سعة البطارية

سعة البطارية مقياس لكمية الطاقة الكهربائية التي تستطيع بطارية الدفع في السيارة الكهربائية الاحتفاظ بها عند الشحن الكامل، وتُعبّر عنها بالكيلوواط-ساعة. ويمثّل الكيلوواط-ساعة الواحد طاقة قدرها كيلوواط واحد من القدرة مستمرة لمدة ساعة، فمجموعة خلايا بسعة 60 kWh يمكنها من حيث المبدأ تقديم 60 كيلوواط لمدة ساعة، أو سحباً أقل لزمن أطول بالتناسب. وهي المواصفة الرئيسية التي ينظر إليها أغلب المشترين عند تقدير المسافة التي ستقطعها السيارة بين شحنة وأخرى.

يعكس هذا الرقم مجمل ما تخزّنه مئات أو آلاف خلايا الليثيوم-أيون المفردة الموصولة في وحدات ومجمّعة في مجموعة الخلايا. وتتحدد السعة بجهد الخلايا وما تخزّنه من شحنة بالأمبير-ساعة، ويزيدها المصنّعون بإضافة خلايا، أو اعتماد كيمياء خلايا أكثر كثافة، أو تحسين كفاءة تعبئة الخلايا في الحيز المتاح أسفل الأرضية. وتمتد مجموعات الخلايا في السيارات الحالية على نطاق واسع، من نحو 40 kWh في الطرازات المدمجة إلى 100 kWh أو أكثر في السيارات الكبيرة طويلة المدى.

والسعة هي العامل الأكبر تأثيراً في مدى القيادة، لأن المدى في جوهره هو الطاقة المخزّنة مقسومة على معدل استهلاك السيارة لها. فمجموعة الخلايا الأكبر تحمل طاقة أكثر ومن ثمّ تقطع مسافة أطول مع تساوي بقية العوامل، ولهذا كثيراً ما يُناقش المدى والسعة معاً. غير أن السعة وحدها لا تحدد المدى؛ فقد لا تقطع سيارة ثقيلة قليلة الكفاءة ببطارية كبيرة مسافة أطول مما تقطعه سيارة خفيفة عالية الكفاءة بمجموعة خلايا أصغر.

ومن الدقائق المهمة التمييز بين السعة الإجمالية والسعة القابلة للاستخدام. فالرقم الإجمالي، أو الاسمي، يصف مجمل الطاقة التي يمكن للخلايا نظرياً الاحتفاظ بها، لكن المصنّعين يحتجزون عمداً هامشاً وقائياً عند أعلى نطاق الشحن وأدناه لا يستطيع السائق الوصول إليه إطلاقاً. ويمنع هذا الهامش الخلايا من بلوغ الشحن الكامل أو التفريغ الكامل، وكلاهما يسرّع التآكل، ومن ثمّ يحمي عمر البطارية. وبذلك تكون السعة القابلة للاستخدام، وهي ما يشغّل السيارة فعلياً، أصغر بنسبة قليلة من الرقم الإجمالي المذكور في بعض المواصفات.

كما يعتمد المدى الفعلي بشدة على عوامل تتجاوز البطارية، منها درجة الحرارة المحيطة وسرعة القيادة وطبيعة التضاريس واستخدام التدفئة أو التكييف والحمولة واختيار الإطارات. ويقلّل الطقس البارد على وجه الخصوص من السعة المتاحة ومن كفاءة السيارة معاً، لذا ينبغي التعامل مع الرقم الاسمي بوصفه أفضل حالة لا ضماناً.

وترتبط سعة البطارية ارتباطاً وثيقاً بالسعة القابلة للاستخدام التي تعبّر عن الجزء المحمي المتاح؛ وبالكيلوواط-ساعة وحدة قياسها؛ وبمدى السيارة الكهربائية الذي تحكمه إلى حد بعيد؛ وبالبطارية عالية الجهد، وهي مجموعة الخلايا المادية التي تقيم فيها تلك الطاقة.