معرفی خودروهای هیبریدی
خودروی هیبریدی یک خودرویی است که از ترکیب دو یا چند منبع قدرت برای حرکت استفاده می‌کند. معمولاً این منابع قدرت یک موتور درون‌سوز (بنزینی یا دیزلی) و یک یا چند موتور الکتریکی هستند. هدف خودروهای هیبریدی کاهش مصرف سوخت، کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و افزایش قدرت و عملکرد میباشد. انواع خودروهای هیبریدی بر اساس روش ترکیب منبع قدرت، نحوه شارژ باتری و سطح استقلال موتور الکتریکی دسته‌بندی می‌شوند. این خودروها در مصرف سوخت صرفه جویی می کنند و بهبود قابل توجهی در عملکرد خودرو دارند.
فهرست مطالب:
- برخی از انواع رایج خودروهای هیبریدی عبارتند از:
- تعدادی از مدل‌های معروف خودروهای هیبریدی عبارتند از:
- خودروهای هیبریدی در ایران
- قانون واردات خودروهای هیبریدی به ایران به صورت زیر است:
- برخی از خودروهای هیبریدی که در بازار ایران قابل خریداری هستند عبارتند از:
- مزایای خودروهای هیبریدی نسبت به خودروهای بنزینی
- نحوه شارژ انواع مختلف خودروهای هیبریدی
- معایب خودروهای هیبریدی نسبت به خودروهای بنزینی
- آیا باتری الکتریکی در خودروهای هیبریدی قابل بازیافت است
- روش‌های مختلفی برای بازیافت این باتری‌ها وجود دارد. 3 مورد از این روشها را در ادامه توضیح میدهیم:
برخی از انواع رایج خودروهای هیبریدی عبارتند از:
هیبرید سری (Series Hybrid)
در این نوع خودروها، موتور احتراق داخلی فقط برای تولید برق به کار می‌رود و موتور الکتریکی خودرو را به حرکت در می‌آورد. موتور احتراق داخلی به طور مستقیم به چرخ‌ها متصل نمی‌شود.
هیبرید موازی (Parallel Hybrid)
در این نوع خودروها، هر دو موتور (احتراق داخلی و الکتریکی) به چرخ‌ها متصل هستند و می‌توانند به صورت همزمان یا به طور متناوب خودرو را به حرکت در آورند. این سیستم به کارایی بالاتری در مصرف سوخت دست می‌یابد. در این نوع خودرو، هم موتور درون‌سوز و هم موتور الکتریکی که به چرخ‌ها متصل هستند می‌توانند به صورت جداگانه یا همزمان نقش پذیرند.
هیبرید ترکیبی (Series-Parallel Hybrid)
این نوع خودروها ترکیبی از هیبرید سری و موازی است. در این سیستم، موتور احتراق داخلی و موتور الکتریکی می‌توانند به صورت مستقل یا همزمان خودرو را به حرکت در آورند. این سیستم کارایی بالاتری نسبت به دو نوع قبلی دارد.
هیبرید پلاگین (Plug-in Hybrid)
این نوع خودروها دارای باتریهای قابل شارژ از طریق برق شهری و با استفاده از منابع خارج از خودرو (مثل پلاگین) هستند. این خودرو امکان این را دارد که برای مسافت‌های کوتاه فقط از انرژی الکتریکی استفاده کند و برای مسافت‌های بیشتر، موتور احتراق داخلی را به کار بیندازد.
هیبرید ملایم (Mild Hybrid)
یک نوع سیستم هیبریدی است که در آن، یک موتور الکتریکی کوچک به موتور اصلی احتراق داخلی اضافه می‌شود تا انرژی الکتریکی را بازیابی کند و به موتور اصلی کمک کند. در این نوع موتور، موتور الکتریکی فقط در شرایطی که نیاز به توان بیشتری از موتور اصلی باشد، فعال می‌شود. سیستم های هیبرید ملایم نسبت به هیبرید کامل به دلیل اینکه از اجزای الکتریکی کمتری استفاده می‌کند، ارزانتر و ساده تر هستند. همچنین، در سیستم های هیبرید ملایم عمر باتری خودرو طولانیتر است و باتریهای آنها نیاز به تعویض کمتری دارند. اما در مقایسه با سیستمهای هیبریدی پیشرفتهتر، مصرف سوخت بالاتری دارند و گازهای گلخانه ای بیشتری تولید می‌کنند.
هیبرید کامل (full Hybrid)
در موتور هیبرید کامل (Full Hybrid) سیستم باتری و موتور الکتریکی به صورت کامل با موتور داخلسوز (ICE) ترکیب شده‌اند و دارای راندمان بالا و کارکرد الکتریکی خالص است. در این سیستم، موتور الکتریکی به طور مستقل قادر به حرکت خودرو با سرعت‌های کمتر است که در این حالت موتور اصلی خاموش می‌شود. همچنین به موتور اصلی کمک می‌کند تا در سرعت‌های بالاتر نیز به خوبی عمل کند. علاوه بر این، سیستمهای هیبرید کامل می‌توانند انرژی ترمز را بازیابی کرده و آن را به باتری منتقل کنند.
با استفاده از سیستم هیبرید کامل، خودرو قادر است در حالت‌های مختلفی مانند حرکت در شهر و بزرگراه و همچنین در شرایط ترافیک سنگین با حرکتی صاف‌تر عمل کند و سوخت کمتری مصرف کند.
تعدادی از مدل‌های معروف خودروهای هیبریدی عبارتند از:
تویوتا پریوس (Toyota Prius)
هوندا اکورد هیبرید (Honda Accord Hybrid)
لکسوس ES 300h (Lexus ES 300h)
تویوتا کمری هیبرید (Toyota Camry Hybrid)
فورد فوکوس هیبرید (Ford Focus Hybrid)
کیا نیرو (Kia Niro)
هیوندای ایونیک هیبرید (Hyundai Ioniq Hybrid)
خودروهای هیبریدی در ایران
خودروهای هیبریدی در ایران نیز موجود هستند و تعدادی از شرکت‌های خودروسازی وجود دارند که خودروهای هیبریدی را در بازار ایران عرضه می‌کنند. اما هزینه بالای خودروهای هیبریدی و عدم توجه به تشویق استفاده از این نوع خودروها توسط دولت، باعث شده تعداد خودروهای هیبریدی در ایران بسیار کمتر از خودروهای با موتورهای احتراق داخلی باشد.
مهمترین خودروهای هیبریدی موجود در بازار ایران شامل تویوتا کمری هیبریدی، تویوتا پریوس، هوندا اکورد هیبریدی و نیزان آلتیما هیبریدی هستند. البته، شرکت‌های خودروسازی داخلی نیز در حال تولید خودروهای هیبریدی هستند از جمله سایپا، ایران‌خودرو و کرمان‌موتور که با تولید خودروهای هیبریدی در حال فعالیت هستند و تعدادی از این خودروها نیز در بازار ایران عرضه شده‌اند، که پژو ۲۰۸ هیبریدی و سامان‌استیل مدل SE115 هیبریدی، خودروهای پراید و دنا هیبریدی توسط سایپا و خودروهای سوئیفت و سلتوس هیبریدی توسط ایران‌خودرو از جمله این خودروها می‌باشند.
قانون واردات خودروهای هیبریدی به ایران به صورت زیر است:
- واردات خودروهای هیبریدی برای مناطق آزاد تجاری و صنعتی کشور مجاز است، اما شماره‌گذاری آنها در سرزمین اصلی نیاز به عرضه در بورس کالا دارد
- واردات خودروهای هیبریدی برای سرزمین اصلی مشمول پرداخت عوارض ۱۰ درصدی ارزش گمرکی خودروها است
- واردات خودروهای هیبریدی برای سرزمین اصلی محدود به تعداد ۲۰ هزار دستگاه خودروی سواری دوگانه‌سوز هیبریدی و برقی در سال ۱۴۰۱ است
- واردات خودروهای هیبریدی برای سرزمین اصلی مشمول تعرفه‌گذاری بر اساس حجم موتور خودرو است که از ۴۰ درصد تا ۷۵ درصد متغیر است
در حال حاضر، با توجه به قانون واردات خودروها، هر فردی می‌تواند با رعایت شرایط و محدودیت‌های واردات خودرو، خودروهای هیبریدی را به ایران وارد کند. اما از آنجایی که هزینه واردات خودروهای هیبریدی به ایران به دلیل افزایش هزینه تولید، مالیات و عوارض وارداتی برای خودروهای هیبریدی بسیار بالاست، تعدادی از مردم به جای واردات این نوع خودروها، دنبال خرید خودروهای هیبریدی در بازار داخلی هستند.
همچنین، دولت ایران تلاش می‌کند تا بهبود زمینه‌های لازم برای تولید خودروهای هیبریدی در داخل کشور را ایجاد کند که این کار می‌تواند به کاهش هزینه واردات خودروهای هیبریدی کمک کند.
در کل، قانون واردات خودروهای هیبریدی به ایران در حال حاضر مشابه قانون واردات خودروهای با موتورهای احتراق داخلی است، اما احتمالاً با توجه به تحولات بازار و فناوری خودروهای هیبریدی، در آینده ممکن است تغییر کند.
برخی از خودروهای هیبریدی که در بازار ایران قابل خریداری هستند عبارتند از:
تویوتا پریوس: یکی از ارزان‌ترین و پرفروش‌ترین خودروهای هیبریدی در جهان و ایران که مصرف سوخت بسیار پایینی دارد (3.3 لیتر در صد کیلومتر) ودارای قدرت 121 اسب‌بخار است.
هیوندای سوناتا هیبرید: این خودرو می‌تواند انتخاب مناسبی برای کسانی که به دنبال یک خودرو هیبریدی با ظاهر زیبا و رانندگی لذت‌بخش هستند، باشد. این خودرو دارای قدرت 193 اسب‌بخار و مصرف سوخت 5.5 لیتر در صد کیلومتر است.
تویوتا کمری XLE: یک خودرو هیبریدی لوکس و با کلاس با طراحی جذاب و که فضای داخلی راحتی دارد. دارای قدرت 200 اسب‌بخار و مصرف سوخت 5.2 لیتر در صد کیلومتر است.
لکسوس NX 300 h: یک خودرو هیبریدی شاسی‌بلند که طراحی مدرن و تجهيزات فني پيشرفته دارد. دارای قدرت 197 اسب‌بخار و مصرف سوخت 5.7 ليتر در صد كيلومتر میباشد
مزایای خودروهای هیبریدی نسبت به خودروهای بنزینی
صرفه‌جویی در سوخت: خودروهای هیبریدی معمولاً با استفاده از سیستمهای پیشرفته و به دلیل استفاده از دو موتور بنزینی و الکتریکی، در سرعت‌های پایین و در شرایط ترافیکی شهری، به صرفه‌جویی در سوخت به طور قابل توجهی کمک می‌کنند.
کاهش آلودگی هوا: خودروهای هیبریدی در مقایسه با خودروهای بنزینی آلاینده های کمتری تولید کرده و درنتیجه کمتر هوا را آلوده می‌کنند. زیرا موتور الکتریکی در خودروهای هیبریدی دی‌اکسید کربن و ذرات جامد کمتری را تولید می‌کند.
پر قدرت بودن: خودروهای هیبریدی معمولاً دارای توان بالاتری نسبت به خودروهای بنزینی مشابه هستند. این به دلیل این است که موتور الکتریکی در خودروهای هیبریدی قادر به ارائه گشتاور فوری است و به عنوان تکمیل کننده موتور داخلی کمک می‌کند.
صدای کم: خودروهای هیبریدی به دلیل استفاده از موتور الکتریکی، صدای کمتری نسبت به خودروهای بنزینی تولید می‌کنند و به همین علت رانندگان و سرنشینان احساس بهتری دارند.
نحوه شارژ انواع مختلف خودروهای هیبریدی
خودروهای هیبریدی معمولاً دارای یک باتری الکتریکی و یک موتور احتراق داخلی هستند. باتری الکتریکی در این خودروها برای ذخیره و استفاده از انرژی الکتریکی استفاده می‌شود. نحوه شارژ باتری در خودروهای هیبریدی به دو صورت اتوماتیک و از طریق کابل شارژ انجام می‌شود:
- شارژ اتوماتیک
- شارژ از طریق کابل شارژ
در روش اول، با استفاده از فرمان قابل شارژ (Regenerative braking)، جریان الکتریکی توسط موتور برقی تولید می‌شود و در باتریهای خودرو ذخیره می‌شود. هنگام ترمز کردن و کاهش سرعت، انرژی تولید شده توسط موتور احتراق داخلی به باتری الکتریکی منتقل می‌شود و به این صورت باتری الکتریکی بطور خودکار شارژ می‌شود.
برای شارژ باتری از طریق کابل شارژ، ابتدا باید باتری خودرو را خاموش کرده، سپس کابل شارژ به باتری خودرو و به یک منبع برق متصل شود. پس از اتصال کابل شارژ، شارژ باتری خودرو شروع می‌شود و می‌توانباتری را به صورت کامل شارژ نمود. در هنگام شارژ باتری، دقت لازم نسبت به دستورالعمل‌های سازنده خودرو و کابل شارژ ضروریست.
به طور کلی، نحوه شارژ باتری در خودروهای هیبریدی به صورت خودکار انجام می‌شود و نیازی به شارژ دستی باتری الکتریکی نیست، مگر در مواردی که باتری الکتریکی به دلایل خاصی نیاز به شارژ دستی داشته باشد.
معایب خودروهای هیبریدی نسبت به خودروهای بنزینی
قیمت بالاتر
این خودروها به دلیل داشتن دو موتور و باتریهای با ولتاژ بالا، قیمت بالاتری خودروهای بنزینی دارند. همچنین تعمیر و نگهداری این خودروها نیاز به تخصص و تجهیزات خاص دارد که ممکن است در هرجایی در دسترس نباشد
وزن بیشتر
این خودروها به دلیل استفاده از باتریهای بزرگ و دستگاه‌های الکتریکی بیشتر، وزن بیشتری نسبت به خودروی بنزینی دارند که همین ممکن است میزان مصرف سوخت را افزایش دهد.
فضای کمتر باربری
چون باتریهای خودروی هیبریدی بزرگتر و جاگیری آنها در فضای بدنه محدود است، فضای کمتری برای باربری در خودروهای هیبریدی وجود دارد.
خطرباتری‌های با ولتاژ بالا
باتریهای با ولتاژ بالای خودروهای هیبریدی ممکن است در صورت وقوع تصادف یا آسیب دیدگی، باعث شوک الکتریکی یا آتش سوزی شوند. البته این خطر در خودروهای هیبریدی جدید کم شده است، زیرا دارای سیستمی هستند که در صورت تشخیص تصادف، باتری را قطع می‌کند.
قدرت کمتر در بزرگراه‌ها خودروهای هیبریدی معمولا در حالت الکتریکی قرار دارند و فقط در صورت نیاز به سرعت بالاتر، از موتور بنزینی استفاده می‌کنند. اما موتور بنزینی این خودروها کوچک‌تر و ضعیف‌تر از موتورهای خودروهای بنزینی استاندارد است. بنابراین، این خودروها در بزرگراه‌ها قدرت لازم را ندارند.
آیا باتری الکتریکی در خودروهای هیبریدی قابل بازیافت است
باتری الکتریکی در خودروهای هیبریدی در حالت عادی قابل بازیافت است. از مزایای باتری الکتریکی در خودروهای هیبریدی استفاده از سلول‌های لیتیوم-یون با عمر طولانی و اثر حداقلی در محیط زیست، است.
باتریهای الکتریکی در خودروهای هیبریدی در صورت نیاز به تعویض، باید به صورت کامل از خودرو خارج و بازیافت شود. همچنین، برای محافظت از محیط زیست، بسیاری از شرکت‌های خودروسازی برنامه‌های بازیافت باتری الکتریکی را برای خودروهای هیبریدی خود تدوین کرده‌اند. در این برنامه‌ها، باتری الکتریکی از خودرو جدا شده، به یک شرکت بازیافت باتری الکتریکی ارسال و با استفاده از فرآیندهای مختلفی مانند تجزیه و تفکیک مواد، بازیافت می‌شود تا مواد قابل استفاده آن برای تولید باتریهای جدید به کار گرفته شود.
بازیافت باتری الکتریکی در خودروهای هیبریدی به میزان قابل توجهی در مصرف انرژی و مواد معدنی صرفه‌جویی می‌کند و در عین حال باعث کاهش آلودگی هوا و آب را نیز می‌شود. بنابراین، بازیافت باتری الکتریکی یکی از راه‌های مهم برای کاهش آلودگی محیط زیست و استفاده بهینه از منابع موجود است.
روش‌های مختلفی برای بازیافت این باتری‌ها وجود دارد. 3 مورد از این روشها را در ادامه توضیح میدهیم:
ذوب کردن: در این روش، باتری‌ها در دمای بالای ۵۰۰ درجه سانتیگراد ذوب شده و فلزات مورد نظر را از آنها استخراج می‌کنند
بازیابی مستقیم: در این روش، باتری‌ها با استفاده از محلول‌های شیمیایی یا الکترولیز شکسته شده و فلزات به صورت خالص جدا می‌شوند.
فرآیندهای متوسط (بازیابی میانه): در این روش، باتری‌ها با استفاده از فشار گاز یا حلال‌های آلی خرد شده و فلزات به صورت پودر یا کنسانتره جمع‌آوری می‌شوند.
