در دنیای برقی موتورسیکلت ها، باتری های تعویضی در حال ایجاد یک تغییر بنیادین هستند. این فناوری در نحوه درک ما از مسافت و زمان شارژ انقلابی ایجاد کرده است. بیابید به سیر تحول در باتری های تعویضی موتورسیکلت های برقی نگاهی بیندازیم.
باتری تعویضی موتور سیکلت برقی چیست؟
سیستم تعویض باتری موتور سیکلت برقی به تدریج در حال جلب توجه مردم است. با استفاده از سیستم تعویض باتری، راکبان موتورسیکلت می توانند باتری تخلیه شده را از موتورسیکلت برقی خارج کرده، در کابینت تعویض باتری قرار دهند و آن را با یک باتری کاملا شارژ شده از کابینت تعویض باتری جایگزین کنند. باتری تعویضی موتور سیکلت برقی یکی از مهم ترین بخش ها در سیستم تعویض باتری است.
باتری تعویضی موتور سیکلت الکتریکی به یک واحد ذخیره انرژی قابل شارژ اشاره دارد که به طور خاص برای موتورسیکلت های برقی ایجاد شده است. این باتری با کابینت تعویض باتری سیستمی را تعریف می کند که منجر به افزایش برد موتورسیکلت های برقی می شود که رانندگان موتور سیکلت می توانند بدون نیاز به انتظار برای شارژ مجدد باتری از موتورسیکلت خود استفاده کنند و محدودیت برد رایج در موتورسیکلت های برقی برداشته می شود. همین ویژگی مردم را به استفاده از باتری های تعویضی ترغیب می کند.
انواع باتری تعویضی موتور سیکلت برقی
برای موتورسیکلت های برقی باتری های تعویضی مختلفی وجود دارد که هر کدام دارای ویژگی‌ها و طرح‌های منحصربه‌فردی هستند. در اینجا به چند دسته بندی رایج اشاره می کنیم:
در حال حاضر، باتری‌های تعویضی رایج برای موتورسیکلت های برقی، باتری‌های لیتیومی هستند که باتری‌های لیتیومی سه تایی و باتری‌های فسفات آهن لیتیوم رایج‌ترین آنها هستند.
باتری لیتیومی سه تایی (Ternary Lithium Batteries) چیست؟
یک باتری لیتیومی سه تایی یک الکترود مثبت ساخته شده از پلیمرهای متشکل از 3 عنصر فلزی را ادغام می کند. عناصر شیمیایی موجود می توانند نیکل (Ni)، کبالت (Co)، منگنز (M) یا آلومینیوم (Al) باشند.
در مقایسه با باتری‌های لیتیوم آهن فسفات، باتری‌های لیتیومی سه تایی دارای چگالی انرژی بالاتری هستند و سرعت شارژ سریع‌تری دارند. علاوه بر این، باتری‌های لیتیومی سه تایی در برابر دماهای پایین مقاوم‌تر هستند. با این حال، عمر چرخه باتری های لیتیومی سه تایی پایین تر از باتری های لیتیوم فسفات آهن است و همچنین در برابر دمای بالا مقاوم نیستند.
ویژگی های باتری تعویضی موتور سیکلت برقی
1. استانداردسازی: باتری‌های تعویضی برای مطابقت با مشخصات استاندارد طراحی شده‌اند و سازگاری مدل‌های متقابل را در بین مارک‌های مختلف موتورسیکلت الکتریکی ارتقا می‌دهند. این استانداردسازی فرآیند تعویض باتری را ساده می کند.
2. تعویض کارآمد: باتری‌های تعویضی برای تعویض سریع و کارآمد طراحی شده‌اند و زمان خرابی را در طول فرآیند تعویض به حداقل می‌رسانند. بنابراین، آنها الزامات بیشتری برای بسته بندی پورت های اتصال و طراحی پوسته دارند که باعث می شود آنها بادوام، ضد آب و ضد گرد و غبار باشند.
3. چگالی انرژی: باتری‌های موتورسیکلت های برقی چگالی انرژی متفاوتی را نشان می‌دهند که بر محدوده بین تعویض‌ها تأثیر می‌گذارد. باتری های با چگالی انرژی بالا قبل از نیاز به تعویض مسافت پیموده شده بیشتری را فراهم می کنند.
4. ویژگی های ایمنی: باتری های تعویضی اغلب اقدامات ایمنی، از جمله سیستم های مدیریت حرارتی و محفظه های محافظ را یکپارچه می کنند و از طریق پلت فرم مدیریت پس زمینه سیستم تعویض بصورت 24 ساعته نظارت می شوند که این کار استفاده ایمن از موتورسیکلت را تضمین می کند.
مزایای باتری تعویضی موتور سیکلت برقی
1. افزایش برد با موتورسیکلت‌های برقی:
باتری‌های تعویضی موتورسیکلت های برقی محدوده بیشتری را برای استفاده کنندگان علاقمند به محیط زیست ارائه می‌دهند.
2. به حداقل رساندن زمان از کار ماندن موتورسیکلت:
تعویض سریع باتری ها برای حفظ حرکت استفاده کنندگان از موتورسیکلت، به ویژه در مناطق شهری.
3. مقرون به صرفه بودن:
برخی از اپراتورها بسته های مقرون به صرفه تعویض باتری را راه اندازی کرده اند که هزینه استفاده از کابینت تعویض باتری را مقرون به صرفه می کند. در مقایسه با هزینه های برق ناشی از شارژ طولانی مدت و هزینه خرید باتری های جدید، استفاده از کابینت تعویض باتری نیاز به پرداخت قبوض برق برای شارژ و قیمت بالای باتری موتور سیکلت را از بین می برد.
4. پایداری و اثرات زیست محیطی:
باتری های تعویضی به داشتن محیط زیستی سبزتر و پاک تر کمک می کنند.
شارژ در مقابل تعویض – کدام یک مقرون به صرفه تر است؟
هنگام در نظر گرفتن مقرون به صرفه بودن موتورسیکلت های برقی، تصمیم بین شارژ و استفاده از باتری های تعویضی به چندین عامل مهم بستگی دارد.
برای بسیاری از دارندگان موتورسیکلت برقی، شارژ در خانه همچنان گزینه ای مقرون به صرفه است. با این وجود، ارزیابی مدت زمان مورد نیاز برای شارژ کامل و اینکه آیا شارژ کردن موتورسیکلت در خانه نیازهای خاص شما را برآورده می کند بسیار حیاتی است.
معمولاً 6 تا 8 ساعت طول می کشد تا پک باتری موتور سیکلت برقی کاملاً شارژ شود، این در حالیست که نباید هزینه خود باتری را فراموش کنید. معمولا باتری بخش بزرگی از هزینه خرید موتورسیکلت برقی است و برای برخی از ارائه دهندگان خدمات تعویض باتری که با تولید کنندگان موتور سیکلت الکتریکی بصورت سفارشی همکاری می کنند، خریداران می توانند موتورسیکلت را بدون باتری خریداری کنند و به جای آن از خدمات تعویض باتری استفاده کنند که صرفه جویی بزرگی در هزینه موتور سیکلت است.
همچنین، باتری برای همیشه دوام نمی آورد، هنگامی که باتری به حداکثر عمر مفید برسد، کاربران باید یک باتری جدید بخرند که این کار هزینه زیادی دربر دارد. در حالی که از سرویس تعویض باتری استفاده می کنید به این معنی است که مجبور به خرید این باتری های جدید نیستید.
نکته مهم دیگر ایمنی است. شارژ باتری در خانه بی خطر نیست و شارژ بیش از حد می تواند باعث حوادثی مانند آتش گرفتن باتری ها شود. با این حال، باتری‌های موجود در ایستگاه تعویض باتری به‌طور مرکزی شارژ می‌شوند و در زمان واقعی نظارت می‌شوند، بنابراین کاربران نیازی به نگرانی در مورد مسائل امنیتی ناشی از شارژ نامنظم ندارند.
از طرف دیگر، فناوری باتری تعویضی موتور سیکلت برقی، راحتی بی‌نظیر و زمان‌های چرخش سریع را ارائه می‌دهد و مستقیماً به معضل همیشگی «اضطراب برد» می‌پردازد. بسته‌های خدمات تعویض باتری ارائه‌شده توسط تامین‌کنندگان ایستگاه تعویض باتری، نقشی اساسی در توزیع هزینه در طول زمان ایفا می‌کنند و در نتیجه هزینه‌های اولیه مرتبط با مالکیت موتورسیکلت الکتریکی را کاهش می‌دهند.
مشخصات رایج باتری تعویضی موتور سیکلت برقی
| پروژه | مشخصات فنی | ||||
| مدل | باتری تعویضی TYCORUN 48V 50Ah | باتری تعویضی TYCORUN 60V 50Ah | باتری تعویضی TYCORUN 72V 50Ah | ||
| ترکیب | 14S1P | 17S1P | 20S1P | ||
| ظرفیت معمول | 50Ah (تست استاندارد) | 50Ah (تست استاندارد) | 50Ah (تست استاندارد) | ||
| حداقل ظرفیت | 48Ah (تست استاندارد) | 48Ah (تست استاندارد) | 48Ah (تست استاندارد) | ||
| انرژی | حدود 2.5Kwh | حدود 3Kwh | حدود 3.6Kwh | ||
| استاندارد | 48V | 60V | 72V | ||
| ولتاژ ارسالی | 51.8V | >63V | >72V | ||
| مقاومت داخلی AC | 200mΩ | <200mΩ | <200Mω | ||
| ولتاژ قطع شارژ | 58.8V | 73V | 86V | ||
| ولتاژ قطع دشارژ | 42V | 47.6V | 56V | ||
| روش شارژ استاندارد | شارژ با جریان ثابت 0.5C (25A)، شارژ تا ولتاژ ثابت 58.8V، جریان قطع 0.01C (0.5A)، دمای محیط 25 درجه سانتیگراد | ||||
| حداکثر جریان شارژ | ≤40A | ||||
| روش تخلیه استاندارد | تخلیه با جریان ثابت 0.5C (25A)، حفاظت از تخلیه به تخلیه، دمای محیط 25 درجه سانتیگراد | ||||
| حداکثر جریان تخلیه مداوم | ≤50A | ||||
| سایز محصول | 305*175*160mm | 330*185*160mm | 320*220*160mm | ||
| وزن | حدود 14KG | حدود 18KG | حدود 21KG | ||
| چرخه عمر | 800≥ بار (حالت شارژ و دشارژ استاندارد)، ظرفیت 80%≥ | ||||
| جنس پوسته | SPCC: 1.0 میلی متر | SPCC: 1.0 میلی متر | SPCC: 1.0 میلی متر | ||
| محدوده دمای کاری | شارژ: ℃0–+℃45 (شارژ 0.2 درجه سانتیگراد) تخلیه: -10-℃60 (C 0.5 تخلیه) | ||||
| دمای ذخیره سازی | 0℃~+45℃ | ||||
چرا تعویض باتری اینقدر محبوب است؟
تعویض باتری به دلایل قانع‌کننده زیادی در جامعه موتورسیکلت‌های برقی جذابیت زیادی پیدا کرده است.
راحتی
محبوبیت تعویض باتری بدلیل راحتی آن می باشد. این روش دارای فرآیندی سریع و بدون دردسر است و آن را برای مسافران شهری و سوارانی که همیشه در حال حرکت هستند ایده آل می کند. علاوه بر این، برخی از سیستم‌های تعویض باتری، امکان “اتصال گرم” را فراهم می‌کنند، که امکان تعویض باتری را بدون نیاز به خاموش کردن موتورسیکلت فراهم می‌کند و در نتیجه زمان خاموشی را به شدت کاهش می‌دهد.
پایداری
باتری‌های تعویضی موتور سیکلت برقی به‌طور بی‌نقصی با اهداف پایداری هماهنگ است. این سیستم‌ها به‌شدت استفاده مجدد از باتری‌ها را ترویج می‌کنند، در نتیجه ضایعات را کاهش می‌دهند و فعالانه از جایگزین‌های حمل‌ونقل دوستدار محیط زیست حمایت می‌کنند.
مقرون به صرفه بودن
همانطور که در بالا ذکر شد، تعویض باتری نه تنها در زمان نگهداری و شارژ صرفه جویی می کند، بلکه در هزینه خرید باتری های جدید و قبض برق نیز صرفه جویی می کند.
نکات نگهداری در مورد باتری تعویضی موتور سیکلت برقی
نگهداری موثر باتری تعویضی موتور سیکلت برقی در تضمین طول عمر و عملکرد بهینه آن در طول چرخه عمر آن بسیار مهم است. در اینجا نکات اساسی نگهداری وجود دارد که باید به آنها توجه داشته باشید:
- بازرسی روتین: بازرسی های کامل از اتصالات باتری را به طور دوره ای انجام می دهد. بررسی پاکیزگی با دقت بسیار زیاد و بررسی علائم سایش، تمیز کردن هرگونه خاک یا زباله های انباشته شده از اتصالات برای حفظ یک اتصال ایمن ضروری است.
- حفظ خشکی: باتری و کانکتورهای آن را در حالت خشک نگه دارید. قرار گرفتن در معرض رطوبت می تواند منجر به خوردگی و آسیب آن در طول زمان شود.
- دستورالعمل های سازنده باتری را رعایت کنید: توصیه های سازنده در مورد شارژ و دشارژ باتری را کاملاً رعایت کنید.
انتخاب نکاتی در مورد بهترین تامین کننده باتری موتور سیکلت برقی تعویضی
انتخاب تامین کننده مناسب برای باتری تعویضی موتور سیکلت الکتریکی یک تصمیم حیاتی است. در اینجا چند نکته برای کمک به انتخاب بهترین تامین کننده وجود دارد:
- قابلیت اطمینان: یک تامین کننده با سابقه، قابل اعتماد و برتر را در اولویت انتخاب قرار دهید.
- تضمین سازگاری: بررسی کنید که تامین کننده باتری های تعویضی ای را ارائه می دهد که کاملاً با مدل موتورسیکلت الکتریکی خاص سازگار هستند. سازگاری یکپارچه برای عملکرد بدون وقفه بسیار مهم است.
- پشتیبانی مشتری در دسترس: در نظر داشته باشید مراکز پشتیبانی و خدمات مشتری باتری تولید شده همیشه در دسترس باشند.
رشد موتورسیکلت های برقی و ایمنی باتری
رشد بازار موتورسیکلت های برقی
موتورسیکلت های الکتریکی (Electric Motorcycles) و وسایل نقلیه الکتریکی (EV) (Electric Vehicles) به سرعت در حال محبوب شدن هستند، زیرا امروزه نیاز روزافزون به حمل و نقل پایدار و سازگار با محیط زیست بیشتر احساس می شود. برخی از مزایای موتورسیکلت های برقی عبارتند از انتشار دی اکسید کربن صفر و هزینه های جاری پایین.
مزایا و معایب موتورسیکلت های برقی
در حالی که موتورسیکلت های معمولی از بنزین برای تامین انرژی موتور استفاده می کنند، موتورسیکلت های برقی از یک باتری قابل شارژ تغذیه می کنند که برق موتور را تامین می کند.
تفاوت موتورسیکلت های موتوری و برقی به شرح زیر است:
| موتور سیکلت بنزینی | موتور سیکلت برقی | |
| گاز خروجی اگزوز | منتشر می شود | منتشر نمی شود |
| سطح سر و صدا | بلند | ساکت تر از موتور سیکلت بنزینی |
| مسافت پیموده شده/مصرف انرژی | معقول | ارزان تر (هزینه شارژ کامل به طور قابل توجهی کمتر از مخزن پر گاز است) |
| محدوده | 100 تا 400 مایل با مخزن پر | 90 تا 200+ مایل با شارژ کامل |
| سوخت گیری و شارژ مجدد | چند دقیقه در پمپ بنزین طول می کشد | چندین ساعت (به جز انواع تعویضی) در خانه یا ایستگاه شارژ طول می کشد |
در مقایسه با موتورسیکلت بنزینی که می تواند در چند دقیقه سوخت گیری شود، بسته به مدل و ولتاژ باتری لیتیوم یون نصب شده، شارژ کامل یک موتورسیکلت برقی می تواند چندین ساعت طول بکشد. با این حال، یک مزیت عمده در هزینه جاری نهفته است زیرا هزینه شارژ به طور قابل توجهی ارزان تر از بنزین است.
باتری های لیتیوم یونی قابل استفاده در موتورسیکلت های برقی
باتری های سرب اسیدی به دلیل قیمت پایین به طور گسترده در موتورسیکلت های برقی استفاده می شوند. اگرچه نسبت به سایر باتری‌ها ارزان‌تر هستند، اما سنگین‌تر و بزرگ‌تر هستند. به همین دلیل، در سال های اخیر، تعداد فزاینده ای از مدل ها از باتری های لیتیوم یونی استفاده کرده اند. در مقایسه با باتری های سرب اسید، باتری های لیتیوم یونی کوچکتر، سبک تر و ولتاژ بالاتری هستند. از نظر چگالی انرژی که نشان دهنده ظرفیت باتری با حجم و وزن یکسان است، باتری های لیتیوم یونی مقادیر بسیار بالاتری نسبت به باتری های سرب اسیدی نشان می دهند.
یکی دیگر از مزایای باتری های لیتیوم یونی این است که نسبت به باتری های سرب اسید زمان کمتری برای شارژ کامل نیاز دارد. با توجه به اندازه کوچک آن در مقایسه با باتری های سرب اسید، شارژ آنها می تواند راحت تر باشد زیرا برخی از مدل ها دارای سیستم باتری قابل جابجایی هستند.
روش‌های شارژ باتری شامل شارژ معمولی و سریع است، اما شارژ سریع و مکرر باعث افزایش بار روی باتری و کاهش عمر باتری می‌شود. به همین دلیل برخی از موتورسیکلت های برقی با توجه به نوع و ویژگی های باتری از روش های شارژ کم بار استفاده می کنند.
همانطور که در جدول مقایسه بالا نشان داده شد، موتورسیکلت های برقی میزان برد کمتری نسبت به موتورسیکلت های بنزینی دارند. یک باتری سبک وزن و در عین حال با ظرفیت بالا برای دستیابی به برد بیشتر مورد نیاز است. به همین دلیل، استفاده از باتری های لیتیوم یونی در صنعت موتور سیکلت برقی در حال رشد است.
معضل موتورسیکلت برقی
انتظار می‌رود موتورسیکلت‌های برقی به‌عنوان راهی برای کاهش اثرات زیست‌محیطی، عمدتاً در آسیا گسترش یابد، اما در مورد برقی‌سازی موتورسیکلت‌ها یک معضل وجود دارد.
یکی از مهمترین موانعی که در صنعت خودروهای برقی و موتورسیکلت های برقی مورد توجه است، برد است. در سال های اخیر خودروهای برقی با برد 300 تا 400 کیلومتر در بازار دیده می شود. از سوی دیگر، موتورسیکلت های بنزینی می توانند بیش از 400 کیلومتر را با یک بار طی کنند، در حالی که تنها یک دهم مسافت را می توان با یک موتور الکتریکی از همین نوع طی کرد.
ظرفیت باتری و وزن کل تأثیر بسزایی در برد موتورسیکلت برقی دارد. اگرچه یک باتری با ظرفیت بالا می تواند برد را افزایش دهد، در عین حال می تواند باعث افزایش وزن باتری موتورسیکلت شود. بنابراین، هرچه وزن آن بیشتر باشد، برد کمتری دارد.
خودروهای برقی با معضل مشابهی مواجه شده‌اند، اما با استفاده از پلاستیک تقویت‌شده با فیبر کربن برای بدنه به منظور کاهش وزن آنها این معضل حل شد. از طرفی موتورسیکلت های برقی کوچک و نسبتا سبک هستند، بنابراین حتی اگر از مواد سبک وزن برای بدنه استفاده کنند، باز هم برای کاهش وزن محدودیت هایی وجود دارد. علاوه بر این، اندازه کوچک بدنه موتورسیکلت فضای موجود برای باتری را محدود می کند. به عبارت دیگر، برای اینکه طیف موتورسیکلت های برقی با موتورسیکلت های بنزینی رقابت کند، بهبود عملکرد باتری ضروری است.
همچنین، اگر یک موتور سیکلت برقی مانند دوچرخه برقی از سیستم کارتریج با باتری تعویضی استفاده کند، موتورسیکلت می تواند با باتری جایگزین به کار خود ادامه دهد. باتری‌های خودروهای برقی سنگین هستند و تعویض آن برای کاربر غیرممکن است، اما باتری‌های موتورسیکلت‌های برقی کوچک و سبک وزن هستند که توسط کاربر قابل تعویض هستند.
آینده بازار موتور سیکلت های برقی
بازار موتور سیکلت های الکتریکی از کشوری به کشور دیگر بسیار متفاوت است. اول از همه، داده ها نشان می دهد که فروش جهانی موتورسیکلت، از جمله وسایل نقلیه بنزینی، حدود 53 میلیون دستگاه در سال با تقاضای حدود 47.7 میلیون دستگاه است. از کل این تقاضا، بیش از 70 درصد مربوط به آسیا و سایر کشورهایی است که مردم از موتور سیکلت به عنوان وسیله حمل و نقل روزانه خود استفاده می کنند. گفته می شود که چین حدود 17.8 میلیون از این وسایل نقلیه را در اختیار دارد که آن را به بزرگترین بازار موتور سیکلت جهان تبدیل می کند. همچنین هند دارای حجم تولید تقریباً معادل 17.7 میلیون دستگاه است. پس از آن اندونزی با 5.8 میلیون دستگاه، ویتنام با 3.2 میلیون دستگاه و تایلند با 2.3 میلیون دستگاه قرار دارند. پاکستان، برزیل و تایوان نیز بیش از 1 میلیون دستگاه تولید می کنند. از سوی دیگر، تقاضا در ژاپن و آمریکای شمالی چندان زیاد نیست و در ژاپن کمتر از 400000 واحد در سال و در آمریکای شمالی حدود 600000 واحد در سال است.
برای اینکه بفهمیم چه مقدار از این حجم را موتورسیکلت های برقی تشکیل می دهند، باید بدانید که فروش سالانه در چین حدود 3 میلیون دستگاه و در هند حدود 140000 تا 150000 دستگاه است. اندونزی قصد دارد تا سال 2030 بیش از 13 میلیون موتورسیکلت برقی داشته باشد و در حال تلاش برای بدست آوردن محبوبیت بیشتر آنها می باشد. سایر کشورهای آسیایی قوانین، مقررات و اهدافی را برای معرفی موتورسیکلت های برقی به منظور کاهش انتشار CO2 تعیین کرده اند.
به عنوان مثال، انتظار می‌رود در هند استفاده از موتورسیکلت‌های برقی به دلیل علاقه فزاینده به مسائل زیست‌محیطی، سیاست‌های دولت، افزایش قیمت بنزین، بهبود زیرساخت‌های شارژ و کاهش قیمت باتری به دلیل تولید داخلی و کاهش هزینه قطعات مورد استفاده در خودروهای برقی رشد کند. با این حال، نگرانی‌هایی مانند زمان شارژ طولانی، زیرساخت‌های شارژ ناکافی در مناطق روستایی، هزینه‌های بالای تعویض باتری، برد و عملکرد شتاب/سرعت وجود دارد.
همانطور که قبلا ذکر شد، افزایش برد موتورسیکلت های برقی آسان نیست، بنابراین برخی از سازندگان به فکر استفاده از باتری های تعویضی هستند. فناوری باتری برای افزایش ظرفیت و بهبود مقاومت در برابر تخریب، لرزش و شوک در حال پیشرفت است. خدمات اشتراک باتری نیز برای یکسان سازی استانداردهای باتری در حال توسعه هستند. علاوه بر این، برخی از کشورها در حال بررسی استفاده از موتورسیکلت های برقی به عنوان راهی برای ترویج گسترش انرژی های تجدیدپذیر با اتصال آنها به شبکه های برقی هستند که برق مورد نیاز خانوارها را تامین می کنند.
