ظرفیت باتری (Battery Capacity) یکی از اساسی‌ترین و مهم‌ترین مشخصات فنی برای هر باتری، به‌ویژه باتری ولتاژ بالا در خودروهای برقی (EVs) و هیبریدی است. این معیار نشان‌دهنده حداکثر مقدار انرژی الکتریکی است که یک باتری می‌تواند در خود ذخیره کند و اساساً حجم “سوخت الکتریکی” موجود در “باک” خودروی برقی را مشخص می‌کند. درک ظرفیت باتری برای ارزیابی برد پیمایش (Range)، هزینه، وزن و زمان شارژ خودروهای برقی ضروری است.

واحد اندازه‌گیری ظرفیت باتری در خودروها

ظرفیت باتری ولتاژ بالا در خودروهای برقی و هیبریدی معمولاً بر حسب کیلووات ساعت (kWh – Kilowatt-hour) اندازه‌گیری و گزارش می‌شود. کیلووات ساعت واحدی برای اندازه‌گیری انرژی است. یک کیلووات ساعت معادل مقدار انرژی است که با توان یک کیلووات (kW) به مدت یک ساعت مصرف می‌شود.

کیلووات ساعت (kWh) ترجیح داده می‌شود زیرا مقدار کل انرژی قابل دسترس را نشان می‌دهد که هم ولتاژ (Voltage) باتری و هم مقدار بار الکتریکی (آمپر ساعت) آن را در بر می‌گیرد. آمپر ساعت (Ah – Ampere-hour) واحدی برای اندازه‌گیری بار الکتریکی است (مقدار جریانی که باتری می‌تواند در یک ساعت تأمین کند)، اما برای مقایسه پک‌های باتری با ولتاژهای متفاوت، کیلووات ساعت معیار دقیق‌تری از انرژی کل ذخیره شده ارائه می‌دهد. رابطه تقریبی بین این دو به صورت: انرژی (Wh) = ظرفیت بار (Ah) * ولتاژ (V) است.

اهمیت ظرفیت باتری برای خودروهای برقی (BEVs)

برای خودروهای تمام برقی (Battery Electric Vehicles – BEVs)، ظرفیت باتری (بر حسب کیلووات ساعت) مهم‌ترین فاکتور تأثیرگذار بر مشخصات کلیدی خودرو است:

برد پیمایش (Range): به طور مستقیم با ظرفیت باتری ارتباط دارد. هرچه ظرفیت باتری بیشتر باشد (با فرض مشابه بودن راندمان انرژی خودرو)، برد پیمایش با یک بار شارژ کامل بیشتر خواهد بود. افزایش برد مهم‌ترین دلیل برای افزایش ظرفیت باتری در خودروهای برقی نسل جدید است.
هزینه خودرو: پک باتری پرهزینه‌ترین جزء یک خودروی برقی است و هزینه آن به طور قابل توجهی با ظرفیت باتری متناسب است. خودروهای برقی با ظرفیت باتری بالاتر معمولاً گران‌تر هستند.
وزن و ابعاد: باتری‌های خودروی برقی سنگین هستند و وزن آن‌ها با ظرفیت افزایش می‌یابد. ظرفیت باتری بالاتر به معنای پک باتری بزرگ‌تر و سنگین‌تر است که بر وزن کلی خودرو و ابعاد و نیاز به فضای آن در شاسی و پلتفرم خودرو تأثیر می‌گذارد (چگالی انرژی در اینجا نقش مهمی ایفا می‌کند).
زمان شارژ: برای یک توان شارژ مشخص (چه شارژ AC و چه شارژ DC)، شارژ یک باتری با ظرفیت بالاتر از ۰ تا ۱۰۰ درصد، زمان بیشتری نیاز دارد.

ظرفیت باتری در خودروهای هیبریدی

خودروهای هیبریدی (Hybrid Vehicles – HEVs) استاندارد (غیر پلاگین) دارای باتری‌های هیبریدی با ظرفیت نسبتاً کوچک هستند (معمولاً زیر ۲ کیلووات ساعت). هدف از این باتری‌ها ذخیره انرژی برای کمک به موتور احتراق داخلی در شتاب‌گیری و ذخیره انرژی بازیابی شده از ترمز احیاکننده است و نه فراهم کردن برد پیمایش تمام الکتریکی قابل توجه.

هیبریدی‌های پلاگین (PHEVs) دارای باتری بزرگ‌تری نسبت به HEVs هستند (معمولاً از ۸ تا ۳۰ کیلووات ساعت یا بیشتر). ظرفیت باتری در PHEVs مستقیماً تعیین‌کننده برد پیمایش تمام الکتریکی (All-Electric Range – AER) آن‌ها است که این خودروها می‌توانند صرفاً با انرژی الکتریکی و بدون روشن شدن موتور احتراق داخلی طی کنند.

ظرفیت قابل استفاده در مقابل ظرفیت کل

ظرفیت باتری اعلام شده توسط سازندگان معمولاً ظرفیت کل (Total Capacity) باتری است. اما برای محافظت از باتری و افزایش عمر باتری آن، سامانه مدیریت باتری (BMS) معمولاً از تمام ظرفیت باتری استفاده نمی‌کند و بخشی از آن را در بالا (برای جلوگیری از شارژ بیش از حد) و پایین (برای جلوگیری از دشارژ بیش از حد) رزرو می‌کند. بنابراین، ظرفیت قابل استفاده (Usable Capacity)، یعنی مقداری که راننده واقعاً می‌تواند از آن برای رانندگی استفاده کند، ممکن است کمی کمتر از ظرفیت کل باشد.

ظرفیت باتری در بازار خودروی ایران

ظرفیت باتری یکی از اصلی‌ترین مشخصاتی است که خریداران خودروهای برقی و هیبریدی در بازار خودروی ایران به آن توجه می‌کنند. خودروهای برقی وارداتی به ایران با باتری‌هایی با ظرفیت‌های متنوعی عرضه می‌شوند (مثلاً از حدود ۴۰ کیلووات ساعت در مدل‌های پایه تا ۸۰ کیلووات ساعت و بیشتر در مدل‌های بالاتر).

برای خریداران BEV: ظرفیت باتری مستقیماً با برد پیمایش ارتباط دارد و با توجه به وضعیت فعلی زیرساخت شارژ خودروی برقی در ایران، داشتن باتری با ظرفیت بالاتر (و در نتیجه برد بیشتر) برای کاهش اضطراب برد در ایران و امکان‌پذیری سفرهای طولانی‌تر، یک مزیت بزرگ محسوب می‌شود. خریداران در ایران معمولاً مدل‌های برقی را بر اساس نسبت ظرفیت باتری به برد و قیمت مقایسه می‌کنند.
برای خریداران PHEV: ظرفیت باتری در هیبریدی‌های پلاگین، تعیین‌کننده برد پیمایش تمام الکتریکی آن‌ها است که این موضوع برای کاهش مصرف سوخت بنزین در رانندگی‌های روزمره در ایران اهمیت دارد.

ظرفیت باتری همچنین بر مدت زمان مورد نیاز برای شارژ خودرو در ایستگاه‌های شارژ AC و شارژ سریع DC موجود در ایران تأثیر می‌گذارد.

برای آینده تولید خودروهای برقی در ایران (مونتاژ یا ساخت)، انتخاب ظرفیت باتری مناسب برای مدل‌های تولیدی، با در نظر گرفتن نیازهای بازار ایران (مانند نیاز به برد قابل قبول برای کاهش اضطراب برد) و همچنین هزینه‌های تولید، یک تصمیم استراتژیک کلیدی است.

نتیجه‌گیری

ظرفیت باتری (Battery Capacity)، اندازه‌گیری میزان انرژی الکتریکی قابل ذخیره‌سازی در باتری، و مهم‌ترین مشخصه برای باتری‌های ولتاژ بالا در خودروهای برقی و هیبریدی است. این معیار بر حسب کیلووات ساعت (kWh) بیان می‌شود و مستقیماً بر برد پیمایش، هزینه، وزن، ابعاد و زمان شارژ خودرو تأثیر می‌گذارد. در خودروهای تمام برقی (BEVs)، ظرفیت باتری عامل اصلی تعیین‌کننده برد است، در حالی که در هیبریدی‌های پلاگین (PHEVs)، ظرفیت باتری برد پیمایش تمام الکتریکی را مشخص می‌کند. ظرفیت باتری یک مشخصه کلیدی برای خودروهای برقی و هیبریدی وارداتی به ایران است و با توجه به تأثیر مستقیم آن بر برد پیمایش و اضطراب برد در ایران و همچنین زمان و هزینه شارژ، برای خریداران در بازار ایران از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است.