جايگزين‌هاي بنزين؛گازوئيل، هيبريد يا پيل سوختي؟

دنياي خودرو-سياوش عدالت:  افزايش بهاي سوخت، قوانين آلايندگي شديدتر و تقاضا براي وسايل نقليه پاك‌تر، توليدكنندگان تجهيزات اوليه (OEMS) را به سمتي هدايت كرده است تا به جاي سرمايه‌گذاري در موتورهاي بنزيني به موتورهاي جايگزين روي آورند. به هر حال قوانين مالياتي مختلف و نيز توجهات متفاوت در خصوص قوانين آلايندگي وسايل نقليه در كشورهاي مختلف آينده توسعه سوخت‌هاي جايگزين بنزين در جهان را رقم مي‌زند و اين اختلافات منطقه‌‌اي مي‌تواند دورنماي هر كدام از تكنولوژي‌هاي مختلف را دستخوش ابهام بكند.

اگر چه تكنولوژي پيل‌سوختي بيش از يك دهه با توليد انبوه فاصله دارد، اما آينده انرژي پاك بي‌شك مربوط به وسايل نقليه پيل‌سوختي است كه با هيدروژن تغذيه مي‌شوند. شركت‌هاي مختلف خودروسازي جهان براي توسعه خودروهاي پاك تلاش زيادي انجام مي‌دهند، در اين ميان شركت خودروسازي جنرال موتورز اخيرا بر ادعاي قبلي خود تاكيد كرد و گفت كه تا سال 2010 خودرو پيل‌سوختي مقرون به صرفه از لحاظ اقتصادي توليد خواهد كرد، اين در حالي‌ است كه اغلب تحليل‌گران از جمله واحد اطلاعات اقتصادي اكونوميست نسبت به اين موضوع خوش‌بين نيستند. در حالي كه تكنولوژي ساخت خودروهايي كه با هيدروژن تغذيه مي‌شوند در حال حاضر وجود دارد اما موانع زيادي نيز براي كنترل پيل‌سوخت‌ها پيش روي اين صنعت قرار دارد.
لازم به ذكر است كه خودروهايي كه با هيدروژن تغذيه مي‌شوند خودروهايي هستند كه براي توليد انرژي از باتري استفاده نمي‌كنند بلكه براي اين اقدام از يك واكنش شيميايي استفاده مي‌كنند كه تنها ماده به درد نخور توليد شده آن آب و بخار است كه از اگزوز خارج مي‌شود.
اگر چه شركت جنرال موتورز كه غول خودروسازي جهان نام گرفته مدعي شده است كه طي سال گذشته هزينه‌هاي پيل‌سوخت‌ها را تا 50 درصد كم كرده است تا آنها را از لحاظ عملكرد، دوام و كارايي قابل رقابت‌تر با نمونه‌هاي بنزيني بكند اما براي پيشرفت اين نوع وسايل نقليه تلاش و سرمايه‌گذاري بيشتري نياز است.
شركت جنرال موتورز بيش از يك ميليارد دلار براي تحقيقات توسعه پيل‌سوخت‌ها سرمايه‌گذاري كرده است و قاطعانه اعلام كرده است كه اواسط سال 2007 مدل جديدي از خودروي سكوئل را به بازار عرضه خواهد كرد كه از شتاب و تنوع قابل مقايسه‌اي با موتورهاي احتراقي برخوردار است. به هر حال هزينه‌هاي ساخت اين وسايل نقليه بايد دست كم پنج برابر كاهش پيدا كند تا اين موتورها بتوانند به لحاظ اقتصادي براي توليد مقرون به صرفه باشند. مهندسان در ابتدا بايد راهكاري بيابند تا بتوانند هزينه الكتريسيته توليدي را از 300 دلار در هر كيلووات ساعت به 50 دلار در هر كيلو وات ساعت كاهش دهند.
به اعتقاد واحد اطلاعات اكونوميست ديگر موانعي نيز براي توسعه خوروهاي جايگزين خودرهاي بنزيني وجود دارد، اول: هيدروژن همانند نفت يا گاز طبيعي يك منبع انرژي عمده و اوليه محسوب نمي‌شود بلكه يك حامل انرژي است و بايد با استفاده از انرژي از ديگر منابع توليد شود. اگر چه استفاده از هيدروژن در پيل سوخت‌ها بسيار سودمندتر از موتورهاي احتراقي است اگر هيدروژن از هيدروكربن‌ها گرفته شود آن وقت كار زيادي براي كاهش آلايندگي انجام نخواهد شد و آلاينده‌ها به طور ساده از اگزوز خودروها به پالايشگاه‌هاي هيدروژن منتقل مي‌شوند. امروزه اغلب هيدروژن مورد نياز از تغيير شكل اصلاح و گاز طبيعي به دست مي‌آيد.
در طولاني مدت توليد هيدروژن پاك از آب از طريق انرژي‌هاي تجديدپذير و ديگر چيزها مي‌تواند صنعت حمل و نقل جهان را از هر گونه آلاينده‌ها و گازهاي گلخانه‌اي پاك سازد.
دوم: وقتي هيدروژن توليد شد بايد براي استفاده به محل خود منتقل شود. اگر چه هيدروژن حاوي انرژي بيشتري است و بسيار سبك است اما چگالي انرژي كم آن جابه‌جايي و تحويل آن را با مشكل مواجه مي‌كند. امروزه هيدروژن به صورت گاز فشرده و يا مايع منجمد ذخيره و جابه‌جا مي‌شود. اگر قرار است تكنولوژي پيل‌سوختي محقق شود بايد عمليات زيرساختي بسيار زيادي براي استفاده از هيدروژن براي تامين قدرت وسايل نقليه انجام شود.
بنابر يك مطالعه انجام شده توسط شركت جنرال‌موتورز، براي اينكه مشتريان آمريكايي در 100 منطقه بزرگ شهري از ايستگاه‌هاي خدمات هيدروژن بهره‌مند شوند بايد در هر دو كيلومتر يك ايستگاه ايجاد شود كه در مجموع تعداد ايستگاه‌ها به 12 هزار ايستگاه خواهد رسيد كه دست كم سرمايه‌اي بالغ بر 12 ميليارد دلار نياز خواهد داشت. شايد احداث چنين ساختارهايي اولين مانع استفاده از هيدروژن در وسايل نقليه باشد. به همين دليل بسيار محتمل است كه  استفاده از هيدروژن به حمل و نقل‌هاي زمان‌بندي شده به ويژه تامين سوخت وسايل نقليه پروازي و اتوبوس‌ها اختصاص داده شود. اتوبوس‌ها مسيرهاي ثابتي دارند و مي‌توانند در گاراژها سوخت‌گيري و تعمير و نگهداري انجام دهند به همين رو انتظار مي‌رود كه توسعه استفاده از هيدروژن در خودروها و ديگر وسايل نقليه سبك دست كم دو تا سه دهه آينده محقق و همه‌گير نشود.
جهش هيبريدها در آمريكا
توليدكنندگان تجهيزات اوليه به اين سمت هدايت شده‌اند تا براي كاهش مصرف سوخت با تاسيسات و ساختارهاي كنوني به دنبال جايگزين‌هاي ديگري بگردند كه در حقيقت پيشرفت‌هايي اخيراً در بهينه‌سازي مصرف سوخت براي موتورهاي با سوخت بنزين حاصل شده و پيشرفت‌هاي ديگري نيز با استفاده از فناوري تزريق مستقيم بنزين (GDI) كه كنترل بيشتري براي تركيب سوخت و هوا در فرآيند احتراق پديد مي‌آورد در راه است.
چشمگيرترين پيشرفت به دست آمده در زمينه كاهش مصرف سوخت در وسايل نقليه هيبريدي يافت مي‌شود. با سردمداري شركت تويوتا كه خودروي تمام هيبريدي پريوس را توليد كرد، وسايل نقليه با موتورهاي بنزيني الكتريكي تامين قدرت مي‌شوند كه مي‌توانند به هنگام توقف با قطع نيرو سوخت را به صورت بهينه مصرف كنند. خودروهاي هيبريدي در شهرهاي پرترافيك مي‌تواند مصرف سوخت را تا 50 درصد كاهش دهد.در همين راستا شركت تويوتا چندي پيش اعلام كرد كه جديد ترين محصول هيبريدي خود را با عنوان لكسوس GS  سال 2007 وارد بازار مي‌كند.
شركت تويوتا قصد دارد اين مدل جديد هيبريدي با ديفرانسيل عقب را در سال 2007 وارد بازار كند. اين خودرو از يك موتور شش سيلندر بنزيني با حجم 5/3 ليتر بهره مي‌برد و همچنين يك موتور برقي مكمل اين موتور است. اين پيشرانه جديد هيبريدي توانايي استفاده همزمان يا جداگانه موتور بنزيني و برقي را دارد. اين خودرو جديد با پيشرانه هيبريدي توان توليد 300 اسب‌بخار را داشته و در ضمن در مدتي حدود 6 ثانيه سرعتش از صفر به 100 كيلومتر مي‌رسد. مصرف سوخت اين خودرو نيز حدود 8 ليتر در هر 100 كيلومتر است كه مشابه خودرو پرايد با موتور 4/1 ليتري است .
لازم به توضيح است كه خودروهاي هيبريدي، تركيبي از موتورهاي الكتريكي با موتورهاي درون‌سوز هستنند و در توليد اين خودروها سعي شده كه وضعيت سوخت بهبود پيدا كند. البته پيش‌بيني مي‌شود تقاضاي اين خودرو تا پايان دهه اخير ميلادي بيش از سه درصد تقاضاي فعلي نباشد. اين در حالي است كه دولت آمريكا پيش‌بيني كرده كه تقاضا براي بنزين در اين كشور تا سال 2012 با 17 درصد افزايش به 10.64ميليون بشكه در روز برسد، اما خودروهاي هيبريدي همچنان سهم بسيار كمي از خودروهاي آمريكا را تشكيل خواهند داد و در سال جاري سهم خودروهاي هيبريدي از بازار خودرو آمريكا 3/1 درصد خواهد بود. شركت خودروسازي تويوتا در سال گذشته ميلادي توانست 250 هزار دستگاه خودروي هيبريدي به فروش برساند كه 60 درصد آن در آمريكا به فروش رفت تويوتا در حال حاضر سردمدار بازار خودروهاي هيبريدي در جهان است و طرح‌هايي در دست اجرا دارد تا توليد خود را تا سال 2008 بيش از دو برابر كرده و به 600 هزار دستگاه برساند كه اين ميزان در سال 2010 به يك ميليون دستگاه خواهد رسيد شركت‌هاي هوندا و فورد نيز از ديگر حاضرين در بازار خودروهاي هيبريدي آمريكا به شمار مي‌روند.
فروش خودروهاي هيبريدي در آمريكا طي سال گذشته رشد بيش از 50 درصدي داشت و انتظار مي‌رود از 200 هزار دستگاه در سال گذشته به 600 هزار دستگاه در سال 2010 برسد.
ديزل‌ها در جاده‌هاي اروپا مي‌تازند
اگر چه خودروهاي هيبريدي در صدر ليست خودروهاي كم مصرف آمريكا قرار دارند اما آنان تنها در ترافيك‌هاي شهري مي‌توانند مقرون به صرفه باشند و اغلب مشتريان آمريكايي شكايت مي‌كنند كه ميزان كاهش مصرف سوخت اين گونه خودروها به ميزان تبليغات انجام شده كم نيست و شعارهايي كه سازندگان در مورد آن مي‌دهند تحقق نيافته است. علاوه بر آن اين خودروها با خودروهاي ديزلي كه در حال افزايش هستند رقابت تنگاتنگي خواهند داشت.
در حالي كه ديزل‌ها در اروپا بازار را در اختيار دارند، از جاده‌هاي آمريكا ناپديد شده‌اند زيرا كثيف و غيرقابل اعتماد بودند و كارايي خودروهاي بنزيني را نيز نداشتند. در همين حال دولت آمريكا نيز قوانين خود در خصوص آلاينده‌ها را سخت‌تر كرده است. با توجه به استقبال خوب از خودروهاي ديزلي در اروپا خودروهاي هيبريدي هنوز نتوانسته‌اند جاي خود را در بازارهاي اروپا تثبيت و تقويت كنند و در بازار 15 ميليوني تنها 40 هزار خودروي هيبريدي به فروش رفت. تكنولوژي ديزلي در اروپا توسعه خوبي يافته است و نيمي از خودروهاي جديد به فروش رفته ديزلي هستند كه مشوق‌هاي شركت‌هاي خودروسازي به اين گونه خودروها دليل اصلي اين فروش خوب بوده است به طوري كه فروش اين خودروها از 20 درصد افزايش در سال 1995 به 49 درصد افزايش در سال گذشته رسيد.
واحد اطلاعات اكونوميست پيش‌بيني مي‌كند كه تقاضا براي ديزل طي سال‌هاي آتي افزايش مي يابد البته با روند كندتر.
رقابت خودروسازان در بازار خودروهاي هيبريدي
شركت‌هاي خوروسازي جهان با توجه به بازار رو به رشد خودروهاي هيبريدي تلاش مي‌كنند تا سهم بيشتري از اين بازار را از آن خود بكنند و اين تكنولوژي را توسعه بيشتري دهند. در اين راستا گروه خودروسازي پژو سيتروئن اعلام كرد كه قصد دارد خودروهاي هيبريدي جديد ديزلي خود را كه هم اكنون در حال انجام مراحل تست است، وارد بازار كند. مدل‌هاي پژو 307 و سيتروئن سي 4 هم اكنون به قواي محركه دورگه يا هيبريدي الكترونيكي ديزلي مجهز شده‌اند؛ به گونه‌اي كه يك موتور ديزلي به عنوان موتور درون‌سوز و يك موتور برقي در اين خودرو فعال است. شركت پژو كه از اولين سازندگان سامانه خودروهاي هيبريدي ديزلي است، سعي مي‌كند توليد اين خودروها را تا سال 2010 آغاز كند. شركت دايملركرايسلر نيز اعلام كرد: نخستين خودرو هيبريدي مرسدس اوايل سال 2008 وارد بازار خواهد شد. دايملركرايسلر كه يك شركت آلماني‌ ـ ‌آمريكايي است، اعلام كرد: با توجه به بازار رو به رشد خودروهاي هيبريدي و تمايل مشتريان براي خريد چنين خودروهاي كم‌ مصرف، مرسدس اولين محصول هيبريد خود را اوايل 2008 وارد بازار خواهد كرد. مرسدس كلاس S كه نخستين محصول هيبريد مرسدس است، اخيراً در نمايشگاه خودرو فرانكفورت به نمايش درآمد. شركت آئودي نيز چندي پيش گزارش داد كه قصد دارد نسل جديد خودروهاي هيبريدي از نوع تزريق مستقيم سوخت را وارد بازار كند. شركت آئودي عنوان كرد كه مدل A4 را به يك نوع قواي محركه جديد هيبريدي مجهز كند. اين قواي محركه جديد داراي يك موتور الكتريكي و يك موتور بنزيني از نوع پاشش مستقيم است.
بيل فورد - رييس هيات مديره شركت فورد - اعلام كرد: اگرچه پيش‌تر اعلام شده بود ظرفيت توليد خودروهاي هيبريد اين شركت تا سال 2010 به 250 هزار دستگاه خواهد رسيد، اما دستيابي به اين هدف با وجود توسعه فناوري‌هاي ساخت سيستم‌هاي هيبريد دست نيافتي است. تويوتا كه دومين خودروساز بزرگ جهان است نيز از اين قافله عقب نمانده و اعلام كرد كه قصد دارد به منظور تامين تقاضاي بالا براي خودروهاي كم‌مصرف، حجم توليد مدل‌هاي هيبريدي اين شركت را تا پايان دهه جاري ميلادي به دو برابر افزايش دهد. تويوتا همچنين قصد دارد خط توليد موتور بنزيني را تا سال 2010 كاملا تغيير دهد و از ابتداي سال 2007 توليد خودروهاي با سوخت اتانول را در برزيل آغاز كند.
تويوتا كه با عرضه مدل پيروس خود در سال 1997 به عنوان نخستين كارخانه سازنده خودرو دو سوخت لقب گرفت، در تلاش است تا سال 2010 تمامي خودروهاي توليدي‌اش را با موتورهاي هيبريد بنزيني ـ برقي عرضه كند.

http://www.dkmag.net