سد فجوة العمر الافتراضي: هل الـ BEVs هي مستقبل النقل المتين؟

أكثر من 17 مليون مركبة كهربائية (EVs) تم بيعها على مستوى العالم في عام 2024، وهو ما يمثل زيادة بنسبة 25٪ عن العام السابق، مسجلاً سنة قياسية في مبيعات السيارات الكهربائية العالمية. 

لقد تم تحفيز هذا النمو من خلال الإعانات، والائتمانات الضريبية، وانخفاض أسعار البطاريات، والمنافسة بين الشركات المصنعة، والمعايير الصارمة للانبعاثات. تُعتبر السيارات الكهربائية على مستوى العالم وسيلة واعدة لتقليل انبعاثات الغازات الدفيئة وإزالة الكربون من قطاع النقل. تُنظر إلى المركبات الكهربائية ذات البطاريات (BEVs) على وجه الخصوص على أنها تحولية، حيث توفر إمكانية استبدال الوقود الأحفوري بالكامل بالطاقة المتجددة.

مع ذلك، لتقدير الفوائد البيئية الحقيقية لهذه المركبات، يجب مقارنتها بالمركبات البنزين والديزل الحالية ذات محركات الاحتراق الداخلي (ICEVs)، والنظر في دورة حياتها الكاملة، وكيفية توزيع الفوائد عبرها.

إن إنتاج مركبة كهربائية، في البداية، عملية مستهلكة للموارد. وفقًا للوكالة الدولية للطاقة (IEA)، تتطلب السيارات الكهربائية متوسط ست مرات من مدخلات المعادن الحيوية (النحاس، النيكل، المنغنيز، الكوبالت، الليثيوم، والجرافيت) مقارنة بالمركبات التقليدية ذات محركات الاحتراق الداخلي. وهذا يعني أن البصمة البيئية للسيارات الكهربائية أعلى بنسبة 50٪ مقارنة بالمركبات التقليدية أثناء الإنتاج. علاوة على ذلك، الفرق في التكلفة الأولية هو حاليًا 12,000 دولار.

ومع ذلك، تختلف السيارات الكهربائية عن مركبات ICE التي تعمل بالغاز، حيث تتكون عادةً من بضعة عشرات من الأجزاء المتحركة فقط، مما يعني أن الضرر أقل، وكذلك الحاجة إلى الصيانة. تقدر مختبر أرغون الوطني تكاليف الصيانة بـ 0.06 دولار لكل ميل للـ BEVs مقارنةً بـ 0.10 دولار لكل ميل للـ ICEVs. 

هذا يعني أنه ليس فقط يمكن إبقاء السيارات الكهربائية على الطريق بعد متوسط عمر مركبة ICE بسهولة وبتكلفة منخفضة، بل مع تحسن التكنولوجيا، فإن تكلفة وعمر السيارات الكهربائية أيضًا في ازدياد. 

بينما قد يكون شراء مركبة كهربائية واحدة كافيًا لبعض الأشخاص، فإن المشكلة هي أن هذه المركبات لا تزال جديدة، والبيانات المتاحة محدودة إلى حد ما. في الواقع، عدد قليل فقط منها يبلغ عمره عقدًا من الزمن، مما يعني أننا لم نتمكن بعد من تحديد الحدود الدقيقة لعمرها. 

ومع ذلك، ينظر الباحثون إلى القليل المتاح منها للحصول على فكرة حول المدة التي يمكن أن تستمر فيها هذه السيارات الكهربائية. 

عندما يتعلق الأمر بطول عمر السيارة الكهربائية، تُعد البطاريات العامل الأكبر الذي يجب مراعاته. ومثلما تتدهور هواتفنا الذكية مع مرور الوقت، تتدهور أيضًا المركبات الكهربائية ذات البطاريات (BEVs)، لكن استبدال بطارية السيارة صعب وتكلفته مرتفعة.

تتراوح تكلفة استبدال البطارية فعليًا بين 4,000 دولار (لبطارية نيسان بسعة 30 كيلواط ساعة) و10,000 دولار (بطارية تسلا موديل 3 بسعة 75 كيلواط ساعة). في المقابل، تكلفة استبدال ناقل الحركة في مركبة ICE تتراوح بين 1,100 إلى 3,400 دولار.

مع ذلك، تحتفظ البطاريات الحديثة بمعظم طاقتها بعد عقد من الزمن، مما يسمح لمشغلي الأساطيل بتوفير ما يصل إلى 41٪ من خلال خفض التكاليف. لا يزال توفير بنية تحتية كافية للشحن، خاصة في المناطق الأقل حضرية، يمثل تحديًا كبيرًا.

الخبر السار هو أن البطاريات تعد واحدة من أكثر المجالات نشاطًا التي تخضع للبحث والتطوير المستمر. مع العمل على كيمياء البطاريات وأنظمة الإدارة، سيستمر عمر الـ BEV في التحسن. 

الأسعار تتناقص بالفعل، ومع زيادة مدى السيارات، سيصبح استبدال البطاريات أكثر قابلية للتنفيذ، كما سيتحسن العمر الافتراضي أيضًا. 

كيف تؤدي بطاريات السيارات الكهربائية؟

النمو السريع للسيارات الكهربائية يدفع الطلب العالمي على بطاريات السيارات الكهربائية إلى الارتفاع. وقد أدى ذلك إلى تحول تحولي في صناعة بطاريات السيارات الكهربائية مع تقدم ملحوظ في صيغ البطاريات، والكيميائيات، وتصاميم الهيكل.

ومع ذلك، رغم أن أسعار البطاريات انخفضت بنحو 90٪ خلال الـ 15 سنة الماضية، لا تزال البطاريات تشكل ما يقرب من ثلث سعر سيارة كهربائية جديدة. لذا، من المهم زيادة سعة البطارية حتى يتمكن مالكو السيارات الكهربائية من الاستمرار في استخدام سياراتهم نفسها. تشير عدة دراسات إلى أن البطاريات، في الواقع، تدوم لفترة أطول مما كنا نظن سابقًا.

كما شاركنا في مقال في أواخر العام الماضي، وجدت دراسة من شركة تشخيص البطاريات AVILO أن معظم البطاريات تحتفظ بأكثر من 80٪ من سعتها الأصلية وتظل صالحة للاستخدام بعيدًا عن فترة الضمان المعتادة. 

قامت شركة Geotab، مزود خدمات إدارة الأساطيل، أيضًا بتحليل البيانات المجمعة من 10,000 سيارة كهربائية قبل عام 2019 وأفادت أن بطاريات السيارات الكهربائية شهدت انخفاضًا متوسطًا قدره 1.8٪ فقط سنويًا، وهو أقل مما تم الإبلاغ عنه سابقًا. وأظهر تقرير الشركة من العام الماضي أن 75٪ من المركبات التجارية الخفيفة يمكن استبدالها بسيارات كهربائية مماثلة، مما يمكن أن يوفر 15,900 دولار لكل مركبة على مدى عمرها.

تم الإبلاغ عن أن العمر، والحرارة أو البرودة الشديدة، وحالة الشحن التشغيلية، والشحن السريع المتكرر، ودورات الشحن والتفريغ هي عوامل شائعة تؤثر على عمر البطارية. لذا، باتباع أفضل الممارسات للشحن والاستخدام، يمكن للسيارات الكهربائية أن تدوم لفترة أطول بكثير من عمرها المفيد. 

في الوقت نفسه، أشارت أبحاث حديثة للعلماء العاملين في مركز بطاريات SLAC-ستانفورد إلى أن تعريض بطاريات السيارات الكهربائية للاستخدام الواقعي العادي يمكن أن يساعدها على الاستمرار لمدة تزيد بنحو الثلث عما توقعه الباحثون. 

لذلك، الأنشطة مثل الرحلات القصيرة داخل المدينة، والرحلات الطويلة على الطرق السريعة، والازدحام المروري، ومعظم الوقت كون السيارة مركونة هي أكثر فائدة للبطاريات مقارنةً بالاستخدام المحاكى المستمر الذي تُختبر به التصاميم الجديدة في المختبرات. وفقًا للمؤلفة الرئيسية للدراسة سيمونا أونوري، أستاذة مشاركة في علوم الطاقة والهندسة في مدرسة ستانفورد دوير للاستدامة:

“لم نكن نختبر بطاريات السيارات الكهربائية بالطريقة الصحيحة. ولدهشتنا، فإن القيادة الواقعية مع تسارع متكرر، وكبح يضيف شحنًا بسيطًا للبطاريات، والتوقف للدخول إلى متجر، وترك البطاريات تستريح لساعات متتالية يساعد البطاريات على الاستمرار لفترة أطول مما كنا نعتقد استنادًا إلى اختبارات المختبرات القياسية في الصناعة.”

هذا يشير إلى أن مالك السيارة الكهربائية قد لا يحتاج إلى استبدال بطاريته المكلفة أو حتى شراء سيارة جديدة لعدة سنوات أخرى.

الآن، تظهر أبحاث جديدة أن عمر السيارات الكهربائية يوازي بالفعل عمر مركبات ICE. من خلال تقديم رؤى حاسمة حول عمر وتأثير السيارات الكهربائية على البيئة، قال المؤلف المشارك الدكتور فيت نغوين-تين من كلية لندن للاقتصاد:

“[تشير الدراسة] إلى خطوة هامة نحو تحقيق مستقبل صافي الانبعاثات الكربونية.”

وفقًا له، لم تعد الـ BEVs مجرد خيار نيتشي فقط، بل أصبحت بديلًا قابلًا للتطبيق ومستدامًا للمركبات التقليدية التي تعمل بالغاز. كما تهدف الدراسة إلى مساعدة المستهلكين على اتخاذ قرارات مستنيرة، ومساعدة الجهات التنظيمية على صياغة سياساتها وحوافزها.

وعلى الرغم من أن الـ BEVs تنتج انبعاثات أولية أعلى نتيجة الإنتاج، أشار الأستاذ روبرت إليوت من جامعة برمنغهام إلى أن “المركبة الكهربائية طويلة العمر يمكنها تعويض بصمتها الكربونية بسرعة، مما يساهم في مكافحة تغير المناخ”.

انقر هنا لتتعرف على بطاريات الألمنيوم.

فجوة العمر الافتراضي بين الـ BEVs ومركبات ICE تغلق بسرعة

الدراسة الجديدة المنشورة في Nature¹ كتبها فريق دولي من الباحثين من كلية لندن للاقتصاد، جامعة برمنغهام، جامعة كاليفورنيا، وجامعة برن.

حللت أكثر من 300 مليون سجل اختبار MOT (وزارة النقل) للديزل والبنزين والـ BEVs من عام 2005 حتى 2022. باستخدام هذه البيانات المتاحة مجانًا، وجدت الدراسة أنه رغم أن السيارات الكهربائية تظهر موثوقية أقل من مركبات ICE، فإن التقدم التكنولوجي يسمح للـ BEVs الأحدث بتحقيق أعمار مماثلة، حتى عندما تُستخدم بشكل أكثر كثافة.

مقارنةً بـ 16.8 سنة لسيارات الديزل و18.7 سنة لسيارات البنزين، تمتلك السيارات الكهربائية عمرًا يقارب 18.4 سنة. تستبعد هذه الأرقام تلك المركبات التي تم خفضها في السنوات القليلة الأولى من إنتاجها، والتي غالبًا ما تكون نتيجة حوادث مرورية بدلاً من فشل ميكانيكي للمركبة.

بينما يُتوقع أن يكون عمر سيارات البنزين أطول بنحو 0.3 سنة مقارنةً بالسيارات الكهربائية، فقد وُجد أنها أقل صلابة من السيارات الكهربائية، التي تسجل 124,207 ميل خلال عمرها المتوقع، مقارنةً بسيارات البنزين التي تسجل حوالي 116,000 ميل في عمرها التشغيلي.

ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن السرعة المتزايدة للتحسين التكنولوجي تعني أن العمر المتوقع للسيارات الكهربائية التي تُنتج بفارق سنة واحدة قد يكون مختلفًا بشكل كبير.

إلى جانب العمر، أظهرت الـ BEVs أيضًا أكبر تحسن في الموثوقية مع مرور الوقت. وُجد أن معدل المخاطر للسيارات الكهربائية أقل بنسبة 12٪ مقارنةً بالسيارات التي صُنعت في العام السابق. وهذا يعني أن احتمال فشلها مع كل سنة إنتاجية متتالية ينخفض بنسبة مزدوجة الرقم، مقارنةً بانخفاض بنسبة 1.9٪ فقط في سيارات الديزل وتحسن بنسبة 6.7٪ في سيارات البنزين.

بينما توفر البيانات نتائج واعدة للسيارات الكهربائية، تشير الدراسة إلى الحاجة إلى مزيد من البحث نظرًا لأن سوق السيارات الكهربائية لا يزال ناشئًا وتوافر البيانات محدود.

مع هذه النتائج العميقة والقيمة، تؤكد الدراسة على المزايا البيئية والاقتصادية للـ BEVs وكيف يمكنها المساعدة في قرارات المستهلكين والسياسات. علاوة على ذلك، يمكن للبحث أن يساعد في توقع مبيعات السيارات واستراتيجيات استبدال الأساطيل وتسهيل التخطيط لمعالجة نهاية عمر المركبات.

كما أشارت الدراسة إلى أن بطاريات الليثيوم-أيون، التي لا تزال التقنية السائدة لتشغيل السيارات الكهربائية، لديها عمر غير مؤكد. حاليًا، تأتي معظم السيارات الكهربائية بضمانات تصل إلى 8 سنوات أو 100,000 ميل لبطارياتها.

بشكل عام، تسلط نتائج الدراسة الضوء على وتيرة التحسين التكنولوجي القوية، مما يؤدي إلى نماذج أكثر كفاءة ومتانة يمكن أن تساعد في خلق مستقبل مستدام.

انقر هنا لتعرف كيف أن معظم الأساطير حول السيارات الكهربائية غير صحيحة.

الشركات الرائدة في مجال السيارات الكهربائية 

بينما تبيع شركات مثل تويوتا (TM ), فولكس فاجن, وهوندا (HMC ) أكبر عدد من السيارات على مستوى العالم, أودي وسكودا تتصدر في ما يتعلق بطول عمر سيارات البنزين والديزل. لذا, دعونا الآن نلقي نظرة على الشركات التي تتفوق في مجال السيارات الكهربائية.

1. Tesla (TSLA )

كما أشارت الأبحاث, تتصدر تسلا في طول عمر الـ BEV. كما تقود شركة إيلون ماسك للسيارات الكهربائية في عدد المركبات المباعة. في عام 2024, سلمت تسلا حوالي 1.79 مليون مركبة, وهو انخفاض بنسبة 1.1٪ عن العام السابق وأول انخفاض سنوي منذ عام 2011. شكلت سيارة موديل 3 السيدان وموديل Y الكروس أوفر معًا حوالي 95٪ من مبيعات تسلا العالمية للسيارات العام الماضي.

ومع ذلك, يتوقع المستثمرون أن تقدم الشركة ابتكارات في السيارات ذاتية القيادة والذكاء الاصطناعي وتستفيد من الصلة الوثيقة بين ماسك والرئيس دونالد ترامب. تبرع الملياردير التقني بحوالي 277 مليون دولار لحملة ترامب الرئاسية وهو الآن يقود وزارة الكفاءة الحكومية الجديدة (DOGE).

بالإضافة إلى السيارات الكهربائية بالكامل, تصنع تسلا أيضًا أنظمة توليد وتخزين الطاقة. تشمل منتجات تخزين الطاقة ببطاريات الليثيوم-أيون Powerwall وMegapack. أفادت الشركة بأنها نشرت 31.4 جيجاواط ساعة من تخزين الطاقة خلال العام الماضي.

بقيمة سوقية تبلغ 1.3 تريليون دولار, تُعد تسلا الشركة الحادية عشرة الأكبر في العالم, بينما مالكها, ماسك, هو أغنى رجل في العالم. في وقت كتابة هذا المقال, يتم تداول أسهم الشركة عند 402.02 دولار, بارتفاع 0.19٪ منذ بداية العام. ربح السهم (TTM) هو 2.04 ونسبة السعر إلى الأرباح (TTM) هي 198.64.

في الربع الرابع من عام 2024, أفادت تسلا بإيرادات بلغت 25.71 مليار دولار, بزيادة 2٪ عن العام السابق, بينما بلغ ربح السهم 73 سنتًا بعد التعديل. انخفضت إيرادات الشركة من قطاع السيارات بنسبة 8٪ (من الربع الرابع 2023) إلى 19.8 مليار دولار, منها 692 مليون دولار من الاعتمادات التنظيمية. في الوقت نفسه, بلغت إيرادات توليد وتخزين الطاقة 3.06 مليار دولار للربع الأخير, وهو زيادة هائلة بنسبة 113٪ مقارنةً بنفس الفترة من العام السابق.

كما انخفض الدخل التشغيلي لتسلا بنسبة 23٪ على أساس سنوي إلى 1.6 مليار دولار, مشيرًا إلى انخفاض متوسط أسعار البيع عبر نماذجها كسبب رئيسي لذلك, مع الإشارة إلى أن “القدرة على التحمل لا تزال في صدارة اهتمامات العملاء”. انخفض صافي الدخل بنسبة هائلة بلغت 71٪ إلى 2.32 مليار دولار بسبب الفائدة الضريبية غير النقدية لمرة واحدة بقيمة 5.9 مليار دولار التي تلقتها الشركة العام الماضي.

فيما يتعلق بالتسليمات للربع, أفادت تسلا بـ 495,570 وحدة, بينما تم إنتاج حوالي 459,000 مركبة. خلال نفس الفترة, نشرت الشركة رقمًا قياسيًا قدره 11.0 جيجاواط ساعة من منتجات تخزين الطاقة.

بالنسبة لهذا العام, تتوقع الشركة أن “يعود قطاع السيارات إلى النمو” مع تجديد الخطط في النهاية “لإطلاق خيار القيادة الذاتية غير المشرف عليه”. كما تخطط لبدء إطلاق خدمة النقل بدون سائق في أجزاء من الولايات المتحدة في أواخر عام 2024.

2. BYD

أكبر منافس لتسلا هو صانع السيارات الكهربائية الصيني BYD, الذي باع عددًا مماثلًا من المركبات الكهربائية النقية لتسلا العام الماضي. إلى جانب تصنيع معدات النقل, والأجزاء الإلكترونية, والسيارات, يشارك أيضًا في إنتاج البطاريات القابلة لإعادة الشحن والمنتجات الفوتوفولطية.

بقيمة سوقية تبلغ 112 مليار دولار, يتم تداول أسهم الشركة عند 35.02 دولار في وقت كتابة هذا المقال, بارتفاع 3٪ منذ بداية العام. ربح السهم (TTM) هو 1.66 ونسبة السعر إلى الأرباح (TTM) هي 21.10, بينما عائد السهم هو 1.25٪.

بدفع الطلب المتزايد في السوق المحلي, وصفقات الحكومة لتبادل السيارات, وزيادة اهتمام المستهلكين بسبب الخصومات في نهاية العام, حققت BYD مبيعات قياسية في عام 2024 على الرغم من مواجهة منافسة متزايدة في السوق المحلي. باعت الشركة 4.27 مليون مركبة طاقة جديدة (NEVs) خلال العام بأكمله, والتي تشمل كلًا من الـ BEVs والمركبات الهجينة القابلة للشحن.

تمثل هذه الأرقام زيادة بنسبة 41.26٪ مقارنةً بنفس الفترة من العام السابق, وتجاوزت أيضًا هدفها السابق. ارتفعت مبيعات الـ BEV, على وجه الخصوص, بنسبة 12.08٪ العام الماضي إلى 1.76 مليون مركبة, تقريبًا مساوية لأرقام تسلا. في الوقت نفسه, ارتفعت مبيعات NEV للركاب بنسبة 41.07٪ إلى 4.25 مليون وحدة في عام 2024, وتضخمت مبيعات PHEV للركاب بنسبة 72.83٪ إلى 2.49 مليون وحدة.

بدعم من الإعانات الحكومية, يبيع صانعو السيارات الصينيون مثل BYD سياراتهم بأسعار مخفضة بشدة في جميع أنحاء العالم. ومع ذلك, يواجهون الآن تعريفات جمركية في الولايات المتحدة وكندا وأوروبا قد تتسبب في تباطؤ محتمل على المدى القصير. وهي الآن في طريقها لإكمال مصنعها البالغ قيمته 1 مليار دولار في إندونيسيا بحلول نهاية هذا العام بهدف الهيمنة على سوق جديدة.

في الوقت الحالي, تُعد BYD من بين أكبر 10 صانعي سيارات في العالم حيث حققت نموًا مذهلاً يزيد عن 250٪ في الولايات المتحدة وأوروبا. بارتفاع 41.8٪ في الحجم, كان نمو BYD غير مسبوق في العام الذي شهد تراجع معظم صانعي السيارات (تويوتا, فولكس فاجن, هيونداي-كيا, General Motors (GM ), Stellantis(STLA ), وهوندا موتور).

فيما يتعلق بتركيبات بطاريات الطاقة الخاصة بـ BYD, بلغت 98.5 جيجاواط ساعة في الأرباع الثلاثة الأولى من العام الماضي, مما يضع حصتها في سوق بطاريات السيارات الكهربائية العالمية عند 16.4٪.

الخلاصة

توفر المركبات القابلة للشحن مثل السيارات الكهربائية ذات البطاريات (BEVs) فرصة استبدال الوقود الأحفوري بالكامل بالكهرباء منخفضة الكربون المولدة من مصادر متجددة مثل الطاقة الشمسية, والطاقة المدية, وطاقة الرياح, والطاقة الجوفية الحرارية. وكلما بقيت السيارة الكهربائية على الطريق لفترة أطول, زادت فوائدها البيئية.

ولكن على الرغم من أن الـ BEVs لا تزال تقنية جديدة وقد تُعتبر تقليديًا أقل موثوقية, فقد قطعت شوطًا طويلًا منذ أيامها الأولى عندما كانت مكلفة وتتمتع بعمر واستخدام محدودين. تكشف أحدث النتائج صورة مختلفة تمامًا — الـ BEVs تتطور بسرعة, ويمكن توقع أن تتفوق النماذج الأخيرة في العمر على متوسط مركبات ICE.

لذا, مع تزايد القلق بشأن البيئة إلى جانب التقدم التكنولوجي والسياسات الداعمة التي تدفع بالفعل التحول من محركات الاحتراق الداخلي التقليدية إلى هذه السيارات الكهربائية الأنظف, فإن زيادة طول عمر هذه المركبات مقارنةً بنظيراتها التقليدية يمكن أن تعزز تبنيها أكثر وتساعدنا على تحقيق مستقبل صافي الانبعاثات الكربونية!

انقر هنا للحصول على قائمة بأفضل أسهم السيارات الكهربائية للاستثمار فيها.