كيف تعمل سيارات الكهرباء والبنزين والهجينة فعليًا

ثلاثة أنظمة دفع تتنافس الآن على انتباه المشترين في جميع أنحاء العالم: محركات البنزين التقليدية، والمركبات الهجينة الكهربائية (HEVs)، والمركبات الكهربائية بالكامل (EVs)، مع المركبات الهجينة القابلة للشحن (PHEVs) تقع بينهما. يحول كل منها الطاقة المخزنة إلى حركة من خلال مسار ميكانيكي وكهربائي مختلف، مما يؤثر على نطاق القيادة، ووقت إعادة الوقود أو إعادة الشحن، وانبعاثات العادم.

كيف تتحرك سيارة البنزين

تحرق سيارة البنزين التقليدية الوقود داخل محرك احتراق داخلي، والذي يدير علبة التروس ثم العجلات. وفقًا لموقع FuelEconomy.gov التابع لوزارة الطاقة الأمريكية، تحول سيارات البنزين فقط حوالي 12% إلى 30% من الطاقة المخزنة في الوقود إلى قوة تصل فعلاً إلى العجلات؛ معظم الباقي يضيع كحرارة أثناء الاحتراق.

كيف تتحرك السيارة الكهربائية

تصف وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) السيارة الكهربائية بأنها تمتلك 'بطارية بدلاً من خزان البنزين، ومحرك كهربائي بدلاً من محرك الاحتراق الداخلي.' يضيف موقع FuelEconomy.gov أن السيارات الكهربائية يتم دفعها بواسطة محرك أو أكثر من المحركات الكهربائية التي تعمل بواسطة حزم البطاريات القابلة لإعادة الشحن، والتي يتم إعادة شحنها عن طريق التوصيل بمصدر طاقة كهربائي ومن خلال الكبح المتجدد أثناء القيادة.

يحول هذا التصميم الطاقة المخزنة إلى حركة بكفاءة أعلى بكثير. ينص موقع FuelEconomy.gov على أن السيارات الكهربائية تحول أكثر من 77% من الطاقة الكهربائية المستمدة من الشبكة إلى قوة على العجلات، مقابل نسبة 12%-30% لمحركات البنزين.

كيف يجمع الهجينون والهجينون القابلون للشحن بين الاثنين

تجمع السيارة الهجينة الكهربائية (HEV) بين محرك بنزين ومحرك كهربائي وبطارية، لكن لا يمكن توصيل البطارية بالكهرباء. وفقًا لموقع FuelEconomy.gov التابع لوزارة الطاقة، يتم شحن البطارية فقط من خلال الكبح المتجدد وبواسطة محرك الاحتراق نفسه. يساعد المحرك الكهربائي محرك الاحتراق أثناء التسارع أو المرور أو تسلق التلال، مما يسمح للمصنعين باستخدام محرك أصغر وأكثر كفاءة، ويتوقف المحرك تلقائيًا عند التوقفات لتجنب الخمول.

تجمع السيارة الهجينة الكهربائية القابلة للشحن (PHEV) بين بطارية، ومحرك كهربائي، وخزان بنزين، ومحرك احتراق، وتستخدم الكهرباء والبنزين كمصادر وقود، وفقًا لـ EPA. على عكس السيارة الهجينة التقليدية، يمكن شحن بطارية PHEV أيضًا من مصدر طاقة خارجي. تنص وكالة EPA على أن السيارات الهجينة القابلة للشحن تنتج انبعاثات عادم كلما تم تشغيل محرك البنزين.

شرح الكبح المتجدد

الكبح المتجدد هو ميزة مشتركة بين السيارات الكهربائية والهجينة والهجينة القابلة للشحن. يصفه موقع FuelEconomy.gov بأنه نظام يستخدم الحركة الأمامية للعجلات أثناء الانزلاق أو الكبح لتشغيل المحرك الكهربائي بشكل عكسي، مما يبطئ السيارة وينقل الكهرباء مرة أخرى إلى البطارية، مستعيدًا الطاقة التي ستفقدها سيارة بنزين تقليدية بالكامل كحرارة في فراملها.

قياس الانبعاثات

تنص وكالة EPA على أن السيارات الكهربائية تنتج انبعاثات عادم صفرية، في حين أن شحن البطارية قد يضيف بعض التلوث في محطة الكهرباء اعتمادًا على كيفية توليد الكهرباء. ومع ذلك، تقول وكالة EPA إن إجمالي الانبعاثات المرتبطة بقيادة سيارة كهربائية عادة ما تكون أقل من سيارة البنزين، خاصة حيث تأتي الكهرباء من مصادر متجددة مثل الرياح. تنتج السيارات الهجينة القابلة للشحن انبعاثات عادم فقط عندما يكون محرك البنزين قيد التشغيل، بينما تنبعث السيارات الهجينة والسيارات التقليدية الملوثات من المحرك بشكل مستمر أثناء التشغيل.

لماذا يجذب هذا الانتباه الآن

يصبح السؤال عن كيفية اختلاف هذه الأنظمة أكثر صلة مع ارتفاع مبيعات السيارات الكهربائية على مستوى العالم. وجدت نظرة وكالة الطاقة الدولية على السيارات الكهربائية العالمية 2026 أن مبيعات السيارات الكهربائية نمت بنسبة 20% في جميع أنحاء العالم في عام 2025 لتتجاوز 20 مليون وحدة، مما يعني أن حوالي ربع جميع السيارات الجديدة المباعة في ذلك العام كانت كهربائية. تتوقع وكالة الطاقة الدولية أن تصل المبيعات إلى 23 مليون في عام 2026، بما يقرب من 28% من الإجمالي العالمي.

يختلف التبني الإقليمي بشكل حاد، حسب تقرير وكالة الطاقة الدولية. في الصين، شكلت السيارات الكهربائية ما يقرب من 55% من جميع مبيعات السيارات في عام 2025. في أوروبا، ارتفعت المبيعات بأكثر من 30% لتصل إلى 28% من السوق، وهو ما تربطه وكالة الطاقة الدولية بمعايير الاتحاد الأوروبي الأكثر صرامة لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون للسيارات. في الولايات المتحدة، ظلت مبيعات السيارات الكهربائية أقل بقليل من 10% من السوق، وتقول وكالة الطاقة الدولية إن انتهاء الإعفاءات الضريبية الفيدرالية للسيارات الكهربائية تزامن مع انخفاض المبيعات نحو نهاية عام 2025.

كما قدرت وكالة الطاقة الدولية أن أسطول السيارات الكهربائية العالمي تجنب استهلاك حوالي 1.7 مليون برميل من النفط يوميًا في عام 2025، وهو رقم تتوقع الوكالة أن يتضاعف ثلاث مرات إلى حوالي 5 ملايين برميل يوميًا بحلول عام 2030.

المقايضات التي تبقى

يلاحظ موقع FuelEconomy.gov أن سيارات البنزين لا تزال توفر نطاق قيادة أطول في خزان واحد وإعادة وقود أسرع من السيارات الكهربائية، والتي يمكن أن تستغرق ما بين حوالي 3 و 12 ساعة للشحن الكامل حسب جهاز الشحن المستخدم؛ يلاحظ موقع FuelEconomy.gov أن الشحن السريع إلى 80% من السعة يمكن أن يستغرق حوالي 30 دقيقة على أجهزة الشحن المصممة لهذا الغرض. يتم وضع السيارات الهجينة والهجينة القابلة للشحن كخيار وسط: لا تحتاج السيارات الهجينة إلى أي بنية تحتية للشحن على الإطلاق، بينما يمكن لسيارات PHEV أن تعمل على رحلات قصيرة بالكهرباء ولكن لا تزال تعتمد على البنزين للرحلات الأطول، وفقًا لـ EPA.