أغلى مكون في السيارة الكهربائية.. كيف تتحقق من حالته؟
عند شراء سيارة مستعملة تعمل بمحرك البنزين أو الديزل عادة ما يعتمد المرء على بعض العوامل لتقييم حالة السيارة قبل الشراء، مثل قراءة عدّاد المسافة المقطوعة والتحقق من وجود أي تسريب للزيت، ومراجعة حالة سير التوقيت، كما أن أصوات المحرك يمكن أن تشير إلى حالة السيارة، ولكن مع الموديلات الكهربائية لا توجد خشخشة صمامات أو قوابض تالفة، وتكون البطارية هي أهم نقاط الفحص.
ولكن المشكلة تكمن في أن المرء لا يمكنه تحديد مدى سلامة البطارية في السيارة الكهربائية المستعملة بمجرد النظر إليها أو سماع أصواتها، وهنا تظهر أهمية ما يعرف بفحص حالة البطارية State of Health (SoH)، وهو المقياس الرئيس لتقييم حالة أغلى مكون في السيارة.
وقال خبير السيارات الكهربائية في نادي السيارات ADAC الألماني، ماتياس فوجت: «يشير الاختصار SoH إلى حالة البطارية، وعادة ما يتم توضيحه بالنسبة المئوية».
وأضاف: «تصف حالة البطارية (SoH) نسبة سعة البطارية الحالية إلى سعتها الأصلية، وعندما تكون القيمة 100% فإن ذلك يعني أن البطارية قادرة على تخزين نفس كمية الطاقة، التي كانت تخزنها في اليوم الأول لتشغيلها». وإذا انخفضت هذه القيمة، فإن ذلك يعني تراجع المسافة، التي يمكن قطعها بشحنة البطارية.
وهناك مقياسان رئيسيان يلعبان دوراً حاسماً في تحديد حالة البطارية، ألا وهما: سعة البطارية، أي الطاقة المخزنة، والمقاومة الداخلية للبطارية، والتي تشير إلى مقدار فقدان الطاقة بداخل البطارية.
ومع ذلك لا توجد معايير موحدة ولا إجراء قياس محدد لتحديد حالة البطارية (SoH)، وبالتالي لا يمكن مقارنة القيمة الخاصة بحالة البطارية مع مدى السير WLTP.
وأوضح فوجت: «تقوم كل شركة من الشركات المنتجة للسيارات بتعريف هذه القيمة بشكل مختلف في شروط الضمان الخاصة بها، وهو ما يصعب الأمر على العميل النهائي».
وتتوفر حالياً طرق رئيسية لتحديد حالة البطارية؛ حيث يتم في تحليل الطاقة قياس مقدار الطاقة، التي يمكن استخراجها، وفي هذه الحالة يتم شحن البطارية بالكامل، وبعد ذلك يتم قيادة السيارة حتى فراغ شحنة البطارية تقريباً، ثم تقوم الشركة عن طريق الخوارزميات باحتساب قيمة حالة البطارية SoH.
وهناك طريقة أخرى تتمثل في قياس المقاومة الداخلية للبطارية، والتي تتطلب تسارعاً قصيراً، فإذا كانت المقاومة مرتفعة فإن ذلك يشير إلى انخفاض الجهد بصورة أكبر وتوليد حرارة، وهو ما يؤدي إلى انخفاض سعة البطارية القابلة للاستخدام.
وإلى جانب ذلك تتيح بعض الشركات المنتجة للسيارات إمكانية استقراء حالة البطارية مباشرة عبر نظام إدارة البطارية (BMS)، ويعتقد الخبير الألماني فوجت أن هذه الطريقة أقل موثوقية؛ لأن القيمة الخاصة بحالة البطارية يتم تقديرها من خلال نظام إدارة البطارية.
وأكمل الخبير الألماني: «في جميع طرق القياس تصل شركات قياس حالة البطارية إلى مجموعة بيانات من موديلات السيارات، لكي يتم مقارنة القيم المُقاسة مع قيم السيارات الجديدة».
ويمكن للمرء إجراء فحوصات حالة البطارية لدى العديد من ورش إصلاح السيارات وهيئات الاختبار والفحص ونوادي السيارات، وتتفاوت التكلفة حسب اختيار نوع الاختبار سواء كان الاختبار السريع أو النسخة المميزة، وعادة ما يتم إجراء الاختبارات السريعة عندما تكون السيارة في حالة السكون، بينما تمتد الفحوصات الأكثر شمولاً لحالة البطارية ليوم أو عدة أيام وتكون السيارة قيد التشغيل.
وتركز هيئة الفحص Dekra في اختباراتها على قياس المقاومة الداخلية للبطارية بشكل أساسي.
وقال ميشيل تزياتزيوس من هيئة الفحص الألمانية: «تتم طريقة الفحص هذه عن طريق التحميل على البطارية بسرعة؛ حيث يتم جمع البيانات من خلال تسارع السيارة لمسافة 100 متر تقريباً». وإلى جانب ذلك تعمل هيئة الفحص الألمانية على تطوير طريقة ثانية يتم من خلالها شحن بطارية السيارة لفترة وجيزة. وأكد أن الجمع بين الطريقتين سوف يغطي معظم الاحتياجات: «وبعد ذلك تتم مقارنة بيانات القياس المسجلة لكل موديل سيارة أو نوع بطارية مع البارامترات المخزنة في خدمات الحوسبة السحابية، وتقوم الخوارزميات في النهاية باحتساب حالة البطارية (SoH) بالنسبة المئوية».
وتعتمد شركة Aviloo النمساوية، والمتخصصة في تشخيص أعطال البطاريات، على تحليل الطاقة في اختبار حالة البطارية. وأوضح باتريك شابوس من شركة Aviloo: «يتطلب هذا الاختبار تحديد المقاومة الداخلية للبطارية بشكل إضافي، وهناك عدة عوامل، مثل البرد والحرارة وأسلوب القيادة، تؤثر على النتيجة بدرجة كبيرة». وأضاف: «نعوض هذه التأثيرات من خلال المقاومة الداخلية، ويتيح تحليل الطاقة لحالة البطارية دقة أعلى فيما يتعلق بمدى النطاق الحالي».
وعادة ما يتسبب الشحن السريع المتكرر في عملية تقادم البطارية، بالإضافة إلى التسارع الشديد، خاصة عندما لا تكون البطارية في درجة حرارة التشغيل. وأكد الخبير شابوس أن اختبار حالة البطارية يوضح مؤشرات مبكرة على الحالة المتبقية للبطارية، وهو ما يساعد على تجنب تكاليف الإصلاحات الأعلى تكلفة.
وتشير القيمة المرتفعة لحالة البطارية إلى أنها في حالة جيدة، وهو ما يؤثر بدرجة ملحوظة على مدى السير، والذي يعتبر عاملاً حاسماً في قيمة السيارة الكهربائية، وبالتالي فإن أهمية هذه الاختبارات تزداد في سوق السيارات المستعملة.
وشدد فوجت على أن «اختبار حالة البطارية يعد من الأمور المفيدة للغاية، خاصة بالنسبة للسيارات القديمة، التي مر على إنتاجها 7 أو 8 سنوات، إذ ينتهي في هذه الفترة الضمان الممنوح للبطارية لدى العديد من شركات السيارات». ويعد هذا الاختبار مفيداً للراغبين في شراء سيارات كهربائية مستعملة لتحديد ما إذا كانت البطارية معطلة أو تالفة، وكذلك للبائعين للحصول على سعر أفضل عند بيع سياراتهم الكهربائية.
فيما أشار تزياتزيوس الخبير بهيئة الفحص Dekra إلى أن القيمة الجيدة لحالة البطارية تتراوح ما بين 80 و100%، ولكن حتى إذا وصلت البطارية إلى 75% فلا داعي للقلق، فعلى الرغم من أن مدى السير لن يكون بنفس القيمة الأساسية، إلا أنه يمكن مواصلة استعمال السيارة بفعالية في حركة المرور داخل المدينة.
ويعد فحص حالة البطارية من الأمور المفيدة أيضاً إذا قرر المرء قيادة سيارته الكهربائية لفترة طويلة. وأوضح شابوس: «من الأفضل إجراء فحص حالة البطارية، الذي يحلل مستوى الخلية، إذا تراجع مدى السير فجأة وبسرعة؛ حيث يمكن لفحص حالة البطارية أن يكشف عن وجود عطل فيها. وحتى إذا كانت هناك خلية واحدة فقط ضعيفة في البطارية، فإنها سوف تؤثر على نظامها بأكمله». وبحسب نوع العطل فإنه لا يلزم استبدال البطارية بأكملها، إذا كان من الممكن حل المشكلة من خلال موازنة البطارية.