تعتمد الباحثة في دولة الإمارات ليندا زو على تكنولوجيا النانو
لتطوير مواد جديدة لاستخدامها في تلقيح السحب›››
في يوليو 2022، أفاد محللو وكالة بلومبرغ للأنباء أن الولايات المتحدة وصلت الآن إلى “نقطة التحول” لاعتماد عدد كبير من السكان السيارات الكهربائية. ووفقًا للتقرير، حققت الولايات المتحدة رقمًا معينًا يشير إلى التغير السريع في التكنولوجيات المفضلة لدى الأفراد، وهذا الرقم هو 5%. إضافة لذلك، شكلت مبيعات السيارات الكهربائية نسبة 5% من مبيعات السيارات الجديدة في عام 2022.

التحديات الخاصة بمنطقة الشرق الأوسط في مجال اعتماد السيارات الكهربائية
افتتحت شركة “إم غلوري القابضة” المحلية في دولة الإمارات مصنعها لتصنيع السيارات الكهربائية في عام 2022 مع خطط لإنتاج 55000 سيارة كهربائية سنويًا لتلبية الطلب المتزايد على التنقل المستدام، على الرغم من العقبات العديدة التي ما تزال تقف في وجه الاستخدام واسع النطاق للمركبات الكهربائية.
Read more›››
يواجه مصنعو السيارات الكهربائية أيضًا التحدي المتمثل في مواكبة الطلب، ليس فقط على المركبات الكهربائية نفسها ولكن أيضًا على الأجزاء المكونة لها، حيث تعتبر قطع الغيار باهظة الثمن مقارنة بالمكونات اللازمة لمركبات الاحتراق الداخلي، ولا تُعتبر سلاسل التوريد متطورة كما يجب وما تزال تعوقها تداعيات جائحة كوفيد-19 على الخدمات اللوجستية في جميع أنحاء العالم. إذًا فالحل يكمن في الشراء المحلي لكن تحتاج الشركات والموردون إلى الوقت الكافي والاستثمار لإنشاء السوق المحلية وخدمتها، وفي القطاعات الصناعية الناشئة، لا يمكن اعتبار ذلك حلًا.
وتشمل قطع الغيار البطاريات والإطارات. وفي هذا الصدد، أعلنت المملكة العربية السعودية عن استثمار بقيمة 6 مليارات دولار أمريكي في مجمع تصنيع الألواح الفولاذية ومصنع بطاريات السيارات الكهربائية في عام 2022 للاستفادة من موقعها الجغرافي على مفترق طرق منتجي المعادن الضرورية، ألا وهي الليثيوم والكوبالت والمنغنيز والنيكل والغرافيت، إلّا أن هذا الاستثمار يتنبأ أيضًا بالحاجة إلى المزيد من البطاريات في سوق السيارات الكهربائية في الشرق الأوسط أكثر من أي مكان آخر. ببساطة: الشمس وبطاريات السيارات ليسوا على وفاق، فالطقس الحار يعني ارتفاع درجات الحرارة تحت غطاء السيارة، مما يؤدي إلى تسريع عملية التآكل داخل البطارية، وفي السيارة الكهربائية المليئة بالبطاريات، يعد هذا بطبيعة الحال مصدر قلق أكبر بشكل كبير.
إضافة إلى إتلافها، تستنزف الحرارة البطاريات أيضًا، مما يعني استهلاكًا أعلى للطاقة ومسافات أقصر للسائقين، فقد وجدت دراسة أجرتها جمعية السيارات الأمريكية عام 2019 أن السيارة الكهربائية يمكن أن تستهلك طاقة أكبر مما يقلل المسافة التي يمكن أن تقطعها بنسبة تصل إلى 17%، إذا كانت درجة الحرارة أعلى من 35 درجة مئوية باستمرار ، وهو ما يحدث في نصف العام تقريبًا في منطقة الخليج.
يؤدي شحن السيارة الكهربائية إلى زيادة درجة الحرارة التي تتعرض لها البطارية، وبينما يساهم الشحن في المساء في تسهيل العملية على أنظمة التبريد، إلّا أنه يشكل ضغطًا على شبكات الطاقة.
جميعها أمور مترابطة!‹‹‹ Read less
تقول لورين ماكدونالد من شركة “إيفادوبشن” أن مبيعات السيارات الكهربائية في طريقها للتضاعف كل عامين، وتتوقع مجموعة تحليل القطاع وجود 40 مليون مركبة كهربائية في الشوارع الأمريكية بحلول عام 2030، كما تم تسجيل حوالي 276 مليون مركبة في عام 2020.
يرى القطاع الصناعي ضرورة انتشار السيارات الكهربائية، حيث يقول فوجاي تشاندلر، متخصص استراتيجي في الاستثمار في شركة مورغان ستانلي، قد تنمو حصة السيارات الكهربائية من مجموع مبيعات السيارات العالمية من حوالي 7% إلى ما يقارب الـ 90% بحلول عام 2050.
تتعدد أسباب حدوث هذا النمو، فقد يجبر تغير المناخ وعواقبه على سبيل المثال الناس على النظر في تأثيرهم البيئي، كما تعمل الحكومات في جميع أنحاء العالم على تطوير سياسات للحد بشكل كبير من انبعاثات الغازات المسببة للاحتباس الحراري وزيادة كفاءة استخدام الطاقة أينما كان ذلك ممكنًا. ومن ناحية أخرى، تقترن أسعار الوقود بحالة الاستقرار السياسي وتعتمد عليه بشكل كبير، خاصة في دول قارة أوروبا. ومع ذلك، لا تزال حكومات عدد من الدول مترددة في طرح الوقود الإلكتروني.
ويشير ناصر سالاري، خبير التسويق في جامعة باث سبا، إلى أنه على الرغم من انخفاض معدل نمو السيارات الكهربائية، فإن أحدث تقرير لوكالة الطاقة الدولية لعام 2020 يوضح أرقامًا واعدة في الأسواق الكبرى، حيث وصل المخزون العالمي من السيارات الكهربائية إلى 10 ملايين، بزيادة قدرها 43 بالمائة عن عام 2019. وفي هذا الصدد، تمتلك الصين أكبر أسطول يضم 4.5 مليون سيارة وحققت أوروبا أكبر زيادة سنوية لتصل إلى 3.2 مليون سيارة، كما سُجِّلت 67.100 سيارة كهربائية للركاب في المملكة المتحدة في عام 2020. ويؤكد سالاري أن هذا الأمر واعد، لكن لا يزال موضوع اعتماد السيارات الكهربائية في مراحله المبكرة.

أجرى سالاري بحثًا في المملكة المتحدة يدرس فيه العوامل المؤدية إلى “انخفاض معدلات النمو”، حيث أجرى مقابلات مع 336 فردًا في المملكة المتحدة لتقييم مدى استعدادهم لشراء سيارة كهربائية. وكمعظم المحللين، يتوقع هو الآخر حدوث طفرة في السنوات المقبلة، لا سيما مع تأكيد حكومة المملكة المتحدة مجددًا التزامها بحظر السيارات الجديدة التي تعمل بالبنزين والديزل في عام 2030. وفي ظل ضغوط كهذه، سيطغى الطابع الكهربائي على السيارات الجديدة، لكن يبدو أن الناس ما يزالون مترددين في الدخول إلى عالم المستقبل الكهربائي.

يقول سالاري لمجلة جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا: “توجد هناك أسباب مختلفة لذلك، فقد كان هذا هو الحال دائمًا بالنسبة للمنتجات الجديدة: كأول تلفزيون ملون والهاتف الذكي والكاميرات على سبيل المثال، حيث بدأت فئة صغيرة باعتماد هذه المنتجات، ومن ثم تبعتهم الأغلبية. وسيكون الأشخاص المتقبلون لهذه التكنولوجيا بشكل عام أكثر استعدادًا لاستخدام السيارة الكهربائية، حيث يعتبر مؤشر الجاهزية التكنولوجية دليلًا فعالًا في هذا السياق”.
طور المتخصصون مؤشر جاهزية التكنولوجيا في عام 2000، وهو مقياس يُستخدم على نطاق واسع لفهم سلوك درجة التقبل في اعتماد التكنولوجيات المبتكرة والمتزايدة، وأداة قوية للتنبؤ بذلك.
يقول سالاري: “تُظهر بياناتنا عدم وجود فرق بين رغبة كل من الرجال والنساء في شراء سيارة كهربائية أو دفع سعر أعلى للمنتج، ومع ذلك، فإن مؤشر جاهزية التكنولوجيا أعلى بين الرجال منه بين النساء، ويدل ذلك على أن الرجال بشكل عام أكثر استعدادًا لتبني التكنولوجيا الجديدة وامتلاك أغراض جديدة وفريدة من نوعها بشكل عام. ولم تكن هناك أيضًا أية فروق بين الفئات العمرية فيما يتعلق باستعدادهم للشراء، لكنني فوجئت برؤية اختلاف كبير في مدى الدور الذي لعبته حماية البيئة: فقد أعربت الفئة العمرية التي تزيد عن 50 عامًا عن مستويات أعلى من القيم المتعلقة بالاستدامة، مقارنة بالمجموعة التي تتراوح أعمارهم بين 20 و29 عامًا. ”

تقليل أوقات الشحن
يُعتبر وقت الشحن واحدًا من المشكلات المتعلقة بالمركبات الكهربائية، إلّا أن فريقًا في جامعة خليفة يعمل على تقليل هذا الوقت.
Read more›››
يقول فينود خادكيكار، الذي يقود المشروع الذي يموله برنامج “أسباير” في أبوظبي، يمر شحن المركبات الكهربائية عامةً بمرحلتين، فيتحول جهد التيار المتردد في المرحلة الأولى إلى جهد تيار مستمر، لكن يُعتبر جهد التيار المستمر هذا أعلى من جهد بطارية السيارة الكهربائية، ولهذا يستلزم وجود محول قدرة تيار مستمر إضافي لشحن البطارية. تستخدم معظم أجهزة الشحن التجارية الحالية على متن الطائرة محول تصنيع كامل الطاقة في مرحلة التيار المستمر، الأمر الذي يتطلب جهدًا أعلى وتصنيفًا لتيار لمحولات والصمامات الثنائية ويحد من سرعة الشحن، كما يعتمد حجم أي شاحن سيارة كهربائية وتكلفته وكفائته أيضًا، إلى حد كبير على تصنيف الجهاز وعدد مراحل تصنيع الطاقة.
يقترح فريق جامعة خليفة تصميمات جزئية تعتمد على تصنيع الطاقة في مرحلة التيار المستمر والتي تستخدم جزءًا صغيرًا من الطاقة.
“بناءً على هذا، يقل حجم محول التيار المستمر وتكون كفاءة الشاحن عالية (97-99% مع تحويل التوصيل الصعب)، كما يقل تصنيف الجهاز شبه الموصل بصورة كبيرة، مما يساعد على تحقيق كثافة أعلى من الطاقة (حيز أصغر/حجم صغير). يقول خادكيكار في هذا الصدد: “يتيح هذا للمستخدم استخدام الحيز نفسه لتصميم الشاحن للحصول على طاقة أعلى.”span class=”read box-out-readless”>‹‹‹ Read less
ومن المثير للاهتمام أن سالاري وجد أن معظم المستهلكين كانوا أكثر اهتمامًا بالأثر الاقتصادي لمشترياتهم بدلًا من الجانب البيئي: لقد اهتموا باستثماراتهم أكثر من اهتمامهم بمدى استدامتهم.
يضيف سالاري: “يُروَّج للسيارات الكهربائية على أنها صديقة للبيئة، وهي كذلك بالفعل، لكن ليس هذا السبب الذي يحفزهم على شرائها، والمحافظة على البيئة ليس له أي تأثير على شراء سيارة كهربائية وإنما فعاليتها الوظيفية هي التي تشكل أهمية كبيرة”.
ويعتقد العديد من الخبراء، من أمثال سالاري، أن الطلب على السيارات الكهربائية سيزداد عندما تصبح في متناول الجميع. ويتوقع مورغان ستانلي أن استمرار تحسين الأداء والتخفيضات في تكلفة البطاريات (التي تمثل حوالي 35% من إجمالي تكلفة السيارة الكهربائية) يمكن أن يخفض متوسط سعر السيارة الكهربائية إلى 18 ألف دولار بحلول عام 2025.
يقول سالاري أن الأمر يعتمد أيضًا على حوافز المستهلكين: “لا يبادر الناس بشراء السيارات الكهربائية لأنها مفيدة للبيئة، فهم مترددون لأنها باهظة الثمن ولكنهم يؤيدونها لأن تكاليف تشغيلها أرخص بكثير، ويُعتبر السائقون بشكل منتظم أكثر تقبل لاعتماد المركبات الكهربائية بسبب تكاليف الوقود، لذلك يعتمد الأمر كله على كيفية تسويقك لمنتجك، فإذا لم تفِ البيئة بالغرض، ركز في تسويقك على المزايا الاقتصادية”.
ستشهد أسعار المركبات الكهربائية انخفاضًا تدريجيًا مستقبلًا، وهذا هو الحال في الابتكارات الجديدة التي تتميز بارتفاع تكلفتها في بداية إطلاقها ولكن عندما يصبح استخدامها شائعًا تصبح أسعارها معقولة. ولتشجيع ذلك، نحتاج إلى وجود أفراد قادرين على اقتناء السيارات الكهربائية في المراحل المبكرة وإلى الحوافر المقدمة من حكومات الدول لتشجيع الأفراد على ذلك”.
– ناصر سالاري،خبير التسويق في جامعة باث سبا
تعتبر الإعفاءات الضريبية وتحسين البنية التحتية هي السبيل للتقدم. وفي هذا الإطار، تستثمر المملكة المتحدة في جاهزية سياراتها الكهربائية: فجهزت أعمدة الإنارة في جميع أنحاء لندن بمستشعرات ونقاط شحن للمركبات الكهربائية لتقليل الانبعاثات والازدحام، كما توفر مواقف سيارات مجانية في العاصمة لسائقي المركبات الكهربائية. علاوة على ذلك، تأتي المنازل حديثة البناء مزودة بمحطات شحن للسيارات الكهربائية، والعديد منها مزود بألواح شمسية لتزويدها بالطاقة.
ومع حصول البنية التحتية للشحن على المزيد من الدعم، ازدادت قوة الإعانات والحوافز، وفرضت الحكومات المزيد من سياسات حظر البنزين، وسوف تستمر مبيعات السيارات الكهربائية في الارتفاع.
يقول سالاري لمجلة جامعة خليفة: “يمكن لهذا الأمر أن يتحقق، ليس بالطريقة التي نرجوها ولكنه في طور الحدوث.