تسعى الصين إلى تعزيز استخدام الإلكتروليتات الصلبة كخطوة جديدة في تطوير بطاريات السيارات الكهربائية، حيث أطلقت نظام تصنيف وتوحيد جديد للبطاريات الصلبة، والذي سيصبح رسميًا في يوليو. يتم تصنيف البطاريات الصلبة بناءً على كمية السائل في الإلكتروليت، حيث تُعرف البطاريات التي تحتوي على 95% من الإلكتروليت الصلب باسم بطاريات هجين صلبة-سائلة. تعتبر شركة CATL وغيرها من الشركات هذه التقنية حلاً مؤقتًا مثاليًا في الطريق نحو البطاريات الصلبة بالكامل، التي تتميز بتكلفتها العالية وعمرها الأقصر، حيث يمكن إنتاج البطاريات الهجينة على خطوط الإنتاج الحالية للإلكتروليت السائل.
بطارية الهجين تصل إلى كثافة طاقة صلبة
تثبت أحدث التطورات في بطاريات الهجين الصلبة-السائلة صحة ادعاءات شركة CATL. تم تركيب حزمة بطارية بسعة 142 كيلووات ساعة على سيارة سيدان من مجموعة FAW، في المكان الذي كانت تشغله بطارية LFP بسعة أقل بكثير.
تستخدم البطارية الجديدة الإلكتروليت الصلب-السائل مع المنغنيز كالكاثود بدلاً من النيكل المكلف، مما يوفر كثافة طاقة تصل إلى 500 واط ساعة/كجم. تجدر الإشارة إلى أن هذه الكثافة تعادل ضعف ما تقدمه بطاريات LFP الحديثة، وتقترب من الحد النظري للبطاريات الصلبة من الجيل الأول التي أعلنت عنها تويوتا والتي ستدخل سياراتها بحلول عام 2028.
تم تطوير بطارية الليثيوم-منغنيز مع الإلكتروليت الصلب-السائل بالتعاون بين مجموعة FAW وشركة VW وشُركاء من جامعة نانكاي. اتبعت هذه الفرق مسارًا بحثيًا مختلفًا مقارنةً بالبطاريات الحالية ذات الإلكتروليت شبه الصلب، مثل حزمة 150 كيلووات ساعة التي تقدمها NIO، والتي تُؤجر للرحلات الطويلة نظرًا لتكلفتها العالية.
من خلال استبدال النيكل المكلف بالمنغنيز، تمكن الباحثون من خفض تكلفة الحزمة الهجينة مع الحفاظ على كثافة طاقة تعادل تلك الخاصة بالبطاريات الصلبة. تشير التقارير إلى أن البطارية تستخدم تقنية الإلكتروليت المركب المعالج في الموقع، مما يوفر موصلية أيونية عالية ونوافذ كيميائية كهربائية واسعة، بالإضافة إلى مقاومة اللهب ومزايا تكلفة. تم تشكيل الأنود أيضًا في الموقع لزيادة عمر البطارية وسلامتها، بينما يوفر كاثود الليثيوم-منغنيز كثافة طاقة تصل إلى 300 مللي أمبير/جرام، متجاوزًا حتى أفضل خلايا LFP بمقدار الضعف.
من المتوقع أن تعود اختبارات النطاق في سيارات FAW النموذجية بأكثر من 1000 كيلومتر على شحنة واحدة، على الرغم من أن هذا يعتمد على معيار CLTC المحلي الأكثر تساهلاً. بناءً على كفاءة السيارات الكهربائية المتوسطة التي تبلغ حوالي 30 كيلووات ساعة لكل 100 ميل، من المتوقع أن تصل البطارية الهجينة إلى نطاق 500 ميل وفقًا لتقديرات EPA. الفريق يستعد الآن لإصدار حزمة 200 كيلووات ساعة التي ستوفر ما يقرب من 700 ميل على شحنة واحدة، مرة أخرى في حجم مضغوط.
| المواصفة | القيمة |
|---|---|
| سعة البطارية | 142 كيلووات ساعة |
| كثافة الطاقة | 500 واط ساعة/كجم |
| نوع الإلكتروليت | هجين صلب-سائل |
| نطاق القيادة المتوقع | 500 ميل |
| تكلفة البطارية | منخفضة مقارنة بالبطاريات الصلبة بالكامل |
رأي بوابة الذكاء الاصطناعي
تعتبر التطورات في بطاريات الهجين الصلبة-السائلة خطوة هامة نحو تحقيق كفاءة أعلى في السيارات الكهربائية. تتيح هذه التقنية تقليل التكاليف مع الحفاظ على الأداء، مما قد يسهم في زيادة انتشار السيارات الكهربائية. هل تعتقد أن هذه الابتكارات ستؤدي إلى تحول جذري في سوق السيارات الكهربائية؟
المصدر: الرابط الأصلي
