قلق المدى

قلق مدى القيادة هو خوف السائق من عدم كفاية مخزون الطاقة في السيارة (الوقود و/أو سعة البطارية) لتغطية المسافة اللازمة للوصول إلى وجهته المقصودة، مما قد يؤدي إلى تعطل السيارة وترك ركابها عالقين في منتصف الطريق. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]} وقد تم تعريف هذا المصطلح في عام 2010.استُخدم هذا المصطلح في المقام الأول للإشارة إلى المدى العملي لقيادة المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات ، واعتُبر أحد أهم العوائق النفسية أمام تبني السيارات الكهربائية على نطاق واسع من قبل الجمهور . ^{[ 1 ] [ 5 ] [ 6 ]}

ظهر مصطلح "قلق المدى" لأول مرة في الصحافة بتاريخ 1 سبتمبر 1997، في صحيفة سان دييغو بيزنس جورنال، بقلم ريتشارد أسيلو، مشيرًا إلى مخاوف سائقي سيارات جنرال موتورز الكهربائية EV1 . ^{[ 7 ]} وفي 6 يوليو 2010، تقدمت شركة جنرال موتورز بطلب لتسجيل المصطلح كعلامة تجارية، موضحةً أن الغرض منه هو "تعزيز الوعي العام بقدرات السيارات الكهربائية". ^{[ 8 ]} وحصل المصطلح النرويجي المقابل ، rekkeviddeangst، على المركز الثاني في قائمة "كلمات العام" النرويجية لعام 2013، الصادرة عن المجلس النرويجي للغة . ^{[ 9 ] [ 10 ]}

تتمثل الاستراتيجيات الرئيسية للتخفيف من قلق مدى القيادة بين سائقي السيارات الكهربائية في نشر بنية تحتية واسعة النطاق للشحن ، وتطوير سعة بطارية أعلى بسعر فعال من حيث التكلفة، وتقنية تبديل البطاريات ، واستخدام موسعات المدى ، والتنبؤ الدقيق بالمدى، وتوفير سيارات إعارة مجانية للرحلات الطويلة.

بحسب دراسة أجرتها الجمعية الأمريكية للسيارات ، فإن الحل الأمثل للقلق بشأن مدى القيادة هو امتلاك سيارة كهربائية. ^{[ 11 ]}

سيحد القلق بشأن مدى سير السيارة الكهربائية بالكامل من إمكانية استخدامها في تطبيقات محددة، حتى لو انخفضت تكاليف البطاريات. - بيل راينرت، المدير الوطني للتكنولوجيا المتقدمة في فرع تويوتا بالولايات المتحدة، 2010 ^{[ 12 ]}

قد يكون القلق بشأن مدى القيادة مبالغًا فيه، حيث خلصت الدراسات الحديثة إلى أن معظم الرحلات اليومية يمكن إنجازها ضمن مدى سيارة كهربائية غير مكلفة. ^{[ 13 ]}

أدى القلق من احتمال تعطل مستخدمي السيارات الكهربائية بالكامل إلى مطالبات عامة بإنشاء شبكات شحن عامة واسعة النطاق . ^{[ 5 ]} اعتبارًا من ديسمبر 2013 كانت إستونيا الدولة الوحيدة التي أنشأت شبكة شحن للسيارات الكهربائية تغطي جميع أنحاء البلاد، مع توفير شواحن سريعة على طول الطرق السريعة بمسافة قصوى تتراوح بين 40 و60 كيلومترًا (25 و37 ميلًا) ، وبكثافة أعلى في المناطق الحضرية. ^{[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]} من المرجح أن مساحة إستونيا وكثافتها السكانية هما العاملان اللذان ساهما في نجاح هذا المشروع. يجب توخي الحذر عند المقارنة مع دول أخرى، نظرًا لأن مساحة إستونيا أصغر من العديد من التقسيمات الإدارية المحلية، فهي نصف مساحة ولاية البنغال الغربية ، وثلاث مقاطعات في الولايات المتحدة الأمريكية أكبر منها.  

سعت شركات تصنيع السيارات الكهربائية إلى تبديد مخاوف نفاد مدى القيادة من خلال زيادة سعة البطاريات لتمديد مدى السيارة . تمتلك شركة REVA تقنية خاصة بها تُسمى "Revive"، وهي عبارة عن بطارية احتياطية يمكن لمستخدمي السيارات الكهربائية تحريرها عن طريق إرسال رسالة نصية أو الاتصال بمركز العمليات. ^{[ 5 ]} باستخدام حلول تمديد المدى، كما هو مُطبق في سيارتي شيفروليه فولت وبي إم دبليو i3 ، يتم تشغيل محرك الاحتراق الداخلي لإعادة شحن البطارية قبل نفاذها. ^{[ 1 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]} وهناك طريقة أخرى تتمثل في نهج Ridek المقترح للسيارات المعيارية ، حيث يمكن استبدال هيكل السيارة بآخر يحتوي على بطارية ذات سعة أكبر في شبكة من محطات استبدال الهياكل قبل الانطلاق في رحلة طويلة.

بما أن نقص المعلومات قد يكون عاملاً مساهماً، فإن نظام ملاحة جيد ^{[ 23 ]} مزود بمعلومات عن سعة البطارية والمسافة المتبقية يمكن أن يقلل من المخاوف. كما توجد إمكانية لتقليل هذه المخاوف قبل شراء السيارة. ^{[ 24 ]}

أطلقت الجمعية الأمريكية للسيارات (AAA) برنامجًا تجريبيًا لإعادة شحن السيارات الكهربائية على الطرق في ست مدن: نوكسفيل، لوس أنجلوس، بورتلاند، سان فرانسيسكو، سياتل، وتامبا. ويمكن لأعضاء الجمعية من سائقي السيارات الكهربائية استخدام قدرة الشحن من المستوى الثالث للشاحنة لإعادة شحن سيارة نيسان ليف إلى 80% من سعتها في غضون 30 دقيقة. ^{[ 25 ] [ 26 ]}

يُعدّ تبديل البطاريات استراتيجيةً لتجنب القلق بشأن مدى السير، حيث يسمح للسيارات الكهربائية بزيادة مداها عبر محطة تبديل البطاريات. في هذه المحطة، تُستبدل البطارية الفارغة ببطارية مشحونة بالكامل في نفس الوقت تقريبًا الذي يستغرقه ملء خزان وقود السيارة بالبنزين. ^{[ 27 ]} يُعدّ تبديل البطاريات شائعًا في المستودعات التي تستخدم الرافعات الشوكية الكهربائية . ^{[ 28 ]}

مع ظهور السيارة الكهربائية كتقنية منافسة رئيسية في أواخر تسعينيات القرن التاسع عشر وحتى عشرينيات القرن العشرين، طُرح مفهوم خدمة البطاريات القابلة للاستبدال لأول مرة عام ١٨٩٦ للتغلب على محدودية مدى تشغيل السيارات والشاحنات الكهربائية. وطُبّق هذا المفهوم عمليًا لأول مرة من قِبل شركة هارتفورد للكهرباء من خلال خدمة بطاريات GeVeCo، وكانت متاحة في البداية للشاحنات الكهربائية. كان مالك المركبة يشتريها من شركة المركبات العامة (GVC، وهي شركة تابعة لشركة جنرال إلكتريك) بدون بطارية، ويشتري الكهرباء من شركة هارتفورد للكهرباء عبر بطارية قابلة للاستبدال. وكان المالك يدفع رسومًا متغيرة لكل ميل ورسوم خدمة شهرية لتغطية صيانة وتخزين الشاحنة. وتم تعديل كل من المركبات والبطاريات لتسهيل استبدال البطاريات بسرعة. وقُدّمت الخدمة بين عامي ١٩١٠ و١٩٢٤، وغطت خلال تلك الفترة أكثر من ٦ ملايين ميل. وابتداءً من عام ١٩١٧، تم تشغيل خدمة مماثلة ناجحة في شيكاغو لمالكي سيارات ميلبورن لايت الكهربائية، الذين كان بإمكانهم أيضًا شراء المركبة بدون بطاريات. ^{[ ٢٩ ]}

مكان أفضل

كانت شبكة " بيتر بليس" أول تطبيق تجاري حديث لنموذج تبديل البطاريات. وكانت سيارة رينو فلوينس ZE أول سيارة كهربائية مزودة ببطارية قابلة للتبديل متاحة لشبكة "بيتر بليس" العاملة في إسرائيل والدنمارك. ^{[ 30 ]} افتتحت "بيتر بليس" أول محطة لتبديل البطاريات في إسرائيل، في كريات عكرون ، بالقرب من رحوفوت، في مارس 2011. واستغرقت عملية تبديل البطارية خمس دقائق. ^{[ 31 ]} اعتبارًا من ديسمبر 2012 ^{[ 32 ]} كان هناك 17 محطة تبديل بطاريات تعمل بكامل طاقتها في الدنمارك، مما يتيح للعملاء القيادة في أي مكان في جميع أنحاء البلاد بسيارة كهربائية.

بحلول أواخر عام 2012، بدأت الشركة تعاني من صعوبات مالية، وقررت تعليق طرح منتجاتها في أستراليا وتقليص أنشطتها غير الأساسية في أمريكا الشمالية، حيث قررت تركيز مواردها على سوقيها الحاليين. ^{[ 33 ] [ 34 ] [ 35 ]} أعلنت شركة "بيتر بليس" إفلاسها في إسرائيل في مايو 2013. نتجت الصعوبات المالية للشركة عن الاستثمار الضخم المطلوب لتطوير بنية الشحن والاستبدال، والذي بلغ حوالي 850 مليون دولار أمريكي من رأس المال الخاص، بالإضافة إلى انخفاض نسبة انتشارها في السوق بشكل ملحوظ عما توقعه شاي أغاسي في البداية. تم نشر أقل من 1000 سيارة "فلوينس زي إي" في إسرائيل وحوالي 400 وحدة في الدنمارك. ^{[ 36 ] [ 37 ]} وبموجب نموذج أعمال "بيتر بليس"، تمتلك الشركة البطاريات، لذا سيتعين على المصفي القضائي تحديد مصير العملاء الذين لا يملكون البطاريات والذين يواجهون خطر التخلي عن سياراتهم. ^{[ 38 ]}

شركة تسلا موتورز

صممت شركة تسلا موتورز سيارتها موديل إس لتتيح تبديل البطاريات بسرعة. ^{[ 39 ]} في يونيو 2013، أعلنت تسلا عن هدفها المتمثل في نشر محطة تبديل بطاريات في كل محطة من محطات الشحن السريع التابعة لها . وفي فعالية تجريبية، أوضحت تسلا أن عملية تبديل البطارية في موديل إس تستغرق ما يزيد قليلاً عن 90 ثانية، أي ما يقارب نصف الوقت اللازم لإعادة تعبئة سيارة تعمل بالبنزين استُخدمت لأغراض المقارنة خلال الفعالية. ^{[ 40 ] [ 41 ]}

كان من المقرر إنشاء المحطات الأولى على طول الطريق السريع 5 في كاليفورنيا، حيث ، وفقًا لشركة تسلا، يقوم عدد كبير من سيارات موديل إس برحلة منتظمة بين سان فرانسيسكو ولوس أنجلوس. وسيتبع ذلك إنشاء محطات على طول الطريق بين واشنطن العاصمة وبوسطن . وصرح إيلون ماسك بأن الخدمة ستُقدم بسعر يعادل حوالي 15 جالونًا أمريكيًا (57 لترًا؛ 12 جالونًا إمبراطوريًا ) من البنزين بالسعر المحلي الحالي، أي ما بين 60 و 80 دولارًا أمريكيًا بأسعار يونيو 2013. وسيستلم المالكون بطارياتهم مشحونة بالكامل في رحلة العودة، وهو ما سيُضمن في رسوم الاستبدال. كما ستوفر تسلا خيار الاحتفاظ بالبطارية المستلمة ودفع فرق السعر إذا كانت أحدث؛ أو استلام البطارية الأصلية من تسلا مقابل رسوم نقل. ولم يتم تحديد الأسعار بعد. ^{[ 40 ]}   

سلسلة من السيارات الهجينة القابلة للشحن

تُزيل السيارات الهجينة القابلة للشحن (PHEVs)، على عكس السيارات الكهربائية بالكامل، مخاوف نفاد مدى القيادة، لأن محرك البنزين يعمل كنسخة احتياطية لإعادة شحن البطارية لتزويد المحرك الكهربائي بالطاقة، أو لتوفير قوة الدفع مباشرةً. ويضمن توفر محطات الوقود العادية أن تتمتع السيارة الهجينة القابلة للشحن بمدى قيادة مماثل للسيارة التقليدية التي تعمل بالبنزين عند الحاجة. ^{[ 42 ] [ 43 ] [ 44 ]} ومع ذلك، وجدت دراسة أجراها المعهد النرويجي لاقتصاديات النقل ونُشرت في يونيو 2016 أن مالكي السيارات الهجينة القابلة للشحن في النرويج يقودون في المتوسط ​​55% من كيلومتراتهم السنوية في وضع القيادة الكهربائية بالكامل ( وضع EV )، وترتفع هذه النسبة إلى حوالي 63% في رحلات العمل. ^{[ 45 ]}

مع ذلك، تعمل السيارات الهجينة المتوازية والسيارات الهجينة المتصلة على التوالي والتوازي في معظم الأوقات في وضع التشغيل المختلط أثناء استنزاف الشحن . ولأن سيارة تويوتا بريوس الهجينة القابلة للشحن تعمل كسيارة هجينة متصلة على التوالي والتوازي ، فقد قدرت وكالة حماية البيئة الأمريكية مداها الكهربائي بالكامل في وضع التشغيل المختلط باستخدام مزيج من الكهرباء (من بطارية مشحونة بالكامل) والبنزين بـ 18 كيلومترًا (11 ميلًا) حتى نفاذ شحن البطارية. ^{[ 46 ] [ 47 ]} ومن السيارات الهجينة الأخرى القابلة للشحن التي تعمل في الغالب في وضع التشغيل المختلط: فورد سي-ماكس إنرجي ، وفورد فيوجن إنرجي، وهوندا أكورد الهجينة القابلة للشحن . ^{[ 48 ]}  

من جهة أخرى، صُممت السيارات الهجينة المتسلسلة ، والتي تُعرف أيضاً باسم السيارات الكهربائية ذات المدى الممتد (EREV) ^{[ 17 ]} أو السيارات الكهربائية ذات المدى الممتد (REEV)، لتعمل في الغالب بالبطارية، ولكنها مزودة بمولد بنزين أو ديزل لإعادة شحن البطارية عند القيام برحلات طويلة. وتُعد سيارات شيفروليه فولت ، وفيزكر كارما ، وكاديلاك ELR القادمة ، من السيارات الهجينة المتسلسلة القابلة للشحن. ^{[ 48 ] [ 49 ] [ 50 ]}

شيفروليه فولت

تصف شركة جنرال موتورز سيارة شيفروليه فولت بأنها سيارة كهربائية مزودة بمحرك احتراق داخلي يعمل بالبنزين، يُستخدم كمولد كهربائي لزيادة المدى ، ولذلك أطلقت عليها اسم "سيارة كهربائية ذات مدى ممتد" أو E-REV. ^{[ 17 ] [ 51 ] [ 52 ]} وفي مقابلة أجريت في يناير 2011، أشارت باميلا فليتشر، كبيرة مهندسي شيفروليه فولت العالمية، إلى السيارة بأنها "سيارة كهربائية ذات مدى ممتد". ^{[ 53 ]} يعمل الجيل الأول من فولت كسيارة كهربائية بالكامل لمسافة تتراوح بين 40 و80 كيلومترًا (25 إلى 50 ميلًا) في وضع استنزاف الشحن (وضع EV). وعندما ينخفض ​​مستوى شحن البطارية عن حد معين بعد الشحن الكامل، تدخل السيارة في وضع الحفاظ على الشحن، حيث يختار نظام التحكم في فولت وضع القيادة الأمثل لتحسين الأداء وتعزيز كفاءة السرعة العالية. ^{[ 17 ] [ 54 ] [ 55 ]} تم زيادة مدى القيادة في وضع السيارة الكهربائية للجيل الثاني من سيارة فولت إلى 53 ميلاً (85 كم) . ^{[ 56 ]}   

في ديسمبر 2012، بعد عامين من إطلاق سيارة فولت، أفادت شركة جنرال موتورز أن إجمالي المسافة المقطوعة بالوضع الكهربائي تجاوز 100 مليون ميل في 30 نوفمبر 2012. كما أفادت الشركة أن مالكي سيارات فولت قد قادوا أكثر من 65% من الوقت بالوضع الكهربائي بالكامل، وأنهم يقطعون في المتوسط ​​حوالي 1400 كيلومتر (900 ميل) ، أي ما يعادل شهرًا ونصف، بين كل عملية تعبئة للوقود. ^{[ 57 ] [ 58 ]} وفي تقرير مماثل، أصدرته جنرال موتورز في أغسطس 2016، أفاد أن مالكي سيارات فولت قد قطعوا ما يقرب من 2.4 مليار كيلومتر (1.5 مليار ميل) بالوضع الكهربائي، وهو ما يمثل 60% من إجمالي المسافة المقطوعة. ^{[ 59 ]} أظهر تحليل أجراه مختبر أيداهو الوطني عام 2014 باستخدام عينة من 21600 سيارة كهربائية بالكامل وسيارات هجينة قابلة للشحن، أن مالكي سيارات فولت قطعوا في المتوسط ​​9112 ميلاً في وضع القيادة الكهربائية بالكامل (أميال كهربائية) سنويًا، بينما قطع مالكو سيارات ليف 9697 ميلاً كهربائيًا سنويًا، على الرغم من أن مدى فولت الكهربائي بالكامل أقصر ، أي حوالي نصف مدى ليف. ^{[ 60 ]}  

بي إم دبليو i3

تُقدّم BMW i سيارة BMW i3 الكهربائية بالكامل مع إضافة محرك بنزين اختياري لزيادة المدى . ^{[ 61 ]} يعمل محرك زيادة المدى بنفس محرك البنزين ثنائي الأسطوانات سعة 647 سم مكعب المستخدم في دراجة BMW C650 GT النارية، مع خزان وقود سعة 9 لترات (2.0 جالون إمبراطوري ؛ 2.4 جالون أمريكي ) . لا يعمل محرك زيادة المدى إلا عندما ينخفض ​​مستوى شحن البطارية إلى مستوى محدد مسبقًا، حيث يعمل كمولد كهربائي لتوليد الكهرباء اللازمة لزيادة المدى من 130 إلى 160 كم (80 إلى 100 ميل) إلى 240 إلى 300 كم (150 إلى 190 ميل). ^{[ 62 ] [ 63 ]} قد يكون أداء i3 في وضع زيادة المدى محدودًا مقارنةً بالتشغيل على طاقة البطارية، حيث أوضحت BMW أن محرك زيادة المدى مصمم ليس للسفر لمسافات طويلة، وإنما كنسخة احتياطية للطوارئ للحفاظ على استمرارية عمل النظام الكهربائي حتى الوصول إلى محطة الشحن التالية. ^{[ 64 ]}         

تبلغ تكلفة خيار موسع المدى 3850 دولارًا أمريكيًا إضافيًا في الولايات المتحدة، ^{[ 65 ]} و4710 يورو إضافية (حوالي 6300 دولار أمريكي ) في فرنسا، ^{[ 66 ]} و 4490 يورو (حوالي 6000 دولار أمريكي ) في هولندا. ^{[ 67 ]}

كحل للتخفيف من مشاكل القلق بشأن مدى القيادة، يقدم بعض مصنعي السيارات استخدام سيارة عادية تعمل بالبنزين مجانًا مع شراء سيارة كهربائية للتخفيف من هذه المشكلة، مما يسمح لعملائهم بتغطية الرحلات الطويلة في عدد معين من الأيام في السنة.

بي إم دبليو آي

تعتزم BMW i تقديم باقات تنقل إضافية للرحلات التي لا يكفي فيها مدى سيارة BMW i3 لتغطية مسافات طويلة، بما في ذلك توفير سيارة BMW تقليدية لعدد محدد من الأيام سنويًا. ^{[ 68 ]} وفي المناطق ذات المبيعات المرتفعة، ستوفر BMW أيضًا برنامجًا للمساعدة على الطريق، حيث ستقوم سيارة المساعدة، بدلًا من سحب السيارة، بشحنها لتتمكن i3 من الوصول إلى أقرب محطة شحن. ^{[ 69 ]}

فيات 500e

في أبريل 2013، أعلنت شركة فيات أمريكا الشمالية عن برنامج يتيح للعملاء قطع مسافات سفر أطول، حيث يشمل شراء سيارة فيات 500e استخدام سيارات مستأجرة لمدة تصل إلى 12 يومًا سنويًا مجانًا خلال السنوات الثلاث الأولى من الملكية. يُطلق على البرنامج اسم ePass، ويُخوّل مالكي سيارات 500e الحصول على حساب تجاري برصيد كافٍ من النقاط لاستئجار سيارة عادية تعمل بالبنزين من شركة Enterprise Holdings ، المالكة لشركات Enterprise Rent-A-Car و National Car Rental و Alamo Rent a Car . وتقوم فيات بإيداع نقاط إضافية في العامين التاليين لتمديد البرنامج. ^{[ 70 ] [ 71 ]}

• قائمة السيارات الكهربائية المتوفرة حاليًا
• قائمة المركبات الكهربائية الحديثة القابلة للشحن

• نوبة القلق ، مراجعة مختبر أوك ريدج الوطني
• التغلب على معوقات نشر المركبات الكهربائية: تقرير مرحلي (2013) ، مجلس أبحاث النقل ، المجلس الوطني للبحوث في الولايات المتحدة
• مالكو السيارات الكهربائية يتناولون مخاوفهم بشأن مدى القيادة ، تورك نيوز