المركبات الكهربائية من الجيل القادم: مركبات البطاريات الهيكلية، والشحن المدعوم بالذكاء الاصطناعي، والأمن السيبراني
الكلمات المفتاحية:
بطارية هيكلية، ألياف كربونية، شحن مُدار، OCPP2.0.1، ISO15118، شبكة عصبية بيانية، التعلم التعزيزي، من المركبة إلى الشبكة، الأمن السيبراني، هجمات القنوات الجانبيةالملخص
تشهد المركبات الكهربائية انتشارًا سريعًا، مما يُحفّز الابتكار في مجالات البطاريات والشحن والأمن. تستكشف هذه الورقة البحثية ثلاثة ركائز أساسية للجيل القادم من المركبات الكهربائية. أولًا، تُدمج مركبات البطاريات الهيكلية أقطابًا كهربائية من ألياف الكربون ومحلولًا كهربائيًا صلبًا في الأجزاء الحاملة للحمل، مما يُخفّض وزن العبوة. وقد أظهرت دراسة حديثة أجراها تشودري وآخرون (جامعة تشالمرز، 2024) بطارية هيكلية من ألياف الكربون بكثافة طاقة تبلغ حوالي 30 واط/كجم وصلابة تزيد عن 70 جيجاباسكال، مع الحفاظ على كفاءة كولومبية تبلغ حوالي 100% على مدار 1000 دورة. يُحسّن هذا التخزين "غير الكتلي" للطاقة كثافة النظام بشكل كبير. ثانيًا، يُوازن الشحن الذكي المُعتمد على الذكاء الاصطناعي بين أحمال المركبات الكهربائية واحتياجات الشبكة. يُحوّل الشحن المُدار الطاقة إلى ساعات منخفضة التكلفة ويُقلّل من ترقيات الشبكة. وجد المختبر الوطني للطاقة المتجددة (NREL) فوائد كبيرة للنظام حتى مع مشاركة تقارب 15% من المركبات الكهربائية، وأظهرت نمذجة خمس حالات (NREL، 2024) انخفاض تكاليف ترقية التوزيع من حوالي 2.3 مليار دولار أمريكي إلى 1.6 مليار دولار أمريكي مع الشحن المُدار. يمكن للتعلم الآلي، بما في ذلك الشبكات العصبية الرسومية (EV-GNN) والتعلم المُعزز (PPO، TD3)، التنبؤ بحركة المرور وتخطيط الشحن لتقليل أوقات الانتظار والفواتير. ثالثًا، تُعد مرونة الأمن السيبراني أمرًا بالغ الأهمية. يواجه نظام شحن المركبات الكهربائية، من سيارات وشواحن وسحابة وشبكة، هجمات ناجمة عن عيوب في الأجهزة وبروتوكولات غير آمنة وقنوات جانبية. تُظهر أبحاث القنوات الجانبية ("البطاريات المُسربة") أن تتبعات طاقة البطارية يمكن أن تكشف عن هوية السائق والمسارات ونسبة الإشغال بدقة تصل إلى 95%. بروتوكولات الشحن آخذة في التطور: يستخدم معيار ISO 15118 Plug&Charge بنية X.509 PKI لهوية المركبات الكهربائية، ويضيف معيار OCPP2.0.1 نماذج رسمية للأجهزة وأحداث أمنية. ومع ذلك، لا تزال الحوادث مستمرة: فقد أظهر الباحثون أن بروتوكول OCPP1.6 يمكن اختطافه (تعطيل الجلسة، وحقن التعليمات البرمجية)، ويمكن الاستيلاء على أجهزة الشحن المتصلة بالتيار الكهربائي لزعزعة استقرار الشبكات.
التنزيلات
التنزيلات
منشور
إصدار
القسم
كيفية الاقتباس
المؤلفات المشابهة
- نسيبة عبد العظيم المحجوب, الحمض النووي الريبوزي الدقيق المتداول كمؤشرات حيوية غير جراحية للكشف المبكر عن السرطان , المجلة الليبية للصحة والعلوم والتنمية: المجلد الأول، العدد الأول، 2025
- عبد القادر الشريف, أنظمة الرصف الهجينة الشمسية الكهرضغطية: نهج ثنائي الوضع لحصاد الطاقة المتجددة والبنية التحتية المستدامة , المجلة الليبية للصحة والعلوم والتنمية: المجلد الأول، العدد الأول، 2025
- حمزة خليفة إبراهيم, تأثير استهلاك الأطعمة فائقة المعالجة والمشروبات المحلاة بالسكر على خطر الإصابة بمرض السكري من النوع الثاني لدى الشباب , المجلة الليبية للصحة والعلوم والتنمية: المجلد الأول، العدد الأول، 2025
- حمزة خليفة إبراهيم, التهديدات الفيروسية الناشئة في عصر ما بعد الجائحة: المراقبة، وديناميكيات المناخ، والاستعداد الصحي العالمي , المجلة الليبية للصحة والعلوم والتنمية: المجلد الأول، العدد الأول، 2025
يمكنك أيضاً إبدأ بحثاً متقدماً عن المشابهات لهذا المؤلَّف.
