دور السيارات الكهربائية والبنية التحتية للشحن وغرف الاختبار

دور السيارات الكهربائية والبنية التحتية للشحن وغرف الاختبار

وفي عام 2022، وصلت الحصة السوقية لمركبات الطاقة الجديدة في الصين إلى 24.4%، مما يجعلها واحدة من الدول التي تتمتع بأعلى حصة سوقية لمركبات الطاقة الجديدة في العالم.

وفيما يتعلق بالمركبات الكهربائية البحتة، ارتفع حجم الإنتاج والمبيعات بسرعة من عام 2018 إلى عام 2022، حيث بلغ الإنتاج السنوي 5.467 مليون وحدة في عام 2022، بزيادة سنوية قدرها 98.01٪؛ وبلغ حجم المبيعات 5.365 مليون وحدة، بزيادة سنوية قدرها 96.23%. وفي النصف الأول من عام 2023، بلغ حجم الإنتاج والمبيعات 2.747 مليون و2.719 مليون وحدة على التوالي، بزيادة قدرها 30.3% و31.9% مقارنة بنفس الفترة من عام 2022.

وفيما يتعلق بالمركبات الهجينة، ظل إجمالي حجم الإنتاج والمبيعات مستقرًا نسبيًا بين 200000 و300000 وحدة من 2018 إلى 2020. وفي عام 2021، كان هناك نمو هائل، واستمر اتجاه النمو السريع في عام 2022. في النصف الأول من عام وفي عام 2023، بلغ حجم الإنتاج والمبيعات 1.039 مليون و1.025 مليون وحدة على التوالي، بزيادة قدرها 88.6% و91.1% على أساس سنوي.

اتجاهات جديدة في تكنولوجيا المركبات الكهربائية

تعمل الاتجاهات التالية على تشكيل مستقبل السيارات الكهربائية، وتحفيز الابتكار، وتعزيز جاذبيتها.

تحسين كثافة الطاقة: أدى التقدم في تكنولوجيا البطاريات، مثل بطاريات الحالة الصلبة، إلى زيادة كثافة الطاقة، مما يسمح للسيارات الكهربائية بالسفر لمسافات أطول بشحنة واحدة.

تقنية الشحن السريع: يؤدي ابتكار أنظمة الشحن السريع إلى تقليل الوقت اللازم لشحن بطاريات السيارات الكهربائية، مما يجعل الاستخدام اليومي للسيارات الكهربائية أكثر ملاءمة.

تكامل السيارة مع الشبكة (V2G): تسمح هذه التقنية للسيارات الكهربائية بإعادة الطاقة إلى الشبكة، وتحسين كفاءة الطاقة، وتوفير مصادر دخل محتملة لأصحاب السيارات الكهربائية.

أنظمة إدارة البطارية المتقدمة (BMS): تعمل هذه الأنظمة على تحسين أداء البطارية وعمرها من خلال مراقبة وإدارة دورات الشحن ودرجة الحرارة والظروف الصحية.

وظيفة غرفة الاختبار البيئي

مع توسع سوق السيارات الكهربائية، لا يمكن المبالغة في التأكيد على أهمية الاختبارات الصارمة. يعد مختبر الاختبارات البيئية ومختبر اختبار البطاريات أمرًا بالغ الأهمية لضمان سلامة وموثوقية تكنولوجيا المركبات الكهربائية. تجري هذه المرافق اختبارات مختلفة، والتي تعتبر حاسمة لتطوير مكونات السيارة الكهربائية والتحقق من صحتها.

إحدى الوظائف الرئيسية لمختبرات الاختبار هذه هي التحقق من صحة التصميم وتأكيد المنتج. ومن خلال محاكاة الظروف الحقيقية، يمكن للاختبار التأكد من أن مكونات السيارة الكهربائية الجديدة تلبي مواصفات التصميم وتعمل كما هو متوقع. تتضمن هذه العملية سلسلة من اختبارات سوء الاستخدام، حيث تخضع المكونات لظروف قاسية مثل الشحن الزائد، والدوائر القصيرة، وتقلبات درجات الحرارة. يساعد هذا الاختبار الصارم على تحديد أوضاع الفشل المحتملة وضمان آليات السلامة الفعالة.

غرفة الاختبار البيئي تلبي معايير الصناعة

يتوافق تصميم غرفة الاختبار البيئي مع معايير الصناعة المختلفة التي تحدد متطلبات السلامة والأداء لمكونات السيارة الكهربائية. إن الالتزام بهذه المعايير ليس مجرد متطلب تنظيمي؛ إنه أمر بالغ الأهمية لبناء ثقة المستهلك في السيارات الكهربائية. ومن خلال ضمان تلبية المنتجات لمعايير السلامة والأداء الصارمة، يمكن للمصنعين بناء الثقة وتشجيع اعتماد تكنولوجيا السيارات الكهربائية على نطاق أوسع. وتشمل المعايير الرئيسية ما يلي:

IEC 62133: توفر إرشادات للتشغيل الآمن لبطاريات الليثيوم أيون الثانوية، بما في ذلك بروتوكولات اختبار الأداء في ظل ظروف مختلفة.

SAE J2464: إرشادات لاختبار إساءة استخدام أنظمة تخزين الطاقة القابلة لإعادة الشحن (RESS) للسيارات الكهربائية أو الهجينة لتحديد استجابتها للظروف أو الأحداث التي تتجاوز نطاق التشغيل العادي.

SAE J 2929: معيار السلامة لأنظمة بطاريات الدفع للمركبات الكهربائية والهجينة - بطاريات الليثيوم القابلة لإعادة الشحن

SAE J 2289: المبادئ التوجيهية الوظيفية لأنظمة حزمة بطارية المحرك الكهربائي

الأمم المتحدة/إدارة النقل 38.3: اختبار سلامة النقل الذي يشمل جميع بطاريات الليثيوم المعدنية وبطاريات أيون الليثيوم وحزم البطاريات

UL 2580: يلبي متطلبات السلامة لبطاريات السيارات الكهربائية، مما يضمن قدرتها على تحمل الضغوط البيئية المختلفة.

الجمعية الأمريكية لمصنعي السيارات (USCAR): سلامة البطارية وأدائها في دليل إجراءات اختبار بطارية السيارة الكهربائية ودليل اختبار التحقق من عمر تكنولوجيا البطارية

برنامج الاختبار

من أجل تلبية المعايير الصارمة المذكورة أعلاه، يجب إجراء العديد من الاختبارات الرئيسية في غرفة الاختبار البيئي.

يُعرّض اختبار دورة درجة الحرارة المكونات لتغيرات شديدة في درجات الحرارة، ومحاكاة الظروف من التجمد إلى درجات الحرارة المرتفعة. ويساعد هذا في تقييم كيفية تعامل المواد مع الإجهاد الحراري، وهو أمر بالغ الأهمية لأداء البطارية وعمرها.

يقوم اختبار الرطوبة بتقييم مدى تأثير الرطوبة على أداء وسلامة مكونات السيارة الكهربائية. الرطوبة العالية يمكن أن تسبب التآكل والتدهور، لذلك قامت غرفة الاختبار بمحاكاة هذه الظروف للتأكد من أن المكونات يمكنها تحمل هذه الظروف دون فشل.

يعد اختبار الاهتزاز والصدمات على نفس القدر من الأهمية، حيث تتعرض السيارات الكهربائية لاهتزازات مختلفة أثناء التشغيل. يمكن أن يضمن اختبار الضغط الميكانيكي حفاظ المكونات على الأداء الوظيفي والسلامة، خاصة بالنسبة لحزم البطاريات التي يجب أن تتحمل هذه الضغوط دون المساس بالسلامة.

تحقيق مستقبل المركبات الكهربائية

إن ظهور السيارات الكهربائية يعيد تشكيل صناعة السيارات، مما يجلب معه الفرص والتحديات. ومع النمو المستمر للسوق، أصبح الطلب على البنية التحتية القوية ومعايير الاختبار الصارمة ذا أهمية متزايدة.