کیلووات (Kilowatt – kW)

وات (Watt – W) واحد استاندارد (SI) برای اندازه‌گیری توان (Power) است. توان نرخی است که انرژی (Energy) در آن منتقل یا تبدیل می‌شود (مانند نرخ تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی توسط یک موتور). یک وات معادل یک ژول بر ثانیه است. کیلووات (Kilowatt – kW) یک ضریب از واحد وات است و برابر با ۱۰۰۰ وات می‌باشد. کیلووات واحد رایجی برای اندازه‌گیری توان در سیستم‌های الکتریکی، موتورها و نرخ انتقال انرژی است و در دنیای خودروهای برقی (EVs) و هیبریدی، یک واحد بسیار بنیادی و مهم محسوب می‌شود.

کاربرد کیلووات (kW) در خودروهای برقی و هیبریدی

کیلووات (kW) به عنوان واحد اندازه‌گیری توان، در جنبه‌های مختلفی از عملکرد و مشخصات خودروهای برقی و هیبریدی کاربرد دارد:

1. توان موتور الکتریکی: توان خروجی موتورهای الکتریکی مورد استفاده در قوای محرکه خودروهای برقی و هیبریدی معمولاً بر حسب کیلووات (kW) (یا اسب بخار) بیان می‌شود. توان موتور عامل اصلی تعیین‌کننده سرعت نهایی و شتاب خودرو، به‌خصوص در سرعت‌های بالاتر است. هرچه توان موتور بر حسب کیلووات بیشتر باشد، خودرو پتانسیل عملکردی بالاتری دارد.
2. توان شارژ خودرو: نرخ شارژ باتری خودروی برقی یا باتری هیبریدی (در هیبریدی‌های پلاگین) بر حسب کیلووات (kW) اندازه‌گیری می‌شود.
   • شارژ AC (AC Charging): توان شارژرهای AC (مانند شارژرهای دیواری خانگی یا ایستگاه‌های شارژ AC عمومی) و حداکثر توان قابل پذیرش توسط شارژر داخلی (On-Board Charger – OBC) خودرو بر حسب کیلووات است (معمولاً از ۳ تا ۲۲ کیلووات).
   • شارژ DC (DC Charging) / شارژ سریع (Fast Charging): ایستگاه‌های شارژ سریع DC توان‌های بسیار بالاتری را بر حسب کیلووات ارائه می‌دهند (مانند ۵۰، ۱۵۰، ۳۵۰ کیلووات و بالاتر). حداکثر توان شارژ DC که یک خودرو می‌تواند بپذیرد نیز بر حسب کیلووات بیان می‌شود و نشان‌دهنده سرعت نهایی شارژ سریع آن خودرو است.
3. مصرف انرژی لحظه‌ای: در حین رانندگی، کیلووات (kW) نشان‌دهنده نرخ لحظه‌ای مصرف انرژی الکتریکی از باتری توسط قوای محرکه و سایر سیستم‌ها است. این مقدار بسته به سرعت، شتاب، شیب مسیر و استفاده از سیستم تهویه متغیر است. همچنین، در حین ترمز احیاکننده (Regenerative Braking)، کیلووات نشان‌دهنده نرخی است که انرژی الکتریکی در حال بازگشت به باتری است.
4. توان باتری: باتری خودروی برقی و سامانه مدیریت باتری (BMS) دارای حداکثر توان خروجی لحظه‌ای هستند که این مقدار نیز بر حسب کیلووات بیان می‌شود و نشان‌دهنده حداکثر توانی است که باتری می‌تواند در لحظه برای تغذیه موتور الکتریکی فراهم کند و بر شتاب خودرو تأثیرگذار است.
5. توان قطعات الکترونیک قدرت: قطعاتی مانند اینورترها و مبدل‌ها نیز بر اساس حداکثر توانی که می‌توانند مدیریت کنند، بر حسب کیلووات رتبه‌بندی می‌شوند.

رابطه کیلووات (kW) با کیلووات ساعت (kWh)

مهم است که کیلووات (kW) را با کیلووات ساعت (kWh) اشتباه نگیریم. کیلووات (kW) واحد توان یا نرخ انرژی است، در حالی که کیلووات ساعت (kWh) واحد انرژی است. کیلووات ساعت نشان‌دهنده مقدار کلی انرژی ذخیره شده در باتری است، در حالی که کیلووات نشان‌دهنده نرخی است که این انرژی در حال استفاده یا دریافت است.

رابطه این دو به صورت:

$$\text{انرژی (kWh)}=\text{توان (kW)}\times \text{زمان (h)}$$

به عبارت دیگر، استفاده از توان ۱ کیلووات به مدت ۱ ساعت معادل مصرف انرژی ۱ کیلووات ساعت است.

مقایسه با اسب بخار (hp)

اسب بخار (Horsepower – hp) نیز واحد رایجی برای اندازه‌گیری توان موتورها، به‌خصوص موتورهای احتراق داخلی، است. رابطه تقریبی بین این دو واحد به صورت:

$$1\text{ hp}\approx 0.746\text{ kW}$$

یا

$$1\text{ kW}\approx 1.34\text{ hp}$$

است. سازندگان خودروهای برقی و هیبریدی معمولاً توان موتور را در هر دو واحد کیلووات و اسب بخار اعلام می‌کنند.

کیلووات (kW) در بازار خودروی ایران

کیلووات (kW) واحد استاندارد و رایجی است که در مشخصات فنی خودروهای برقی و هیبریدی وارداتی به ایران برای بیان توان موتور و توان شارژ خودرو اعلام می‌شود.

• توان موتور: خریداران در بازار خودروی ایران از عدد کیلووات (در کنار گشتاور) برای ارزیابی شتاب و عملکرد قوای محرکه خودروهای برقی و هیبریدی استفاده می‌کنند.
• توان شارژ: کیلووات معیار اصلی برای درک سرعت شارژ خودروها در ایران است. مالکان خودروهای برقی در ایران باید حداکثر توان شارژ AC قابل پذیرش توسط خودروی خود (بر حسب کیلووات) و همچنین حداکثر توان شارژ DC آن را بدانند تا بتوانند سرعت شارژ در ایستگاه‌های شارژ AC و ایستگاه‌های شارژ سریع DC موجود در زیرساخت شارژ خودروی برقی در ایران را پیش‌بینی کنند.

نتیجه‌گیری

کیلووات (kW) واحد استاندارد و حیاتی برای اندازه‌گیری توان (Power) در سیستم‌های خودروهای برقی و هیبریدی است. این واحد در بیان توان موتور (که بر عملکرد و شتاب خودرو تأثیر دارد)، توان شارژ (که بر سرعت شارژ خودرو تأثیر دارد، اعم از شارژ AC و شارژ DC)، مصرف انرژی لحظه‌ای و توان باتری به کار می‌رود. درک تفاوت بین کیلووات (توان) و کیلووات ساعت (انرژی) ضروری است. کیلووات به عنوان یک مشخصه فنی کلیدی، برای خودروهای برقی و هیبریدی وارداتی به ایران اعلام می‌شود و برای خریداران در بازار خودروی ایران در ارزیابی عملکرد و به‌خصوص قابلیت‌های شارژ خودروها از اهمیت بالایی برخوردار است.