میزان پیمایش خودرو برقی چقدر است؟ محاسبه برد واقعی با یک بار شارژ

میزان پیمایش خودرو برقی یکی از مهم‌ترین معیارها هنگام خرید خودروی الکتریکی است. اما آیا خودرویی که در کاتالوگ، برد 500 کیلومتر دارد، در جاده و با روشن‌بودن کولر نیز همین مسافت را می‌پیماید؟

پاسخ کوتاه، خیر است. سرعت،‌ ظرفیت باتری، دمای هوا، سبک رانندگی و شیب مسیر می‌توانند برد واقعی خودرو الکتریکی را تغییر دهند. برای برآورد دقیق‌تر باید علاوه بر عدد اعلام‌شده از سوی سازنده، شرایط استفاده و مصرف انرژی خودرو را هم درنظر گرفت.

در این مطلب از مجله ایکس‌موتورز، فرمول محاسبه برد،‌ تفاوت استانداردهای اندازه‌گیری، عوامل کاهش پیمایش و روش برنامه‌ریزی سفر با خودرو برقی را بررسی می‌کنیم.

میزان پیمایش خودرو برقی یعنی چه؟

میزان پیمایش خودرو برقی (Driving Range)، مسافتی است که خودرو الکتریکی با انرژی ذخیره‌شده در باتری طی می‌کند. این اصطلاح دو کاربرد دارد:

برد اسمی: مسافتی که سازنده براساس یک استاندارد مشخص برای خودرو اعلام می‌کند.

برد واقعی: مسافتی که خودرو با توجه به دمای محیط، شرایط جاده، سرعت،‌مصرف تجهیزات برقی و بار می‌پیماید.

برای مثال، اگر در مشخصات یک خودرو برد 500 کیلومتر درج شده باشد، این عدد به معنای پیمایش تضمین‌شده 500 کیلومتری در تمام شرایط نیست. این احتمال وجود دارد که خودرو در ترافیک شهری مصرف متفاوتی در مقایسه با بزرگراه داشته باشد.

همچنین، در هوای سرد یا هنگام حرکت با سرعت بالا نیز مسافت کمتری طی کند.

نکته مهم این است که برد خودرو را نباید با ظرفیت باتری اشتباه گرفت. ظرفیت باتری با کیلووات‌ساعت (kWh) و میزان مصرف انرژی اغلب با کیلووات‌ساعت در هر ۱۰۰ کیلومتر (kWh/100 km) بیان می‌شود.

برد خودرو برقی چقدر است

فرمول محاسبه میزان پیمایش خودرو برقی

برای محاسبه تقریبی میزان پیمایش خودرو الکتریکی می‌توانید ظرفیت قابل استفاده باتری و میانگین مصرف انرژی آن را بدانید.

فرمول محاسبه برد خودرو برقی:

برد تقریبی (کیلومتر) = ظرفیت قابل استفاده باتری ÷ مصرف انرژی در هر ۱۰۰ کیلومتر × ۱۰۰

برای مثال، خودرویی با باتری قابل استفاده 60 کیلووات‌ساعتی و مصرف متوسط 15 کیلووات‌ساعت در هر 100 کیلومتر را درنظر بگیرید.

۶۰ ÷ ۱۵ × ۱۰۰ = ۴۰۰ کیلومتر

در این مثال،‌ برد محاسباتی خودرو 400 کیلومتر است. البته به شرط آنکه میانگین مصرف در طول مسیر همان 15 کیلووات‌ساعت باقی بماند.

در رانندگی واقعی،‌مصرف انرژی ثابت نیست؛ بنابراین، این محاسبه برای برآورد اولیه مناسب است و نباید آن را تضمین پیمایش در جاده دانست.

محاسبه برد با شارژ باقی‌مانده باتری

اگر باتری خودرو به‌طور کامل شارژ نباشد، نمی‌توان برد باقی‌مانده را با همین روش تخمین زد. فرض کنید باتری قابل استفاده خودرو 60 کیلووات‌ساعت ظرفیت دارد. شارژ آن 50 رصد است و میانگین مصرف انرژی به 15 کیلووات‌ساعت در هر 100 کیلومتر برسد.

انرژی باقی‌مانده:

۶۰ × ۰٫۵ = ۳۰ کیلووات‌ساعت

برد محاسباتی:

۳۰ ÷ ۱۵ × ۱۰۰ = ۲۰۰ کیلومتر

در این شرایط، خودرو به‌صورت نظری حدود 200 کیلومتر دیگر حرکت می‌کند. اگر مسیر سربالایی باشد، سرعت بالا برود یا سیستم تهویه انرژی بیشتری مصرف کند، برد واقعی می‌تواند کمتر شود.

تفاوت ظرفیت اسمی و ظرفیت قابل استفاده باتری چیست؟

ظرفیت باتری همیشه به معنای انرژی کاملاً در دسترس راننده نیست. در خودروهای برقی، اغلب دو مقدار برای باتری وجود دارد:

ظرفیت ناخالص (Gross): مجموع ظرفیت اسمی مجموعه باتری.
ظرفیت خالص یا قابل‌استفاده (Net/Usable): نوعی از انرژی‌ که سیستم مدیریت باتری اجازه استفاده از آن را می‌دهد.

خودروسازان بخشی از ظرفیت باتری را برای محافظت از سلول‌ها و مدیریت محدود شارژ درنظر می‌گیرند. به همین علت، ظرفیت قابل‌استفاده ممکن است کمتر از میزان ظرفیت ناخالص باشد.

برای محاسبه برد واقعی، استفاده از ظرفیت قابل‌استفاده باتری دقیق‌تر است. اگر این عدد در مشخصات رسمی خودرو منتشر نشده باشد، نباید آن را فقط از روی ظرفیت ناخالص حدس زد.

چرا میزان پیمایش واقعی با عدد کاتالوگ متفاوت است؟

برد اعلام‌شده در کاتالوگ براساس آزمون‌های استاندارد به دست می‌آید. این آزمون‌ها امکان مقایسه خودروها را فراهم می‌کنند. اما احتمالاً تمام تغییرات شرایط رانندگی روزمره را بازسازی نمی‌کنند.

سرعت رانندگی

سرعت بالا یکی از عوامل مهم در افزایش مصرف انرژی است. با افزایش سرعت، مقاومت هوا بیشتر می‌شود و موتور برای حفظ حرکت به انرژی بیشتری نیاز دارد.

به همین دلیل، ممکن است خودرویی در مسیر شهری یا سرعت‌های متوسط برد مناسبی داشته باشد. اما در بزرگراه و با سرعت بالا مسافت کمتری را با همان شارژ طی کند.

دمای هوا و استفاده از کولر یا بخاری

دمای محیط بر عملکرد باتری و مصرف تجهیزات جانبی تأثیر می‌گذارد. در هوای سرد، گرم‌کردن کابین و رساندن باتری به محدوده دمایی مناسب می‌تواند مصرف انرژی را افزایش دهد. در گرمای شدید نیز سرمایش کابین و مدیریت حرارتی باتری انرژی مصرف می‌کنند.

میزان این اثر به خودرو، مدت استفاده از تهویه، ‌دمای محیط و وجود تجهیزاتی مانند پمپ حرارتی بستگی دارد؛ بنابراین، نمی‌توان برای تمام خودروهای برقی یک درصد ثابت برای افت برد در زمستان یا تابستان تعیین کرد.

شیب جاده

حرکت در سربالایی انرژی بیشتری می‌خواهد؛ زیرا خودرو باید علاوه بر غلبه بر مقاومت حرکت، انرژی لازم برای افزایش ارتفاع را نیز تأمین کند. در سرازیری، سامانه ترمز احیاکننده خودرو می‌تواند بخشی از انرژی جنبشی را به برق تبدیل کند و به باتری بازگرداند.

باوجوداین، تمام انرژی مصرف‌شده در سربالایی قابل بازیابی نیست؛ بنابراین، نباید انتظار داشت مسیر رفت‌و برگشت در جاده کوهستانی از نظر مصرف انرژی با یک مسیر کاملاً هموار برابر باشد.

وزن خودرو و بار همراه

افزایش وزن خودرو با توجه به حضور سرنشینان، تجهیزات اضافی و بار صندوق می‌تواند مصرف انرژی را افزایش دهد. به‌خصوص در مسیرهای دارای شیب و هنگام شتاب‌گیری‌های مکرر.

بر روی سقف هم با افزایش مقاومت هوا، ممکن است در سرعت‌های جاده‌ای اثر بیشتری بر برد داشته باشد.

سبک رانندگی و ترافیک

شتاب‌گیری شدید، تغییرات زیاد سرعت و ترمزگرفتن‌های مکرر می‌توانند مصرف انرژی را بالا ببرند. در مقابل، رانندگی یکنواخت و پیش‌بینی جرایان ترافیک اغلب به کاهش مصرف کمک می‌کند.

البته ترافیک شهری همیشه به معنای برد کمتر نیست. در برخی از شرایط،‌سرعت پایین و بازیابی انرژی هنگام کاهش سرعت می‌تواند به افزایش بازده کمک کند. نتیجه نهایی به شرایط مسیر و الگوی رانندگی وابسته است.

وضعیت جاده و لاستیک‌ها

فشار باد نامناسب لاستیک‌ها، سطح ناهموار مسیر، مقاومت غلتشی بالا و انتخاب تایر می‌توانند در مصرف انرژی اثر بگذارند. بررسی فشار باد مطابق توصیه سازنده و نگهداری خودرو برقی به‌طور صحیح، راهکارهایی ساده برای حفظ برد هستند.

تفاوت استانداردهای اندازه‌گیری برد خودرو برقی

برای مقایسه میزان پیمایش خودروهای الکتریکی باید به استاندارد درج‌شده کنار عدد برد توجه کرد. دو استاندارد شناخته‌شده عبارت‌اند از:

WLTP: استاندارد بازار اروپاست. بر اساس این استاندارد، چرخه‌های رانندگی تعریف‌شده، مصرف انرژی و برد خودرو اندازه‌گیری می‌شود.
EPA: روش ارزیابی ایالات متحده است. در این شیوه، آزمون‌های شهری و بزرگراهی در محاسبه برد درنظر گرفته می‌شوند.

روش‌های آزمون، شرایط اندازه‌گیری و نحوه محاسبه در نتیجه این استانداردها تغییر ایجاد کرده است. به همین دلیل، برد یک مدل خودرو گاهی در دو بازار با اعداد متفاوت اعلام می‌شود، بدون آنکه لزوماً تفاوتی در ظرفیت باتری وجود داشته باشد.

برای آشنایی با روش رسمی آزمون برد خودروهای الکتریکی می‌توانید راهنمای آژانس حفاظت از محیط زیست آمریکا (EPA) را مطالعه کنید.

کدام استاندارد به برد واقعی نزدیک‌تر است؟

پاسخ به شرایط رانندگی بستگی دارد. هیچ استانداردی نمی‌تواند برای تمام اقلیم‌ها و رانندگان عددی کاملاً منطبق با تجربه واقعی ارائه دهد. برای خرید، بهتر است ابتدا اعداد مربوط به یک استاندارد واحد را مقایسه کنید.

چگونه برد واقعی را برای سفر محاسبه کنیم؟

برای برنامه‌ریزی سفر، بهتر است به جای تکیه بر برد اسمی، مصرف در شرایط نزدیک به مسیر پیش رو را مبنا قرار دهید.

برای مثال، فرض کنید خودرویی 80 کیلووات‌ساعت ظرفیت قابل استفاده باتری دارد و میانگین مصرف آن در مسیر موردنظر 20 کیلووات‌ساعت در هر 100 کیلومتر است.

برد محاسباتی با شارژ کامل:

۸۰ ÷ ۲۰ × ۱۰۰ = ۴۰۰ کیلومتر

اگر بخواهید 15 درصد انرژی را به‌عنوان حاشیه اطمینان نگه دارید، انرژی قابل برنامه‌ریزی برابر با 85 درصد ظرفیت خواهد بود:

۸۰ × ۰٫۸۵ = ۶۸ کیلووات‌ساعت

درنتیجه، مسافت قابل برنامه‌ریزی تا رسیدن به این حاشیه:

۶۸ ÷ ۲۰ × ۱۰۰ = ۳۴۰ کیلومتر

این مثال فرضی است و نشان می‌دهد چرا برد قابل استفاده برای برنامه‌ریزی سفر ممکن است کمتر از برد محاسباتی باتری کاملاً شارژشده باشد. حاشیه اطمینان مناسب به وضعیت شارژ، دما، شیب مسیر، دسترسی به شارژ و شرایط سفر بستگی دارد.

آیا می‌توان با یک بار شارژ سفر بین‌شهری رفت؟

پاسخ به فاصله مقصد،‌ شرایط مسیر و مصرف خودرو بستگی دارد. اگر مسیر رفت‌وبرگشت به برد خودرو نزدیک باشد، بهتر است پیش از سفر، امکان شارژ در طول مسیر یا مقصد را بررسی کنید.

همچنین، موارد زیر را درنظر بگیرید:

فاصله واقعی مسیر رفت‌وبرگشت را محاسبه کنید.

برای سربالایی، ترافیک و هوای نامساعد حاشیه اطمینان درنظر بگیرید.

محل شارژرهای در دسترس و سازگاری اتصال خودرو با آن‌ها را بررسی کنید.

فقط به عدد برد روی نمایشگر خودرو تکیه نکنید؛ مصرف اخیر خودرو و شرایط مسیر نیز مهم هستند.

میزان پیمایش ماشین برقی چقدر است

جمع‌بندی؛ برد واقعی مهم‌تر از عدد کاتالوگ است

میزان پیمایش خودرو برقی از مصرف انرژی و ظرفیت قابل استفاده باتری به دست می‌آید. اما شرایط رانندگی تعیین می‌کند چه مقدار از این برد در عمل قابل دستیابی است. سرعت، شیب مسیر، دمای هوا و بار خودرو و استفاده از سیستم تهویه از مهم‌ترین عوامل مؤثر بر مسافت قابل پیمایش هستند.

هنگام انتخاب خودرو، عدد برد را در کنار مصرف انرژی، استاندارد آزمون، ظرفیت باتری و توانایی شارژ بررسی کنید. برای سفر نیز به جای اتکا به حداکثر برد اعلام‌شده، شرایط مسیر را درنظر بگیرید و با حاشیه اطمینان مناسب حرکت کنید. این روش، برآورد واقع‌بینانه‌تری از توان پیمایش خودرو ارائه می‌دهد و احتمال بروز مشکل در مسیر را کاهش می‌دهد.