ઇલેક્ટ્રિકલ વાહનો – સમયની ગરજ

 

 

વિશ્વના સૌથી વધુ પ્રદૂષિત શહેરોમાંથી 16 શહેરો ભારતમાં છે. દિલ્હી જેવા શહેરોમાં હવાનું પ્રદૂષણ એટલું ભયાનક છે કે ઘણીવાર સામેનું દેખાતું પણ નથી. પ્રદૂષણની સમસ્યાને ઘટાડવા માટે વિશ્વભરમાં વિવિધ સ્તરે પ્રયાસો કરવામાં આવી રહ્યા છે. ભારતે વૈશ્વિક પૅરિસ કરાર પર પણ હસ્તાક્ષર કર્યા છે, જે આ સમસ્યાના કાયમી સમાધાનની દરખાસ્ત કરે છે. આ કરાર મુજબ, દરેક દેશ 2030 સુધીમાં તેના કાર્બન વાયુ ઉત્સર્જનમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરશે તેવી અપેક્ષા છે. તે માટે પ્રદૂષણ કરતા ઘટકોને ઓછું કરવું જરૂરી છે. પ્રદૂષણમાં વાહનો અને પરિવહનના સાધનોનો ફાળો મોટો હોવાના કારણે, છેલ્લા એક દાયકામાં, સરકારે ઇલેક્ટ્રિક વાહનોને (EV) પ્રોત્સાહન આપવાનું શરૂ કર્યું છે. આ ઉપરાંત, મોટાભાગના દેશોમાં વાહન ઇંધણ મોટા પ્રમાણમાં આયાત કરવામાં આવે છે. આપણા દેશમાં વાહનો માટે જરૂરી કુલ બળતણના 82% આપણે આયાત કરીએ છીએ. વિશ્વ મહાસત્તા બનવાની દોડમાં સૌથી અગત્યનું માપદંડ એ છે કે દરેક રાષ્ટ્રને બળતણ માટે અન્ય દેશો પરની તેની અવલંબન ઘટાડવી. યુએસએ, ચીન, રશિયાથી ભારત સુધીની તમામ રાષ્ટ્રો તેના માટે લડત ચલાવી રહ્યા છે અને તેથી જ દરેક જણ ઇલેક્ટ્રિક વાહનોના ઉત્પાદન પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરી રહ્યું છે.

 

 

હાલમાં આપણને આપણી આજુબાજુમાં ઇલેક્ટ્રિક દ્વિચક્રી વાહન અને બસોની સંખ્યામાં વધારો જોવા મળી રહ્યો છે, કેમ કે સરકાર ઇલેક્ટ્રિક દ્વિચક્રી વાહન અને બસોના ઉપયોગ પર વધુ ભાર આપી રહી છે. ઇલેક્ટ્રિક વાહનો અને તેમના માટે જરૂરી તકનીકી આપણા જ દેશમાં વિકસાવવા માટે ઇલેક્ટ્રિક વાહનો અને તેમના યંત્રભાગોના ઉત્પાદકોને સરકાર પ્રોત્સાહિત કરી રહી છે. જે ઉત્પાદક હાલમાં પ્રચલિત વાહનોના (IC એન્જિન) યંત્રભાગ બનાવી રહ્યા છે, તેમને સરકાર ઇલેક્ટ્રિક વાહનોના ભાગોના ઉત્પાદન માટે પણ અપીલ કરી રહી છે. આ હેતુથી, સરકારે 2015 માં ફાસ્ટર ઍડૉપ્શન અઁડ મૅન્યુફૅક્ચરિંગ ઑફ ઇલેક્ટ્રિક વ્હેઇકલ્સ, એટલે ‘ફેમ ઇન્ડિયા’ યોજના શરૂ કરી. આ પહેલા સરકારે 2013 માં રાષ્ટ્રીય ઇલેક્ટ્રિક મોબિલિટી યોજના શરૂ કરી હતી. આ યોજનાના પ્રથમ તબક્કામાં સરકારે 800 કરોડની ફાળવણી કરી હતી. આ ભંડોળનો ઉપયોગ તકનીકીના વિકાસ, ઇલેક્ટ્રિક વાહન ખરીદનારાઓ માટે ઇન્સેન્ટિવ, ચાર્જિંગ સ્ટેશન, પાઇલટ પ્રોજેક્ટ્સ વગેરે માટે થવાનો હતો. પહેલા તબક્કામાં ગ્રાહકોએ આ વાહનોનો અનુભવ કર્યો હતો અને સરકારે પણ તેમાંથી ઘણું શીખ્યું હતું. આ બધું ધ્યાનમાં રાખીને, ફેમ ઇન્ડિયા યોજનાના બીજા તબક્કા હેઠળ, એપ્રિલ 2019 માં, સરકારે 10,000 કરોડ રૂપિયાની જોગવાઈ કરી છે. આમાં સરકારે 7000 ઇલેક્ટ્રિક બસો, 10 લાખ ટૂ વ્હીલર્સ, 5 લાખ થ્રી વ્હીલર્સ અને 50 હજાર ફોર વ્હીલર્સ ખરીદવા માટે ઇન્સેન્ટિવ આપવાનો નિર્ણય કર્યો છે.

 

 

મહિન્દ્રા, ટાટા, બજાજ, ટીવીએસ, હ્યુન્ડાઇ, એમજી જેવી વિવિધ કંપનીઓએ તેમના ઇલેક્ટ્રિક વાહનોને બજારમાં રજૂ કર્યા છે. આ વાહનોના નિર્માણની સાથે, તેમના માટે જરૂરી તકનીકી જ્ઞાન પણ આપણે ત્યાં હોવું જોઈએ, જેના માટે સરકારે ‘ફેમ’ યોજના હેઠળ ભાર મૂક્યો છે. ઇલેક્ટ્રિક વાહનોમાં મુખ્યત્વે મોટર, બૅટરી, ચાર્જર, AC–DC કન્વર્ટર એ યંત્રભાગ હોય છે. દરેક યંત્રભાગને સરકાર તરફથી સમય મર્યાદા આપવામાં આવી છે. માની લો કે કોઈ યંત્રભાગ શરૂઆતમાં આયાત કરવામાં આવે છે, તો તે કેટલા સમય સુધી આયાત કરી શકાય તેની મર્યાદા સરકારે નક્કી કરી છે. આપેલા નિર્ધારિત સમયગાળામાં એ યંત્રભાગોની નિર્મિતિ આપણે ત્યાં જ થવી જોઈએ, એવા કેટલાક નિયમો સરકારે બનાવ્યા છે. આનું પાલન કરવામાં આવે તો જ ઉત્પાદકને તેના માટે ઇન્સેન્ટિવ પ્રાપ્ત થશે.

 

1910 ના દાયકા સુધી, IC એન્જિનની શોધ પણ શરૂ થઈ ન હતી, ત્યારે ચાર પૈડાવાળા તમામ વાહનો ઇલેક્ટ્રિક મોટરથી ચાલતા હતા. પરંતુ તે સમયના ઉપલબ્ધ ટેકનોલૉજી મુજબ ઉપયોગમાં લેવામાં આવતી બૅટરીઓનું વજન ખૂબ વધારે હતું. 500 કિ.મી. દૂર જવા માટે જે બૅટરી વપરાતી હતી, તેની સરખામણી, ગાડી પર જાણે કોઈ હાથી મૂકવામાં આવ્યો હોય, એવી રીતે કરી શકાય. પરંતુ 35 લિટરની પેટ્રોલ ટાંકીમાં 500 કિ.મી. અંતર સહેલાઇથી કાપી શકાય, એવી IC એન્જિન ટેકનોલૉજી ઉભરી આવી અને તમામ સ્વચાલિત વાહનો પેટ્રોલ, ડીઝલ જેવા બાયોફ્યુઅલ પર દોડવા લાગ્યા. સમય અને ટેકનોલૉજી સાથે તેમાં બદલ થતા ગયા. દરેક વાહનના નવા મૉડેલમાં અદ્યતન ટેકનોલૉજી ઉમેરાતી ગઈ.

કોષ્ટક નં. 1 : IC એન્જિન અને ઇલેક્ટ્રિક મોટરની તુલના

પરંપરાગત વાહનો અને EV વચ્ચેનો મૂળ તફાવત એ છે, કે પરંપરાગત વાહનોમાં જ્યાં IC એન્જિનો અને પાવર ટ્રેનો હોય છે, તેની જગ્યા ઇલેક્ટ્રિક મોટરે લીધી છે. કારમાં રહેતી ફ્યુઅલ પાઇપથી લઈને સાયલેન્સર સુધીની, આખી યંત્રભાગોની શૃંખલા ગાયબ થઈ ગઈ છે. મોટર માટે જરૂરી ઊર્જા બૅટરીમાંથી લેવામાં આવે છે. EV માં ક્લચ હોતો નથી, તેથી ક્લચને લગતા તમામ યંત્રભાગ, તેમજ ગિયર બૉક્સ પણ ન હોવાથી, તેને લગતા લગભગ 100 યંત્રભાગ ઓછા થઈ ગયા. સામાન્ય રીતે, પ્રચલિત વાહનોમાં હોય છે, તેના માત્ર 40% યંત્રભાગ EV માં હોય છે. જો કે, EV ની બૅટરીના વધુ વજનને કારણે, વાહનની રચનામાં અને અન્ય ટ્રાન્સમિશન ભાગોમાં જરૂરી ફેરફાર કરવામાં આવ્યા છે.

ચિત્ર ક્ર. 1 : IC એન્જિન પર ચાલતા વાહનની રચના

ચિત્ર ક્ર. 2 : ઇલેક્ટ્રિક મોટર પર ચાલતા વાહનની રચના

 

 

ઇલેક્ટ્રિક વાહનો 2 પ્રકારમાં આવે છે, જેમ કે ડ્રાઇવ મોડ અને સ્પોર્ટ મોડ. આ દરેક પ્રકારમાં, વપરાશ અનુસાર પૅરામીટર નક્કી કરવામાં આવે છે, જેથી જે તે પ્રકારના વાહનનો ઉપયોગ કરવો અનુકૂળ હોવો જોઈએ. ડ્રાઇવ મોડનો મુખ્ય હેતુ આપેલ બૅટરી ક્ષમતામાં મહત્તમ અંતર આવરી લેવાનો છે. જ્યારે ચાલક વાહનના એન્જિનથી મહત્તમ કાર્યક્ષમતાની અપેક્ષા રાખતો હોય, ત્યારે તેના માટે સ્પોર્ટ મોડ એ યોગ્ય પ્રકાર છે.

 

 

પરંપરાગત વાહનોમાં, વાહન ચાલતી વખતે પેદા થતી મેકૅનિકલ ઊર્જા વાપરીને, આલ્ટરનેટર અથવા મૅગ્નેટોનો (દ્વિચક્રી વાહન માટે) ઉપયોગ કરીને વાહનની 6 અથવા 12 વોલ્ટની બૅટરી રિચાર્જ કરવામાં આવે છે. (EV માં, આ કામ DC-DC કન્વર્ટર દ્વારા કરવામાં આવે છે. મુખ્ય બૅટરીની અંદરનો ઉચ્ચ વોલ્ટેજ DC-DC કન્વર્ટર દ્વારા નીચા વોલ્ટેજમાં રૂપાંતરિત થાય છે, જે 12 વોલ્ટની બૅટરીને આપવામાં આવે છે.)

 

 

EV માં રીજનરેટિંગ બ્રેકિંગની વિભાવનાનો ઉપયોગ કરાય છે. (આ વિભાવનામાં, જ્યારે કારના બ્રેક્સ દબાવવામાં આવે છે, ત્યારે વેડફાઇ જતી કાયનેટિક શક્તિનો ઉપયોગ કરાય છે.) આમાં, વાહન ચાલતું હોય ત્યારે બૅટરીથી મોટરમાં કરંટનો પ્રવાહ ચાલતો હોય છે. જ્યારે તમે બ્રેક્સ દબાવો, ત્યારે તેનાથી વિરુદ્ધ પ્રક્રિયા થાય છે અને મોટરમાંથી બૅટરી તરફ કરંટનો પ્રવાહ થાય છે. તેનાથી થોડી માત્રામાં રીચાર્જિંગ જાય છે.

 

  

અંતર, ચાર્જિંગ અને કારની શરૂઆતની કિંમત આ 2-3 મુદ્દાઓને બાજુમાં મૂકીયે, તો ધીમે ધીમે લોકો ચોક્કસપણે ઇલેક્ટ્રિક વાહનો તરફ વળશે, પરંતુ તેના માટે થોડો સમય લાગશે.

 

 

EV ને ઊર્જા આપનારી બૅટરી એ સિસ્ટમનો ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ ભાગ છે, પરંતુ તે આ ગાડીઓ આટલી મોંઘી હોવાનું એક કારણ પણ છે. હાલની કારમાં 6 થી 12 વોલ્ટની બૅટરી હોય છે, જ્યારે EV માં 100 થી 400 વોલ્ટની બૅટરી હોય છે. તેથી ઇલેક્ટ્રિક વાહન ખરીદતી વખતે, કારની બૅટરીની ક્ષમતા વિશે લોકોના ઘણા પ્રશ્નો હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, શું કંપનીઓ કહે છે તેમ આ વાહનો ખરેખર લાંબા અંતરને આવરે છે? શું બૅટરી માટે ઝડપી ચાર્જિંગ સુવિધા છે અથવા બૅટરીનું ચાર્જિંગ ખતમ થાય ત્યારે તરત જ તેને બદલી શકાય છે, તો શું ત્યાં ચાર્જિંગ સ્ટેશનો વગેરે છે.

 

 

હાલમાં લિથિયમ આયર્ન બૅટરીઓ વપરાય છે. લિથિયમ સલ્ફર, લિથિયમ ફૉસ્ફેટ અને લિથિયમ ફૉસ્ફરસની તકનીક અસરકારક છે કે કેમ તે જોવા માટે તેનું પરીક્ષણ કરવામાં આવી રહ્યું છે. બૅટરીની કાર્યક્ષમતા તેના વજન અને તેના દ્વારા ઉત્પન્ન થતી શક્તિના ગુણોત્તર દ્વારા નક્કી થાય છે. નિષ્ણાતોના જણાવ્યા મુજબ, વર્ષ 2025 સુધી EV ના ભાવ પ્રચલિત IC વાહનોની સરખામણીમાં આવશે. બૅટરીમાં લિથિયમ એ 100% આયાત કરેલ ઘટક છે. તેથી 100% બૅટરીનું નિર્માણ આપણે ત્યાં શરૂ થયેલ નથી. આપણે ત્યાં બૅટરીની અસેમ્બ્લી માત્ર કરવામાં આવે છે. લિથિયમ બૅટરીનો મુખ્ય ઘટક તેનો સેલ છે. તે સેલનું પૅકેજ કરીને બૅટરી મોડ્યુલો બનાવવામાં આવે છે. કેટલાક મોડ્યુલોને ભેગા કરી બૅટરીનો સેટ તૈયાર થાય છે. બૅટરીની અંદરના બધા સેલ આયાત કરવામાં આવે છે. કેટલીક કંપનીઓએ ભારતમાં આ સેલ બનાવાની યોજના જાહેર કરી છે.

આ બૅટરીઓ માટે એક વ્યવસ્થા (મૅનેજમેન્ટ સિસ્ટમ) આવશ્યક છે. તેની સતત દેખરેખ (સેલનું તાપમાન, તેનું વોલ્ટેજ સ્તર) રાખવી પડે છે. જ્યારે કિંમત સામાન્ય લોકોને પોસાય એવી થશે, ત્યારે અંતરનો (રેંજ) મુદ્દો એટલો મહત્વપૂર્ણ રહેશે નહીં. તે સમયે, ગ્રાહકો EV ખરીદવાનું ચોક્કસ પસંદ કરશે કારણ કે પ્રતિ કિ.મી. ઇંધણ વપરાશના પૅરામીટર પર EV હંમેશા સરસ હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ચાર્જિંગ દીઠ વર્તમાન ખર્ચ અને તેમાં આવરી લેવાતા અંતરને ધ્યાનમાં લેતા, EV નો ખર્ચ પ્રતિ કિ.મી. આશરે 1 રૂપિયા છે. પરંપરાગત વાહનમાં તે જ ખર્ચ કિલોમીટર દીઠ 4 થી 5 રૂપિયા હોય છે.

 

ચિત્ર ક્ર. 3 : EV માં ઊર્જા હસ્તાંતરણનું કલ્પનાત્મક ચિત્ર

 

 

EV માં સૌથી અગત્યનો મુદ્દો એ છે કે, એકવાર ચાર્જ કર્યા પછી ગાડી કેટલા કિ.મી. ચાલશે અને શું ચાર્જ ખતમ થાય તેના પહેલાં બૅટરીને રીચાર્જ કરવાની સગવડ ઉપલબ્ધ હશે? આને ધ્યાનમાં લેતા, હાલમાં જેમ બાયો-ફ્યુઅલ પર ચાલતા વાહનોમાં આગામી મુસાફરી માટે ઇંધણ પૂરવાની વ્યવસ્થા લગભગ બધી જગ્યા પર છે, તેવી વ્યવસ્થા બૅટરી ચાર્જિંગ માટે ઉપલબ્ધ નથી. સરકાર કક્ષાએ વિવિધ સ્થળોએ ચાર્જિંગ સ્ટેશનો સ્થાપવાના પ્રયાસો કરવામાં આવી રહ્યા છે અને સરકાર કેટલીક પરિયોજનાઓ લઈને આવી છે. ઇલેક્ટ્રિક વાહનોના ઉપયોગને પ્રોત્સાહિત કરવા માટે 25 કિ.મી. ના અંતરે, ચાર્જિંગ સ્ટેશન ઉભા કરવામાં આવશે. વર્ષ 2026 સુધીમાં, આખા ભારતમાં 4 લાખ DC ચાર્જર વસાવાનું આયોજન છે. તે સાથે, વાહન ઉત્પાદકોને પણ બૅટરી ચાર્જિંગ માટે માનકીકરણ (સ્ટાન્ડર્ડાયઝેશન) કરવાની જરૂર છે.

 

 

 

આનો અર્થ એ કે ઉપલબ્ધ ચાર્જિંગ સ્ટેશનો પર બધા વાહનોની બૅટરી રિચાર્જ થવી જોઈએ, જે હાલમાં નથી થઈ રહી. દરેક ઉત્પાદકની પોતાની ચાર્જિંગ સિસ્ટમ હોય છે. ભારતમાં મુખ્યત્વે કમ્બાઇન્ડ ચાર્જિંગ સિસ્ટમનો (CCS) ઉપયોગ થાય છે. તેમજ AC ચાર્જિંગ અને DC ચાર્જિંગ વચ્ચે પણ તફાવત છે. આનો અર્થ એ છે કે ઘરેલું વપરાશ માટે ઉપયોગ કરતા ગ્રાહક તેમના ઘરે DC ચાર્જિંગ સિસ્ટમ લઈ શકતા નથી. તેથી DC ચાર્જર તેમના માટે કોઈ કામના નથી. એકંદરે, રિચાર્જિંગ માટેની આખી ઇકોસિસ્ટમ વિકસિત કરવાની જરૂર છે. જેમ વીજળી ચાર્જિંગની જરૂરિયાત વધતી જશે, તેમ અને તેટલા પ્રમાણમાં વીજળી ઉપલબ્ધ કરાવવી, એ આ ઇકોસિસ્ટમમાં એક પડકાર છે, જે ભારત જેવા વિકાસશીલ દેશ માટે બહુ મોટો છે.

 

 

આ માટે, બૅટરી અદલાબદલ કરવાનો વિકલ્પ ઝડપથી ધ્યાનમાં લેવામાં આવી રહ્યો છે. આનો અર્થ એ છે કે જેમ આપણે પેટ્રોલ પંપ પર જઈએ છીએ અને પેટ્રોલ ભરીએ છીએ તેમ, આપણે ચાર્જિંગ સ્ટેશન પર જઈને જૂની બૅટરી આપીને તેના બદલામાં બીજી નવી પૂર્ણ ચાર્જવાળી બૅટરી કારમાં મૂકીએ છીએ. હાલમાં, યુરોપિયન દેશોમાં તેની શરૂઆત થઈ છે.

 

 

EV માં વપરાતા મોટાભાગના યંત્રભાગો મોંઘા છે અને આયાત કરવામાં આવે છે. ભારતમાં આ યંત્રભાગો બનાવવા, એ ભારતીય ઉદ્યોગ સાહસિકો માટે એક મોટી તક છે. જેમ જેમ EV ની અંદરના બૅટરી જેવા ઘટકોનો ફરીથી ઉપયોગ કરવા માટેની (રિસાયકલિંગ) તકનીક વિકસિત થશે, તેમ આ ક્ષેત્રમાં ઉદ્યોગની તકો પણ વધશે. વાહન ઉદ્યોગને આ માટે આવશ્યક તકનીકી જ્ઞાન વિકસાવવું પડશે. તેના માટે વિવિધ ઉપકરણોની જરૂર પડશે. તેના પર સંશોધન કરવાની જરૂર છે. તે જ રીતે માનવબળ તૈયાર કરવું પડશે, સપ્લાય ચેન વિકસાવવી પડશે. વાહન ઉદ્યોગ માટે આ એક પડકાર રહેશે.

 

 

ડીલર્સને પણ તે પ્રમાણે તાલીમ લેવાની જરૂર છે. કુશળ માનવશક્તિ બનાવવી એ તેમનું મોટું કામ છે. તે માટે, અમે વિવિધ સ્તરો પર તાલીમ આપવાનું આયોજન કરી રહ્યા છીએ. ભારત જેવા દેશમાં, આગામી 2 દાયકા સુધી IC એન્જિન્સ અને EV એક સાથે મળીને ચાલશે. પરંતુ જેમ જેમ ઇલેક્ટ્રિક વાહનોના ફાયદા લોકોને સમજાશે, બૅટરીઓની કિંમત ઓછી થશે, એની અંદરની તકનીકી બદલાશે, તેમ ઇલેક્ટ્રિક વાહનોને વધુ પ્રાધાન્ય આપવામાં આવશે.

 

 

પાછલા વર્ષ દરમિયાન, અમારે ત્યાં ઇલેક્ટ્રિક વાહનોની ખરીદી માટે ગ્રાહકોની માંગમાં સતત વધારો જોવા મળ્યો છે. અમે નેક્સૉન EV રજૂ કરી છે, એ એનું ખાસ કારણ છે. માર્ચ સુધીના તેના એક વર્ષના સમયગાળા દરમિયાન, અમે નેક્સૉન EV ના વેચાણમાં સતત વધારો જોયો છે. નેક્સૉન EV ની લોકપ્રિયતા અને બજારમાં વધતી માંગને ધ્યાનમાં રાખીને ટાટા મોટર્સે તેમની ઉત્પાદકતામાં અનેક ગણો વધારો કર્યો છે. આ પુષ્ટિ કરે છે, કે બજારમાં આ વાહનોની માંગ ધીરે ધીરે વધી રહી છે. ભવિષ્યમાં, ટાટા મોટર્સ આવા જ ઇલેક્ટ્રિક વાહનો અને સંબંધિત ઇકોસિસ્ટમ્સ વિકસિત કરશે.

 

 

ઓટોમોટિવ ઉદ્યોગમાં આ ક્રાંતિકારી પરિવર્તનને લીધે મોટા ઉદ્યોગોથી માંડીને નાના અને મધ્યમ ઉદ્યોગો સુધીના દરેકને તેમની ઉત્પાદન પ્રણાલીઓ અને વ્યવસાયની વ્યૂહરચનામાં જરૂરી ફેરફાર કરવો જરૂરી બન્યું છે. શિક્ષણના ક્ષેત્રમાં પણ, આ તકનીકી જ્ઞાન પ્રાપ્ત કરી આ ક્ષેત્રમાં કામ કરવા માટે કુશળ ટેકનિશિયન, ઇજનેર તૈયાર કરવા એ એક મોટો પડકાર હશે. અત્યાર સુધી આપણે ઘણા બદલાવો જોયા, પચાવ્યા અને આત્મસાત કર્યા છે. ખાતરી છે કે આ નવા બદલ પણ જલ્દીથી આપણા રોજિંદા જીવનનો ભાગ બની જશે.