لقد حددت كل دولة وشركة تقريبًا أهدافًا لكهربة المركبات لتحقيق أهداف استدامة أوسع. في أحدث إعلان من وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) الأسبوع الماضي ، اقترحت حكومة بايدن هاريس خطة قوية لتسريع الانتقال إلى مستقبل المركبات النظيفة من أجل معالجة أزمة المناخ للمركبات الخفيفة والمتوسطة والثقيلة من موديل العام 2027.
ومع ذلك ، هناك العديد من القضايا لتحقيق كل من اعتماد المركبات الكهربائية وتوريد المركبات – مثل شبكات الشحن والبنية التحتية ، والشحن السريع ، وحتى تكلفة المركبات الكهربائية نفسها. ومن ناحية أخرى ، هناك أيضًا توافر الليثيوم للبطاريات.
من أجل الحصول على اعتماد كبير للمركبات الكهربائية ، قد لا يتمكن المصنعون حتى من تلبية أهداف التوريد. تقرير مشترك بين EY و Eurelectric نُشر في مارس 2023 ، “ستة أساسيات لاعتماد المركبات الكهربائية السائدة” ، يستشهد بالمواد الخام الهامة ، والشحن الذكي ، وإدارة الشبكة ، وتوليد الطاقة النظيفة ، ورفع مهارات القوى العاملة ، والرقمنة لقبول المستهلك كمحركات لاستيعاب السوق الشامل من المركبات الكهربائية. لكن القدرة على تحمل التكاليف مشكلة كبيرة ، ويشير التقرير إلى أن التكلفة لا تزال تشكل حاجزًا. تنص على أن “متوسط سعر السيارة الكهربائية الجديدة يزيد بنسبة 27٪ عن نظائرها من شركة ICE في أوروبا ، وأكثر من ذلك بنسبة 43٪ في الولايات المتحدة. ولا تتوفر مركبات كهربائية تقل عن 20000 يورو (21300 دولار أمريكي) في أوروبا أو الولايات المتحدة اليوم.”
تنص Eureletric على أن خفض أسعار البطاريات هو الخطوة الأولى. ويضيف أن تحسين أداء البطاريات وإعادة التدوير والابتكار في الكيمياء البديلة ، فضلاً عن التصاريح الأسرع والتعدين المستدام لضمان الوصول إلى الليثيوم والكوبالت والنيكل ، هناك حاجة ماسة الآن للهروب من الاعتماد على الموردين غير الموثوق بهم.
بالنظر إلى الأهداف الحكومية المختلفة والعقبات التي تحول دون دفع اعتماد المركبات الكهربائية لتحقيق تلك الأهداف ، كيف يتم التوفيق بين ذلك؟ تتمثل إحدى الطرق في تحويل المخزون الحالي – بمعنى آخر ، تحويل محركات الاحتراق الداخلي الحالية (ICE) إلى سيارات كهربائية. يمتلك كل من المستهلكين والأساطيل مركبات على الطريق من شبه المؤكد أن لها حياة تتجاوز الأهداف الوطنية المختلفة بين عامي 2027 و 2030.
يأتي المزيد والمزيد من الشركات إلى السوق مع تحويل المركبات التي تعمل بالطاقة ICE إلى الكهرباء. أصدرت إحدى الشركات البريطانية بيانًا صحفيًا أعلنت فيه عن مجموعة أدوات كهربائية “ثورية” للتوصيل والتشغيل للسيارات الكلاسيكية. تقوم شركة Electrogenic ، بإجراء تحويلات كهربائية للسيارات الكلاسيكية ، وقالت إنها قامت بتركيب أول مجموعة من مجموعات التحويل الخاصة بها في طراز Porsche 911 الكلاسيكي للعميل (الشكل 1). تعتمد المجموعة ، التي تسميها E62 ، على تقنية مجموعة نقل الحركة EV الخاصة بالشركة وتتميز بأحدث محرك مبرد بالماء بقوة 160 كيلو وات يوفر قوة 215 حصانًا و 230 رطل / قدم للعجلات الخلفية من خلال ناقل حركة مدمج أحادي السرعة ونسبة ثابتة (الشكل 2) . وهذا يتيح سرعة 0-60 ميلا في الساعة في أقل من 5 ثوان.
تقوم الشركة بتطوير وتصنيع التكنولوجيا الخاصة بها ، بما في ذلك البرامج المصممة داخليًا ولوحات الدوائر المطبوعة (PCBs) ولوحات المعلومات الرقمية ، فضلاً عن أنظمة إدارة البطارية وتقنية شحن المركبات حسب الطلب. وقالت Electrogenic إن مكوناتها خفيفة الوزن تزيد الوزن بمقدار 100 كجم فقط مقارنةً بالطائرة التقليدية 911.
في حين أن هذا هو أحد الأساليب لسوق استهلاكي متخصص ، إلا أن هناك مجالًا كبيرًا آخر يتمثل في التعامل مع أساطيل المركبات. إحدى هذه الشركات التي تستهدف السوق التجارية هي Clipper Automotive ، التي بدأت بتحويل الكابينة السوداء الشهيرة في لندن لتعمل على حزمة بطارية. تأمل هذه الشركة في تمكين سائقي سيارات الأجرة السوداء (التاكسي) من تبني المركبات الكهربائية بسهولة أكبر وفعالية من حيث التكلفة من خلال تحويلاتها وادعاءات أنها تحظى باهتمام العديد من سائقي سيارات الأجرة وأصحاب الأساطيل بشأن حلها.
انتهزت الفرصة لزيارة الشركة في جنوب شرق لندن والدردشة مع المؤسس المشارك والرئيس التنفيذي جانوش أوبرمان حول رحلته لتطوير الإلكترونيات والأجهزة والبرامج الثابتة لتحويل سيارة أجرة لندن ورحلة الحصول على السيارة الطريق.
كمهندس برمجيات ، فإن أوبرمان في مهمة لتحويل بعض أيقونات النقل في لندن إلى الكهرباء ، وشغفه واضح عندما تدخل في محادثة معه. قال ، “هناك 35 مليون مركبة في المملكة المتحدة على الطريق اليوم. ماذا سنفعل بهم إذا أردنا نزع الكربون عن مراكز المدن؟ هل سنقوم برمي كل واحدة بعيدًا واستبدالها بسيارة كهربائية جديدة تمامًا؟ أو قد تكون هناك حلول أفضل؟ “
“ما فعلناه هو تطوير معداتنا الخاصة ، لتحويل سيارات الأجرة في لندن إلى سيارات كهربائية بالكامل (الشكل 3). إنه أكثر شيء صديق للبيئة يمكنك القيام به لأنك لست مضطرًا إلى إنفاق كل هذا الكربون لعمل كل هذه الهياكل الجديدة إذا كان لا يزال لديك مركبات على الطريق بها حياة. أي مركبة ذات قيمة عالية بما يكفي تستحق البحث عنها لتحويلها أو إعادة شحنها أو إعادة تحميلها لـ 21شارع القرن وتحويلها إلى سيارات كهربائية “.
جمع أوبرمان 300 ألف جنيه إسترليني حتى الآن في شكل منح وتمويل خاص سمح لهم بتحويل سيارتي أجرة (الشكل 4) ، وهو الآن يتطلع إلى جمع مليون جنيه إسترليني للحصول على 20 سيارة على الطريق في غضون 12 شهرًا ثم 200 بحلول العام التالي. في المقابلة ، أخبرنا عن الجهود الهندسية التي مكنتهم من تحقيق ما فعلوه مقابل 300 ألف جنيه إسترليني فقط. ويشدد على أن صناعة السيارات تقوم بشكل أساسي بتزويد أجزاء مختلفة من السيارة من مختلف مصنعي الأجزاء ومتكامل الأنظمة وتنفذ تكاملاً على مستوى النظام لتطوير سياراتهم الخاصة.
وبالمثل ، يعلق ، “ما فعلناه هو التكامل على مستوى النظام.” ويذكر أنه حيثما تتوفر مكونات التصميم ، فإنهم يستخدمونها ، وحيث يتعين عليهم ابتكار أو تصميم مكونات خاصة بهم ، فهذا ما فعلوه ، وعلى طول الطريق ، استفادوا من مجتمع openinverter أيضًا. “أخذنا البطاريات – هناك 40 كيلو واط في الساعة من البطاريات هنا – وأخذنا مجموعة دفع من نيسان ليف وقمنا بتعديلها. أخذنا لوحة الدائرة القديمة ووضعنا لوحة خاصة بنا. لذلك أخذنا مجموعة نقل موجودة وشاحنًا موجودًا من مركبات مختلفة وقمنا بدمجها لوضعها في هذه السيارة “. في مقابلة بالفيديو ، يصف أوبرمان نظام التحكم في النظام وإدارة البطارية ، والذي يعمل على تشغيل متحكم STM32 يعمل بنظام C ++ على المعدن العاري باستخدام LibOpenCM3.
على الرغم من أن أوبرمان طموح ، إلا أن هناك طريقة ما يجب اتباعها لإجراء تحويلات واسعة النطاق ليتم نشرها من قبل الصناعة الأوسع ككل. ومع ذلك ، يجب أن تنظر الصناعة بجدية في وجود عدة مسارات لتحقيق الأهداف الخضراء الوطنية. لا تتماشى مع المركبات الكهربائية الجديدة ، ولكن “إعادة شحن” الأساطيل الحالية أيضًا ، سواء من خلال التحويلات أو الطرق البراغماتية الأخرى.
رابط لفيديو المقابلة مع Janosch Oppermann (الشكل 5) ، المؤسس المشارك والرئيس التنفيذي لشركة Clipper Automotive في مهمة الشركة لتحويل بعض أيقونات النقل في لندن إلى الكهرباء.
