بالنسبة للعديد من الأميركيين، فإن السيارات الكهربائية مغرية حتى يبدؤون في التفكير في استخدامها للقيام برحلة برية طويلة. من المحتمل أن تسمح لهم السيارة التي تعمل بالوقود التقليدي بقيادة 400 ميل في المتوسط ​​على خزان ممتلئ - وتستغرق إعادة ملء الخزان دقائق. لكن من المرجح أن تتمكن سيارة كهربائية تم شحنها بالكامل أن تقطع مسافة تتراوح بين 200 إلى 300 ميل، ويمكن أن يستغرق إعادة شحنها ما بين 15-30 دقيقة لتتمكن من مواصلة الرحلة.
هذا أحد التحديات الرئيسية التي تواجه السياسيين وشركات السيارات الذين يحاولون زيادة الاعتماد على السيارات الكهربائية: قاعدة من المستهلكين المتشككين الذين هم على استعداد لإيجاد أي سبب لعدم التحول إلى السيارة الكهربائية.
في تقرير صدر هذا الأسبوع، قال باحثون حكوميون إنهم وجدوا طريقة لشحن بطاريات السيارات الكهربائية بنسبة تصل إلى 90% في غضون 10 دقائق فقط. وقال العلماء إنه من المحتمل أن يتم اعتماد هذه الطريقة في السوق بعد خمس سنوات من الآن، لكنها ستمثل تحولا أساسيا.

يقول «إريك دوفيك»، المؤلف الرئيسي للدراسة والعالِم في مختبر أيداهو الوطني، وهو مركز أبحاث تديره وزارة الطاقة الأميركية: «الهدف هو الاقتراب جدا من الفترة التي تستغرقها إعادة تعبئة الجازولين في مضخة بمحطات التزود بالوقود».
يأتي التقرير في وقت تتولى فيه إدارة بايدن مهمة شاقة: محاولة فطم أميركا عن استخدام السيارات التي تستهلك كميات كبيرة من الوقود التقليدي ودفعها نحو السيارات الكهربائية. على الرغم من قيام الحكومة بضخ مليارات الدولارات في هذا الجهد، لا يزال يُنظر إلى السيارات الكهربائية على أنها تنتمي فقط للنخبة وغير موثوقة ومرهقة فيما يتعلق بشحنها - مما يجعل الناس يترددون في التغيير.

حاليا، تستخدم شركات تصنيع السيارات ومحطات الشحن العامة أنواعا متعددة من أجهزة الشحن التي توفر فترات زمنية مختلفة من أوقات إعادة الشحن. وأبطأ هذه الأجهزة، المعروف باسم أجهزة الشحن من المستوى الأول، يمكنها إعادة شحن بطارية السيارة الكهربائية في غضون 40 -50 ساعة، وفقا لوزارة النقل الأميركية. ويمكن لبعض أسرع أجهزة الشحن، المعروفة بشواحن التيار المباشر، شحن بطارية بنسبة تصل إلى 80% في غضون 20 دقيقة إلى ساعة.

وقالت شركة تسلا إن شبكة الشاحن التوربيني الفائق الضخم من تسلا يمكنها توفير شحن يكفي لقيادة سيارة لمسافة 200 ميل في 15 دقيقة. لكن المعدات التي تستخدمها تجعلها محظورة على السيارات الكهربائية الأخرى في الولايات المتحدة. (في وقت لاحق من هذا العام، ستطلق تسلا معدات فائقة الشحن يمكن للسائقين من خارج تسلا استخدامها، حسبما قال البيت الأبيض في بيان صدر في يونيو الماضي).

لكن السباق في مجالات شحن السيارات الكهربائية الفائقة واجه عقبات خلال العقد الماضي. وتكمن المشكلة في التوازن الدقيق لمحاولة شحن بطارية السيارة الكهربائية بشكل أسرع، ولكن عدم القيام بذلك بسرعة كبيرة بحيث يؤدي الشحن السريع إلى إلحاق الضرر بالبطارية على المدى الطويل أو يلعب دورا في التسبب في انفجارها. قال العلماء إن شحن البطاريات الكهربائية بسرعة يمكن أن يسبب تلفا ويقلل من عمر البطارية وأدائها.
«لقد كانت لديك بطاريات في البداية، وكانت رائعة، ولكن بعد بضع سنوات أو بضع دورات شحن، أصبحت لا تعمل بشكل جيد»، بحسب إريك واكسمان، مدير «معهد ماريلاند للابتكار في مجال الطاقة»، وهو منظمة أبحاث في مجال الطاقة بجامعة ماريلاند.
لمحاولة حل هذه المشكلة، استخدم دوفيك وفريقه التعلم الآلي لمعرفة مدى تقادم البطاريات عند الشحن السريع. تم تدريب الخوارزمية الخاصة بهم على تحليل 20.000 إلى 30.000 نقطة بيانات تشير إلى مدى جودة شحن البطارية وما إذا كانت متقادمة أو متدهورة.

قال دوفيك إن الطرق التي توصلوا إليها يمكن أن تشحن بطارية السيارة الكهربائية بنسبة تصل إلى 90% في 10 دقائق، لكنهم يأملون في القيام بعمل أفضل. في السنوات الخمس المقبلة، يسعى فريق دوفيك جاهدا لإيجاد طريقة لشحن البطاريات لفترة قيادة حتى 20 ميلا في الدقيقة، متجاوزا إلى حد بعيد أداء أجهزة الشحن فائقة الأداء، والتي تحوم حول 10 إلى 15 ميلا في الدقيقة. قال دوفيك: «أعتقد أنه يمكننا الوصول إلى هذه النتيجة».
قال واكسمان عن نهج شحن دوفيك إن البحث الجديد مفيد لهذا المجال. الأمر لا يتعلق بأنه ليس سريعا جدا ولا بطيئا جدا، إنه مجرد نهم مناسب.

لكن الفائدة الأكبر، كما يقول، ستكون إذا حفزت هذه الطريقة شركات السيارات لصنع سيارات كهربائية ببطاريات أصغر، حيث سيكون لديها الآن بطاريات يمكن شحنها بشكل أسرع وتسمح للمستهلكين بأن يشعروا بقلق أقل بشأن التوقف بشكل دوري لإعادة شحن بطارية السيارة بشكل أسرع.
وهناك مشاكل أخرى تواجه الصناعة. قالت شركة «دي جي باور» إن العديد من عملاء السيارات الكهربائية غير راضين عن محطات الشحن العامة، لا سيما بسبب تعطل الوحدات.

وقال برنت جروبر، المدير التنفيذي للسيارات العالمية في جي دي باور في بيان: «يعلم الجميع أن محطات الوقود تركز على توفير الراحة – بمعنى أن تكون متاحة، وتقدم خدمة التزود بالوقود في وقت قصير، والمواد الملائمة السريعة. بغض النظر عن مدى سرعة شحن سياراتهم، لا يزال مالكو السيارات الكهربائية يشيرون إلى أنهم بحاجة إلى مزيد من الخيارات للقيام بالأشياء أثناء كل جلسة شحن لتعزيز الراحة وملء وقت التوقف».

قال مارك جيلر، المتحدث باسم جمعية السيارات الكهربائية، وهي منظمة غير ربحية في الصناعة، إنه تصور إلى حد كبير أن أوقات الشحن الأسرع تشكل حاجزاً كبيراً للعملاء لعدم شراء السيارات الكهربائية. وأضاف: «من الواضح أن هذا التصور صحيح، وغير ذي صلة إلى حد كبير». وأضاف جيلر أن المشكلة الأكبر هي أن الطلب يفوق العرض.
وقال إن معظم المستهلكين سيختارون شحن سياراتهم في المنزل، بالنظر إلى أن هذه وسيلة أكثر ملاءمة وأقل تكلفة من محطات الشحن العامة، التي تتقاضى رسوما أعلى مقابل الطاقة من شركات المرافق.

برانشو فيرما
 
كاتب أميركي متخصص في التكنولوجيا

ينشر بترتيب خاص مع خدمة «واشنطن بوست نيوز سينديكيت»