أكبر شركات السيارات الكهربائية في العالم تتجه لبديل بطاريات الليثيوم أيون – الطاقة

أعلنت أكبر شركات السيارات الكهربائية في العالم خطوة جديدة من شأنها أن تقلل المخاطر وترفع الكفاءة بعيدًا عن بطاريات الليثيوم أيون المنتشرة على نطاق واسع حاليًا.

وبعد رحلة طويلة من التجارب بدأت قبل 12 عامًا تقريبًا، كشف مسؤول كبير بالشركة وهي “بي واي دي” الصينية (BYD) موعد بدء إنتاج بطاريات الحالة الصلبة على النطاق التجريبي، وفق آخر تحديثات قطاع السيارات الكهربائية لدى منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن).

وتتميز بطاريات الحالة الصلبة بكثافة طاقة عالية بما يسمح للسيارات الكهربائية بقطع مسافة أكبر من “الليثيوم أيون”، علاوة على سرعة الشحن وقدرة أكبر على الاحتفاظ بالشحنة وتقليل مخاطر الحريق التي جلبت انتقادات لاذعة للصناعة الوليدة.

وشركة “بي واي دي” هي أكبر شركات السيارات الكهربائية في العالم، وانتزعت اللقب الذي احتفظت به منافستها “تيسلا” الأميركية، بعد تفوّق مبيعاتها في عامي 2023 و2024.

شركة بي واي دي

أعلن الرئيس التنفيذي للتكنولوجيا في شركة البطاريات التابعة لـ”بي واي دي”، سون هواجون، تطورًا جديدًا يتوّج جهود تضمين بطاريات الحالة الصلبة في إنتاج السيارات الكهربائية على نطاق واسع.

وبحسب هواجون، من المتوقع بدء الاستعمال التجريبي لبطاريات الحالة الصلبة بالمصنع الواقع في مقاطعة شنتشن بحلول عام 2027، لكن الاعتماد واسع النطاق على تلك التقنية قد لا يتحقق قبل عام 2030.

وشرعت أكبر شركات السيارات الكهربائية في أعمال البحث والتطوير لبطاريات الحالة الصلبة في عام 2013، عندما بدأت استكشاف طرق الإنتاج والمواد المستعملة.

وفي 2016، بدأت الشركة التحقق من الجدوى التقنية والنماذج الأولية، ثم في 2023 بدأت التحقق من جدوى تصنيع بطاريات الحالة الصلبة وتصميم أنظمة الخلايا والمواد والتقنيات الأخرى.

وفي 2024 المنصرم، بدأ الإنتاج التجريبي لخلايا بطاريات الحالة الصلبة، بقدرة 20 أمبير بالساعة و60 أمبير بالساعة.

تحديات أكبر شركات السيارات الكهربائية

لم يمنع كونها أكبر شركات السيارات الكهربائية ذات الخبرة الطويلة في تصنيع البطاريات، من مواجهة تحديات في تطوير بطاريات الحالة الصلبة، وصولًا لاستعمالها ونشرها على نطاق واسع.

وبحسب بيانات قطاع السيارات لدى منصة الطاقة المتخصصة، تحتفظ شركة بي واي دي بالمركز الأول عالميًا في إنتاج مركبات الطاقة الجديدة، فضلًا عن كونها ثاني أكبر منتجي بطاريات تخزين الكهرباء بعد مواطنتها كاتل (CATL).

وحتى عام 2024، بلغت القدرة المركبة لإنتاج البطاريات لدى “بي واي دي” 153.7 غيغاواط/ساعة، إذ احتفظت بنسبة 17.2% من السوق العالمية، في مقابل استحواذ كاتل على 37.9% من السوق.

وفي هذا الصدد، يقول الرئيس التنفيذي للتكنولوجيا سون هواجون، إن “بي واي دي” اختارت تصنيع بطاريات الحالة الصلبة باستعمال اليكتروليت الكبريتيد، لاعتبارات مرتبطة بالتكاليف واستقرار الإنتاج، لكن على المدى الطويل، لن تشكّل التكلفة تحديًا.

وبحسب سون، فمواد النيكل والكوبالت المستعملة في بطاريات الحالة الصلبة هي الأكثر تكلفة نتيجة لانخفاض المعروض.

لكن بعد مستوى معين من الاستعمال على نطاق كبير، يتوقع “سون” أن تصل تكلفة بطاريات الحالة الصلبة إلى مستوى مقارب لبطاريات الليثيوم أيون السائلة.

ووفق مفاهيم منصة الطاقة المتخصصة، الفارق الرئيس بين النوعين هو اعتماد بطاريات الحالة الصلبة على إلكتروليتات صلبة بدلًا من الأخرى السائلة المستعملة في بطاريات الليثيوم أيون.

والإلكتروليتات هي المادة الوسيطة الناقلة للطاقة بين القطبين الموجب والسالب بالبطارية، وفي حالة بطاريات الحالة الصلبة تُصنع من السيراميك والزجاج والصوديوم.

وتتضمن الطرق الأخرى لإنتاج الإلكتروليتات في بطاريات الحالة الصلبة استعمال الأكاسيد والبوليمرات.

ويوضح الإنفوغرافيك أدناه -أعدّته منصة الطاقة المتخصصة- أبرز الاختلافات بين بطاريات الحالة الصلبة والليثيوم أيون:

بطاريات الحالة الصلبة

تأتي مساعي شركة “بي واي دي” لتطوير بطاريات الحالة الصلبة وسط إنجازات أخرى حققتها شركات الصناعة في هذا المجال المهم لتحول الطاقة وخفض الانبعاثات.

ويقول كبير العلماء في شركة كاتل، وو كاي، إن العملاقة الصينية تستهدف إنتاج بطاريات الحالة الصلبة بكميات صغيرة في عام 2027 أيضًا، لكن الإنتاج بكميات كبيرة سيواجه تحديات أبرزها ارتفاع التكاليف.

ورغم ذلك، أبدى تفاؤله إزاء كثافة الطاقة التي تصل في حالة “بطاريات الحالة الصلبة” إلى 500 واط بالساعة لكل كيلوغرام في مقابل 350 واط بالساعة لكل كيلوغرام لبطاريات الليثيوم أيون السائلة.

وبدأت كاتل في نوفمبر/تشرين الثاني (2024) الإنتاج التجريبي لعينات بقدرة 20 أمبير في الساعة من بطاريات الحالة الصلبة باستعمال الكبريتيد في إنتاج الإلكتروليتات.

وفي أبريل/نيسان 2024، أعلنت شركة “تالنت نيو إنرجي” (Talent New Energy) نجاح صنع خلايا بطاريات الحالة الصلبة باستعمال الأوكسيدات بكثافة طاقة 720 واط بالساعة لكل كيلوغرام.

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..

المصدر:

1. شركة بي واي دي تعلن موعد بدء إنتاج بطاريات الحالة الصلبة من “انترستينغ انجينيرينغ”