تعتمد السيارات الكهربائية المستقبلية على تحسين مكونات البطاريات

تعتمد مستقبل السيارات الكهربائية بشكل كبير على تحسين أجزاء البطارية، وخاصة الكاثودات. في قمة الابتكار للبطاريات الصلبة التي عُقدت في بكين، ناقش العلماء وصناع السيارات كيف يمكن أن تشهد السيارات الكهربائية ترقية كبيرة. أوضح البروفيسور شيا دينغ قوه من جامعة بكين أن الكاثود هو العنصر الأساسي في توفير الطاقة، وليس فقط الإلكتروليتات كما يعتقد الكثيرون.

تستخدم السيارات الكهربائية منذ بداياتها الإلكتروليتات السائلة في بطارياتها. لكن البطاريات الصلبة تعتمد على مواد صلبة، مما يجعلها أكثر قدرة على تخزين الطاقة، وأكثر أمانًا، وأطول عمرًا. ومع ذلك، تواجه هذه البطاريات تحديات كبيرة. بدون تحسين الكاثودات، تبقى هذه البطاريات محصورة في المختبرات. تسعى الصناعة حاليًا إلى تحسين كيفية تفاعل هذه الأجزاء الصلبة مع بعضها البعض، حيث أن عدم التلامس المثالي يؤدي إلى ضعف تدفق الكهرباء.

الصين تتسابق في تطوير البطاريات الصلبة

تتمثل إحدى المشكلات الكبرى في أن بعض المواد تكون صلبة جدًا، مثل المواد الأكسيدية التي تشبه الزجاج. بينما تحتاج مواد أخرى، مثل الكبريتيدات، إلى ضغط كبير لتعمل بشكل جيد، مما يجعل تصنيعها في المصانع أمرًا صعبًا. بالإضافة إلى ذلك، تتعرض هذه البطاريات للتمدد والانكماش أثناء الشحن، مما قد يؤدي إلى تشققات تؤثر على أدائها. يجري العلماء تجارب على “تطعيم الفلور” كحل، لكن هذه التقنية تعمل فقط لمدة 125 شحنة تقريبًا قبل أن تتوقف البطارية عن العمل.

على الرغم من هذه التحديات، تتحرك الشركات الكبرى بسرعة. تعمل شركة CATL، أكبر مصنع للبطاريات في العالم، على عدة تصميمات في وقت واحد. لديهم بطارية “حالة مكثفة” تجمع بين السائل والصلب، حيث يمكنها تخزين 500 واط ساعة لكل كيلوجرام. تخطط CATL لبدء اختبار هذه البطاريات في المركبات بحلول عام 2027، كما أنهم يبنون مصنعًا تجريبيًا هذا العام لإنتاج بطاريات صلبة بالكامل تكون قوية تقريبًا.

جيلي تستعد لبدء اختبار أسطول بطاريتها الصلبة المطورة داخليًا

تعتبر BYD أيضًا من الشركات الرائدة في هذا المجال. تعمل على تطوير بطارية كبريتيد تستخدم جزءًا خاصًا يعتمد على السيليكون. تهدف BYD إلى إنتاج بطارية تخزن 400 واط ساعة لكل كيلوجرام ويمكن شحنها 10,000 مرة، مما يكفي لتدوم طوال عمر السيارة. كما تقوم الشركة ببناء مصنع ضخم بسعة 20 جيجاوات في تشونغتشينغ، حيث تخطط لعرض هذه البطاريات في سيارات اختبارية قبل عام 2030.

لا تتخلف الشركات الأخرى عن الركب. تعمل Gotion High-Tech على بطارية Jinshi، التي تتمتع بكثافة طاقة تبلغ 360 واط ساعة لكل كيلوجرام، وتأمل الشركة في بدء إنتاجها بحلول عام 2026. بينما تسعى Ganfeng Lithium إلى استخدام أجزاء من الليثيوم المعدني، مع هدف تحقيق كثافة طاقة تتراوح بين 360 و400 واط ساعة لكل كيلوجرام. على الرغم من اختلاف المواد الكيميائية المستخدمة، إلا أن جميع الشركات تتشارك في هدف واحد: زيادة مدى السيارات الكهربائية على شحنة واحدة.

العديد من الشركات الصينية أنشأت خطوط إنتاج تجريبية لتقنية البطاريات الجديدة

تنتظر علامات السيارات مثل جيلي وتشيري جاهزية هذه البطاريات. تخطط كلا الشركتين لطرح “أساطيل تجريبية” على الطرق بحلول عام 2027، مما يعني أن الجمهور قد يبدأ في رؤية هذه السيارات في غضون بضع سنوات. كما تسعى الشركات المملوكة للدولة مثل دونغفينغ موتور وGAC Aion إلى تطوير بطاريات تتميز بمقاومة الحريق وأداء جيد في الطقس البارد.

يعتبر عام 2026 نقطة تحول كبيرة. هذا العام سيشهد انتقال المصانع من إنتاج عينات صغيرة إلى تصنيع بطاريات كافية للاختبارات الحقيقية. رغم أننا قد لا نرى جميع السيارات تستخدم هذه البطاريات قريبًا، إلا أن الاتجاه واضح. من المحتمل أن تحصل السيارات الكهربائية الفاخرة على البطاريات البوليمرية أولاً، بينما ستستخدم السيارات الأرخص نسخًا أكثر أمانًا وأقل تكلفة. لكن من المؤكد أنه بحلول نهاية هذا العقد، ستتغير طريقة تشغيل سياراتنا بشكل كبير.

رأي بوابة الذكاء الاصطناعي

تظهر التطورات في تكنولوجيا البطاريات الصلبة أهمية الكاثودات في تحسين أداء السيارات الكهربائية. تسعى الشركات الكبرى إلى تجاوز التحديات الحالية، مما يعكس التنافس الشديد في هذا القطاع. هل تعتقد أن هذه الابتكارات ستغير من تجربة القيادة الكهربائية بشكل جذري؟