند کردن این فرآیند، محدود کردن پنجره شارژ باتری‌های لیتیوم-یونی بین ۲۰ درصد و ۸۰ درصد است. هرچند این ممکن است مانند استفاده ناکافی از توان واقعی و برد خودروی برقی شما به نظر آید، اما یکی از هوشمندانه‌ترین اقداماتی است که می‌توانید برای افزایش طول عمر آن انجام دهید. علاوه بر تضمین طول عمر بیشتر باتری، این روش همچنین اطمینان می‌دهد که برای اکثر کارهای روزانه، ظرفیت کافی برای باتری باقی بماند. در مورد خودروهای تسلا (و به‌طور کلی خودروهای برقی)، شارژ دوره‌ای به ۸۰ درصد به‌جای ۱۰۰ درصد، تأثیر قابل‌توجهی بر قابلیت استفاده خودرو از نظر برد مورد نیاز ندارد. در واقع، تسلا به‌طور صریح در پورتال توضیح‌دهنده سوپرشارژر خود اعلام کرده که شارژ خودروهایش به بیش از ۸۰ درصد «به‌ندرت ضروری» است.

سوپرشارژرهای تسلا و محدودیت شارژ ۸۰ درصد

هرچند تسلا کاملاً از مشکلات ناشی از شارژ مکرر باتری‌های خودروی برقی خود به ۱۰۰ درصد آگاه است، اما به‌طور مستقیم به این موضوع در وب‌سایت، تبلیغات یا دفترچه راهنمای خود اشاره‌ای نکرده است. با این حال، تسلا چندین مکانیسم غیرمستقیم دارد که کاربران را تشویق و ترغیب می‌کند تا شارژ منظم را به ۸۰ درصد محدود کنند. برای مثال، صفحه شارژ خودروهای تسلا به‌طور برجسته پیامی با مضمون «۸۰ درصد برای رانندگی روزانه توصیه می‌شود» نمایش می‌دهد که راهی برای انتقال پیام به کاربران است که شارژ ۸۰ درصد برای اکثر رانندگی‌های روزمره کافی است.

حتی هنگام استفاده از سوپرشارژر تسلا، شارژ به‌طور پیش‌فرض به ۸۰ درصد محدود می‌شود. شرکت به‌طور رسمی اعلام کرده که این کار برای کاهش ازدحام و زمان انتظار در ایستگاه‌های شلوغ سوپرشارژر انجام می‌شود. در واقع، برای جلوگیری از شارژ خودروها به ۱۰۰ درصد در سوپرشارژرها، از سال ۲۰۲۳ تسلا شروع به اعمال هزینه اضافی برای ازدحام در ایستگاه‌هایی کرده که کامل یا نزدیک به کامل هستند. هرچند این دلایل واقعی برای توصیه به شارژ ۸۰ درصد هستند، تشخیص پیام‌رسانی مداوم و ظریف زیربنایی آن‌ها دشوار نیست. تسلا به نظر می‌رسد در همه سطوح ممکن از شارژ به ۱۰۰ درصد توسط کاربران خودداری می‌کند. تنها اینک ما می‌دانیم که دلیل اصلی این توصیه همچنین در علم و شیمی ریشه دارد و کاملاً بر اساس عواملی مثل ازدحام و شلوغی ایستگاه‌های شارژ عمومی نیست.