چالش‌های حرکت در مسیر جهانی "برقی شدن محصولات خودرویی"

به گزارش پایگاه خبری «عصر خودرو»، نمود واقعی این حرف را می‌توان با نگاه به جدیدترین دستاوردهای خودروسازان در این نمایشگاه دید. از تسلا و BYD به‌عنوان بزرگ‌ترین الکتریکی سازان در دو سوی مختلف جهان گرفته تا تویوتا و سوزوکی و کیا و هیوندای و ام‌جی و حتی تاتا همه و همه جدیدترین کانسپت های آینده خود را به‌صورت تمام الکتریکی طراحی کرده‌اند. ب‌ام‌و نیز با رونمایی از نمونه DEE نشان داد که آلمانی‌ها بعد از فولکس‌واگن و بنز با دیگر برندهای جدید خود هم می‌خواهند همانند خودروهای بنزینی، در بازار خودروهای الکتریکی هم پیشتاز باشند.

از سوی دیگر، چندی پیش مدیرعامل گروه خودروسازی سایپا نیز در نشست خبری خود با رسانه‌ها عنوان کرد که سایپا می‌خواهد تا سال 1410 به‌صورت جدی بخش عمده‌ای از محصولات خود را "پاک" تولید کند. این برنامه‌ریزی که قبل‌تر هم ایران‌خودرو و شرکت‌های خصوصی خودروسازی دیگر در ایران نیز حرکت‌هایی در راستای ورود به حوزه خودروهای برقی انجام داده‌اند. از سوی دیگر جوامع دانشگاهی نیز سال‌هاست تحقیقات خود را در این مسیر انجام داده‌اند و بعضاً اقداماتی نیز در راستای تولید کانسپت های خودرویی نیز انجام داده‌اند. در همین راستا با دکتر مصطفی پهلوانی، فارغ‌التحصیل، مدرس و فعال در حوزه طراحی خودرو گفت‌وگو کردیم تا از دید یک متخصص، الزامات، زیرساخت‌ها و مسیر صحیح حرکت برای الکتریکی شدن خودروها در بازار ایران را مورد بررسی قرار دهیم.

به‌عنوان سؤال نخست: اصلاً چرا باید به سمت برقی شدن خودروها پیش برویم؟ اصلی‌ترین دلیل برای حرکت به سمت الکتریکی شدن خودروها در جهان چیست؟

سه معیار بنیادی، یعنی بازدهی تولید انرژی، ردپای کربن و معیار اقتصادی به‌طور مستقیم بر انتخاب نوع قوای محرکه خودروها تأثیرگذار است. در ابتدا باید ‌به دو معیار بازدهی تولید انرژی و ردپای کربن بپردازیم و در ادامه به معیار اقتصادی که خود شامل سه بخش هزینه خودروی الکتریکی، هزینه زیرساخت شارژ خودروی الکتریکی و هزینه تولید انرژی الکتریکی است خواهیم پرداخت. اگر یک مقایسه ساده داشته باشیم متوجه خواهیم شد که میانگین مصرف انرژی خودروی الکتریکی در ایران حدود 530 وات بر کیلومتر است، درحالی‌که میانگین مصرف انرژی خودروی بنزینی چیزی در حدود 522 تا750 وات بر کیلومتر است. این قیاس نشان می‌دهد که میزان مصرف انرژی در خودرو برقی و خودرو بنزینی تفاوت چندانی باهم ندارد. اما اگر این‌طور است، چرا کشورهای مدرن دنیا به سراغ برقی کردن محصولات خود رفته‌اند؟ جواب اینجاست که خودروهای الکتریکی شیوه بهینه‌تری برای مصرف انرژی‌دارند و این مسئله باعث می‌شود که هدر رفت انرژی برای شروع حرکت خودرو در نسخه‌های الکتریکی به‌مراتب کمتر از نسخه‌های بنزینی باشد. سیستم قوای محرکه خودروهای الکتریکی در ابتدایی‌ترین دورها، حداکثر گشتاور ممکن را در اختیار راننده قرار می‌دهند درحالی‌که سیستم قوای محرکه احتراق داخلی برای رسیدن به حداکثر گشتاور نیاز به زمان دارد و در تمام طول این زمان، سوخت در حال مصرف شدن است. این مصرف سوخت در حقیقت نسبت بازدهی انرژی مصرفی به حرکت را در سیکل شهری کمتر می‌کند. مطابق یک مطالعه در سیکل شهری خودروی بنزینی حدود 6 برابر خودروی برقی انرژی مصرف می‌کند. یعنی مصرف انرژی بیشتر و همچنین آلودگی بیشتر در سطح شهرها.

در مورد تاثیر جایگزینی خودروها با قوای محرکه الکتریکی به جای محصولات با قوای محرکه احتراق داخلی بر روی مسایل زیست محیطی توضیحات بیشتری بیان کنید.
یکی از مسائل کلیدی جایگزینی سیستم قوای محرکه الکتریکی به‌جای سیستم قوای محرکه احتراق داخلی مبحث آلودگی هوا است. در مطالعه معیار ردپای کربن، جرم دی‌اکسید کربن تولید شده برای حرکت خودرو از زمان استخراج منابع، تا زمان بهره‌برداری و تا زمان اسقاط و بازیافت محاسبه می‌شود. در این زمینه مزیت خودروی بنزینی تولید دی‌اکسید کربن پایین در فرآیند ساخت و مزیت خودروی برقی تولید دی‌اکسید کربن پایین در زمان بهره‌برداری است. مطابق یک مطالعه، بر اساس شبکه تولید برق و ناوگان خودرویی در آمریکا، خودروهای الکتریکی با محدوده حرکتی 450 کیلومتر در طول چرخه عمر به‌طور متوسط حدود 150 گرم در هر مایل گازهای گلخانه‌ای تولید می‌کنند که 65درصد از این مقدار مربوط به استخراج مواد اولیه و سوخت، 17درصد مربوط به فرآیند ساخت و اسقاط و 18درصد مربوط به باتری است. در مقابل، خودروهای بنزینی در چرخه عمر خود بیش از 350 گرم گاز گلخانه‌ای تولید می‌کنند که 74درصد از این مقدار مربوط به تولید دی‌اکسید کربن در زمان حرکت، 17 درصد مواد اولیه و سوخت و 9 درصد فرآیند ساخت و اسقاط است. در این بررسی، نتیجه نهایی به روش تولید انرژی الکتریکی بستگی دارد. تولید برق از نیروگاه‌های پاک، راندمان بالای نیروگاه‌های با سوخت فسیلی و تلفات پایین شبکه در کاهش ردپای کربن خودروی الکتریکی در آمریکا مؤثر بوده است. البته باید اظهار داشت در مورد معیار ردپای کربن در کشور عزیزمان ایران اطلاعات دقیقی در دست نیست و با توجه به اینکه بخش اعظم انرژی الکتریکی مورد نیاز کشور از نیروگاه‌های سوخت فسیلی تامین می‌شود، ممکن است این مزیت خودروهای الکتریکی در ایران به چالش کشیده شود.

قبل‌تر عنوان شد که تولید و استفاده از خودروهای برقی به دو دلیل نسبت به خودروهای بنزینی به‌صرفه‌تر است، آیا این آمار در موضوعات اقتصادی ازجمله هزینه خودرو، زیرساخت و هزینه تولید خود انرژی الکتریکی هم توجیه‌پذیر هستند؟

برای رسیدن به پاسخ درست در ابتدا باید به بررسی این سه عامل اصلی بپردازیم. مهم‌ترین عامل محرک برای حرکت به سمت الکتریکی شدن خودروها موضوعات اقتصادی است. سه عامل اصلی هزینه خودروی الکتریکی، هزینه زیرساخت شارژ خودروی الکتریکی و هزینه تولید انرژی الکتریکی مواردی هستند که در توجیه‌پذیر بودن استفاده از انرژی الکتریکی نسبت به سوخت‌های فسیلی مؤثرند.  در بررسی هزینه خودروی برقی دو دیدگاه قیمت خرید خودرو و هزینه چرخه عمر خودرو بسیار مورد توجه هستند. در بحث قیمت خرید خودرو الکتریکی باید گفت که با وجود افت قیمت مواد اولیه شامل باتری و موتور الکتریکی، همچنان قیمت خرید خودروهای الکتریکی به‌صورت عمومی بالاتر از نمونه‌های بنزینی است. این فاصله در بازار خودروهای اقتصادی همچنان یک عامل محدودکننده به‌حساب می‌آید چراکه مشتری تمایل دارد با پرداخت کمترین هزینه، بیشترین و راحت‌ترین کاربرد را به دست بیاورد. اما در بخش دیگر که با عنوان هزینه چرخه عمر خودرو از آن یاد می‌شود مزیت‌های اقتصادی بسیار مهمی وجود دارد که وزنه را به سمت الکتریکی شدن سنگین‌تر می‌کند. درصورتی‌که تمام هزینه‌های چرخه عمر خودرو از خرید تا اسقاط در نظر گرفته شود، خودروی الکتریکی نسبت به خودروی بنزینی در بخش هزینه‌های بهره‌برداری مزیت خواهد داشت. هرچند تعویض باتری موجب افزایش این هزینه‌ها نسبت به خودروی بنزینی می‌شود. درصورتی‌که تمامی هزینه‌های چرخه عمر در نظر گرفته شود، با استفاده از معیار هزینه (یورو) بر هر کیلومتر پیمایش می‌توان دریافت که هنوز هم خودروی الکتریکی برای مشتریان گران‌تر از خودروی بنزینی خواهد بود. هرچند با افزایش کیلومتر پیمایش هزینه خودروی الکتریکی به بنزینی نزدیک خواهد شد. برای مقایسه در هر 50 هزار کیلومتر پیمایش، خودروی بنزینی 65/0 یورو بر کیلومتر هزینه دارد درحالی‌که هزینه خودروی الکتریکی 15/1 یورو بر کیلومتر است. همین معیار در 400 هزار کیلومتر پیمایش برابر 2/0 یورو بر کیلومتر برای خودروی بنزینی و 26/0 یورو بر کیلومتر برای خودروی الکتریکی خواهد بود. شاخص دیگری که باید مورد بررسی قرار گیرد هزینه زیرساخت شارژ خودروی الکتریکی است. نکته اصلی که باید مورد توجه قرار بگیرد این است که هزینه زیرساخت برای خودروهای الکتریکی شامل دو بخش اصلی زیرساخت شارژ خودرو و هزینه‌های ساخت نیروگاه برای افزایش مصرف ایجاد شده در شبکه است. محاسبه هزینه‌های مورد نیاز برای زیرساخت شارژ خودرو بسیار پیچیده است. در یک مطالعه در اروپا به‌طور متوسط برای هر کیلووات ساعت از 14/0 تا 18/0 یورو هزینه زیرساخت شارژ شامل تجهیزات، نصب، تعمیر و نگهداری می‌شود.

به همین منظور دولت آمریکا بودجه 5/7 میلیارد دلاری برای تجهیز کشور به ایستگاه‌های شارژ عمومی را در نظر گرفته است. مطابق هزینه‌های اعلام‌شده در این کشور هر دستگاه موجود در ایستگاه شارژ 15 هزار دلار هزینه خواهد داشت. همچنین مطابق تخمین‌ها به ازای هر 40 خودرو به یک دستگاه شارژ نیاز است. در صورت مرجع قرار دادن این فرضیات، در صورت حرکت به‌سوی برقی سازی کامل در طول 30 سال آینده، 20 میلیون خودروی برقی وارد بازار ایران خواهد شد. بنابراین به حدود 500 هزار ایستگاه شارژ و 5/7 میلیارد دلار سرمایه‌گذاری در این زمینه، در دوره مذکور وجود خواهد داشت. در سوی دیگر ماجرا، هزینه تولید برق است که در حقیقت یکی از اصلی‌ترین چالش‌های موجود در بازار ایران به‌حساب می‌آید. در حوزه هزینه‌های زیرساخت، معیار مورد بررسی اندازه‌گیری "هزینه (دلار) بر هر مگاوات ساعت" تولید انرژی است. مطابق برآوردها در ایالت متحده آمریکا، هر مگاوات ساعت اضافه ظرفیت تولید، از حدود 48 تا 250 دلار، برحسب نوع نیروگاه، هزینه در بردارد. این هزینه حدود 50 دلار برای نیروگاه گازی، 90 دلار برای اتمی، 60 دلار برای پنل خورشیدی و 250 دلار برای خورشیدی-حرارتی است. هرچند برای انرژی خورشیدی به تجهیزات ذخیره‌سازی انرژی نیز نیاز است که هزینه‌ها را افزایش خواهد داد. بنا بر تخمین‌ها مصرف روزانه کنونی برای خودروهای بنزینی در ایران حدود 825 میلیارد وات ساعت است. در صورت حرکت به سوی برقی سازی کامل خودروها، با کاهش مصرف انرژی ناشی از برقی سازی و با فرض ثابت ماندن تعداد خودروها و فرهنگ استفاده از آن، به حداقل 12،500 مگاوات ظرفیت جدید نیروگاهی احتیاج خواهد بود. برای ایجاد تصویر ذهنی این رقم باید ذکر شود که ظرفیت نیروگاه شهید رجایی قزوین 2،024 مگاوات است. بر اساس نرخ‌‌های جدول فوق برای نیروگاه گازی ظرفیت‌سازی برای هر 1،000 مگاوات تولید برق حدود 1 میلیارد دلار سرمایه‌گذاری نیاز است. بنابراین در این بخش نیز حدود 5/12 میلیارد دلار سرمایه‌گذاری جدید نیاز خواهد بود.

آیا به نظر شما نتایج مطالعاتی که بیان کردید برای کشور ما هم قابل استناد و دستیابی است؟

البته این محاسبات بنا به دلایلی عیناً در بازار کشور قابل پیاده‌سازی نیست، چراکه نکته‌ای وجود دارد که شاید در محاسبات خارجی دیده نشود و آن‌هم قوانین موجود در ایران است. بر اساس قانون در ایران، هیچ شرکت یا نهادی به‌جز توانیر حق دریافت وجه در قبال فروش انرژی الکتریکی را ندارد. قانون فروش برق در ایران چیزی شبیه قانون اجاره دادن خانه اجاره‌ای است. اگر یک‌خانه اجاره کرده باشید بر اساس قانون نمی‌توانید آن را به فرد ثالث اجاره دهید. در مورد برق هم همین موضوع برقرار است. فروش انرژی الکتریکی به جز توسط دولت و بر اساس نرخ مصوب غیرقانونی به‌حساب می‌آید. این بدان معنی است که برای تولید برق یا باید صد در صد دولت وارد عمل شود و هزینه و درآمد تمامی جایگاه‌های موردنیاز توسط دولت مدیریت شود و یا اینکه باید قانون جدیدی وضع شود که ورود بخش خصوصی به این مسیر را ممکن کند. در مطالعات میدانی صورت گرفته در طول چند سال گذشته، شرکت‌های توانمندی در بخش خصوصی قابلیت‌های خود را برای توسعه جایگاه‌های شارژ خودرو ارائه کرده‌اند و حتی بر اساس شنیده‌ها، مذاکراتی هم با چند شرکت نفتی در مورد استفاده از فضای جایگاه‌های بنزین برای نصب شارژرهای خودرو انجام ‌شده است اما موضوع اصلی در این میان قانونی است که تاکنون برای این حجم از سرمایه‌گذاری فکری نکرده و اکنون باید برای رسیدن به راه‌حل، راه‌های جدیدی را امتحان کند.

به طور کلی حرکت به سمت الکتریکی شدن قوای محرکه خودروها در جهان و ایران را چطور ارزیابی می‌کنید؟

با تمام این تفاسیر و تحلیل‌ها، مسیر حرکت به سمت الکتریکی شدن سیستم قوای محرکه خودروها مسیری لاجرم و اجباری است. رو به اتمام بودن منابع سوخت فسیلی در جهان، بالا رفتن میزان آلودگی در محیط‌زیست و تأثیرات آن بر گرمایش زمین و ... همه و همه موضوعاتی هستند که خودروسازان مطرح جهان را به سمت الکتریکی شدن سوق می‌دهند. از طرف دیگر مزایایی مانند شتاب بهتر، بازده بیشتر، کاهش میزان تولید آلودگی‌های صوتی و بسیاری مسائل از این ‌دست همه به حرکت صنعت خودروی جهان در این مسیر کمک می‌کنند ولی حقیقت ماجرا این است که جهان چه بخواهد و چه نخواهد باید در این مسیر قدم بردارد. کشور عزیزمان نیز به‌عنوان بخشی از این کره خاکی دیر یا زود باید در این مسیر حرکت کند اما سرعت و دقت حرکتش در این مسیر می‌تواند جایگاهش را در بازار خودرو آینده تغییر دهد.

فعالیت‌هایی که در صنعت کشور در این زمینه صورت گرفته را در چه سطحی ارزیابی می‌کنید؟

فعالیت خودروسازان جهان در توسعه محصولات هیبریدی و الکتریکی نزدیک به دو دهه است که آغاز شده و کشور ما هم در طول این سال‌ها تلاش‌های متعددی در این مسیر داشته است، اما نسخه‌های عملیاتی و نمونه‌های جدی تولید شده نشان می‌دهد فاصله زیادی با مسیر طی شده توسط صنعت خودرو در جهان وجود دارد. البته باید اظهار داشت که کشورمان با توجه به فعالیت بیش از نیم قرن در صنعت خودرو از نظر دانش فنی و زیرساخت‌های تولید آمادگی خوبی برای توسعه محصولات در این بازار دارد. تنها عاملی که می‌تواند حرکت جدی کشور در این مسیر را رقم بزند، یک عزم راسخ برای شروع اقدامات مهم و اساسی در توسعه محصول است و تولید و فراهم آوردن زیرساخت‌های مورد نیاز تامین و توزیع انرژی الکتریکی. شخصاً در مورد زیرساخت تاکید موکدی دارم و امیدوارم به موازات توسعه محصول با قوای محرکه الکتریکی توسعه زیرساخت‌های مرتبط با تامین و توزیع انرژی الکتریکی مورد نیاز آن‌ها نیز فراهم شود.

گفت وگو: روزبه نوروزیان