تعرّف على مستقبل تكنولوجيا بطّاريّات السيّارات و الثّورة الآتية قريباً

 

©Pexels/ Rathaphon Nanthapreecha

في السنوات الأخيرة إستطاعت السيارات الكهربائية أن تفتك مكانها في السوق لكن بعض المعوقات التقنية منعتها من أن تتحصل على نسبة أكبر من المبيعات، نذكر منها ثمن البطارية المرتفع و عمرها الافتراضي، زمن الشحن الطويل نسبيا و المسافة المقطوعة عند الشحن الواحد.

لكن و مع البحث العلمي المتواصل و التطور التكنولوجي قامت بعض الشركات بتقدم ملحوض في هذا المجال مما يبشر بثورة مستقبلية وشيكة، فإليكم بعض المعلومات عن هذه الشركات و التكنولوجيا التي طورتها و متى سيتم تسويقها، نقلاً عن موقع CNET.

تكنولوجيا الليثيوم أيون Lithium Ion لم تنتهي بعد

تقوم شركة Sila Nanotechnologies بتعويض الأنود anode المصنوعة من الجرافيت graphite و التي تأخذ مساحة واسعة من البطارية و 15% من وزنها، بأخرى من السيليكون silicon، بفضل هذا التحوير الجديد سترتفع كثافة الطاقة بنسبة 20 إلى 40% و ستشحن في وقت أسرع.

شركة Mercedes هي الحريف الأول ل Sila و من المخطط أن ينزل موديل EQG سنة 2025 حاملا هذه التكنولوجيا، هذه السيارة هي سيارة المرسيدس الرباعية الدفع G Class و لكن بمحرك كهربائي و هنا فإن كثافة الطاقة الكهربائية مهمة جداً فبسسب الوزن الكبير للسيارة فالبطارية العادية ستتأثر كثيراً و تفقد قوتها.

أيضاً شركة Group 14 تستثمر في هذه التكنولوجيا بالإشتراك مع Porsche، أما OneD فتقوم بصناعة أو إنبات موصلات نَانُوِيّة من السيليكون silicon nanowire وسط الأنود anode المصنوعة من الجرافيت graphite.

بطاريات الصوديوم أيون Sodium Ion

أعلن الباحثون في Pacific Northwest National Lab عن تطور كبير في أبحاثهم التي تخص بطاريات الصوديوم أيون، إذ أنهم وجدوا حلاً لمشكلة تغير الحرارة و فقدان القوّة عند الشحن المتكرر.

و قد صرّح المختبر أيضا أنه قلّص من الخصائص الغير مستقرّة للصوديوم أيون لكن لا يزالون يبحثون عن حلّ لنقص كثافة الطاقة مقارنتاً بليثيوم أيون.

من الإيجابيات الأخرى لهذه البطارية أنه يمكن تقليص أو حتى التخلص من إستعمال الكوبالت Cobalt و هو معدن سام تعد عملية إستخراجه ملوثة و مضرة بالصحة مما يجعل هذه التكنولوجيا مفيدة للبيئة.

بطاريات الحالة الصلبة Solid State

مثلما يدل عليها إسمها فهذه البطارية متكونة من مادة مضغوطة و صلبة عكس بطارية الليثيوم الحالية اللينة و الرطبة.

 هندسة هذه البطارية و طريقة صنعها تعطيها العديد من المميزات:

• كثافة أفضل للطاقة

هذا قد يؤدي إلى سيارات كهربائية ذات بطارية أصغر و أرخص مع مسافة مقطوعة أطول عند الشحن الواحد.

• وقت شحن أقصر

بإستعمال التكنولوجيا الحالية، شحن البطارية في حدود ال 30 دقيقة هو إنجاز محدود جداً و خاص ببعض الموديلات التي تستعمل شواحن فائقة و لكن مع بطارية الحالة الصلبة سيكون هذا المعدل العادي.

• دورة حياة أطول

من المعروف أن معدل حياة البطارية مرتبط بعدد الشحنات فمثلا بطارية الليثيوم لها معدل حياة إفتراضي يحوم حول 1200 و 1500 شحنة، هذا الأمر سيتحسن مع التكنولوجيا الجديدة فحسب General Motors فإنه من الممكن صناعة بطارية تعيش مليون ميل بإستعمال هذه التقنية.

• الإستقرار الحراري

تصميم بطارية الحالة الصلبة يعد بالقضاء على مشكلة الجموح الحراري thermal runaway و التي أصبحت مقترنة ببطارية الليثيوم، هذا الخلل يحدث عند بلوغ البطارية حرارتها القصوى مما ينتج عنه بعض التفاعلات الجانبية التي تؤدي إلى إحتراقها أو حتى إنفجارها.

الشركات التي تخطط لإنتاج هذه التكنولوجيا

الشركة الناشئة Solid Power أعلنت أنها ستصنع سيارة بالشراكة مع Ford و BMW و لكن بحجم إنتاج ضعيف، الشيء الجيد هو أنه يمكنها إستعمال خطوط الإنتاج الحالية لصناعة بطاريتها الصلبة و هذا يعد ربحاً ثميناً للوقت، من المخطط الوصول إلى مرحلة الإنتاج الضخم سنة 2024.

شركة QuantumScape المدعّمة من طرف Volkswagen و التي قالت عليها أنها " أفضل مقاربة واعدة للتنقل الكهربائي في المستقبل."، فقد تمكنوا من إنتاج عازل من السيراميك ceramic بين الأنود anode و الكتود cathode، يتيح للبطارية أن تُشحن من 10% إلى 80% في 15 دقيقة مع فقدان القليل من الطاقة عند تكرار ذلك.

 حسب موقع Nikkie فإن Toyota قامت بتقدم كبير في تكنولوجيا بطارية الحالة الصلبة و ستقوم بإنتاجها سنة 2025.

و قد قام القادم الجديد Vinfast و هو صانع سيارات من فيتنام بالإستثمار في شركة ProLogium التي تصنع بطارية الحالة الصلبة و من الممكن إنتاج طراز جديد سنة 2024.

نشير هنا أن التواريخ المستقبلية المعطات من طرف المصنعين يمكن أن تشهد العديد من التأخيرات بسبب إشكالية تعطل خطوط الإنتاج التي شهدها العالم منذ صعود موجة كورونا إلى الآن و أزمة نقص الرقاقات الإلكترونية.