طوكيو / سنغافورة (رويترز) – قالت شركة تويوتا موتور (7203.T) إنها تتجه نحو إنتاج بطاريات الحالة الصلبة للجيل القادم من السيارات الكهربائية ، مما يوفر تقنية تعد بمزيد من تخزين الطاقة بشكل أسرع. الشحن أقرب إلى السوق.
كيف تختلف بطاريات الحالة الصلبة؟
تستخدم بطاريات الحالة الصلبة طبقات رقيقة من الإلكتروليتات الصلبة التي تحمل أيونات الليثيوم بين الأقطاب الكهربائية.
تستخدم بطاريات الليثيوم أيون (ليثيوم أيون) على نطاق واسع ، على النقيض من ذلك ، تستخدم الإلكتروليتات السائلة.
تم استخدام بطاريات الحالة الصلبة في الأجهزة الإلكترونية الصغيرة مثل أجهزة تنظيم ضربات القلب والساعات الذكية. كان إنتاج بطاريات السيارات الكهربائية في الأسواق الضخمة أبطأ في التطور.
قالت تويوتا إنها تغلبت على مشكلة تتعلق بمتانة بطاريات الحالة الصلبة التي من شأنها أن تمهد الطريق للإنتاج ، والتي تتوقع أن تبدأ في 2027-2028.
ما هي مزايا بطاريات الحالة الصلبة؟
لقد أطلق عليهم اسم “الكأس” لتطوير البطاريات و “قبلة الموت” لعروض محرك الاحتراق بسبب قوتهم ونطاق القيادة الممكن عند شحنة واحدة.
يمكن لبطاريات الحالة الصلبة أن تحتوي على طاقة أكبر من بطاريات الليثيوم أيون السائلة ، وهو مكسب من شأنه أن يسرع الانتقال إلى المركبات الكهربائية من خلال معالجة مخاوف المستهلك: النطاق.
أظهر استطلاع أجرته رويترز في مارس أن 35٪ من الأمريكيين الذين شملهم الاستطلاع يريدون سيارات كهربائية بمدى 500 ميل أو أكثر (804 كيلومترات أو أكثر) ، وهي مسافة لا يقدمها سوى القليل في الوقت الحالي.
تم أيضًا الترويج لبطاريات الحالة الصلبة كطريقة لتقليل وقت الشحن.
قالت تويوتا إنها تتوقع أن يكون وقت شحن بطاريتها الصلبة 10 دقائق أو أقل. وبالمقارنة ، فإن شبكة Tesla Supercharger ، وهي الأكبر من نوعها ، توفر ما يعادل 321 كم من الشحن في 15 دقيقة.
هناك أيضًا أمان. يكون المنحل بالكهرباء في بطاريات الليثيوم أيون السائلة متطايرًا وقابلًا للاشتعال في درجات حرارة عالية ، مما يعني وجود خطر نشوب حريق أو تسرب كيميائي.
ما سبب صعوبة تصنيع بطاريات الحالة الصلبة؟
أنتج صانعو السيارات وشركات التكنولوجيا خلايا بطارية صلبة للمركبات الكهربائية في النموذج الأولي ، لكنهم لم يتمكنوا حتى الآن من التوسع في الإنتاج الضخم.
من الصعب تصميم إلكتروليت صلب ثابت وخامل كيميائيًا ومع ذلك لا يزال موصلًا جيدًا للأيونات بين الأقطاب الكهربائية. كما أن تصنيعها غالي الثمن وعرضة للتشقق.
وقد جعل ذلك بطاريات الحالة الصلبة أغلى بكثير من بطاريات الليثيوم أيون السائلة.
لم تكشف تويوتا عن تقديرات التكلفة لبطاريتها الكهربائية الجديدة ذات الحالة الصلبة أو الاستثمار الإضافي الذي سيتعين عليها القيام به لزيادة الإنتاج.
من الذي يحاول صنعها؟
كشفت معظم شركات صناعة السيارات الكبرى – باستثناء Tesla (TSLA.O) – عن جهود التطوير أو الشراكات.
تعمل تويوتا على دفع تطوير بطاريات الحالة الصلبة وتعاونت مع باناسونيك (6752.T) في مشاريع ذات صلة.
قالت شركة نيسان موتور (7201 تي) ، وهي أول شركة لصناعة السيارات تطلق سيارة كهربائية كبيرة الحجم مع Leaf ، إنها تطور بطاريات صلبة وتعمل نحو الإنتاج الضخم بحلول عام 2028.
تعمل هوندا على تطوير بطاريات الحالة الصلبة ولكنها لم تحدد جدولًا زمنيًا لإدخالها في السوق.
قالت شركة QuantumScape الأمريكية لبدء تشغيل البطاريات (QS.N) ، بدعم من بيل جيتس وفولكس فاجن (VOWG_p.DE) ، إنها أبرمت عقودًا مع ست شركات تصنيع سيارات كهربائية ، بما في ذلك فولكس فاجن.
أبرمت شركة أوتوموتيف سيلز ، وهي مشروع بين مرسيدس-بنز (MBGn.DE) و Stellantis (STLAM.MI) و TotalEnergies (TTEF.PA) ، اتفاقية لتطوير بطاريات الحالة الصلبة مع شركة ProLogium Technology لصناعة البطاريات في تايوان.
استثمرت كل من Ford (FN) و BMW (BMWG.DE) في شركة Solid Power (SLDP.O) الناشئة في الولايات المتحدة ، والتي تنتج بطاريات نموذجية. قالت شركة هيونداي موتور (005380.KS) ، وهي مستثمر آخر في الطاقة الصلبة ، إنها تخطط لإنتاج كميات كبيرة من بطاريات الحالة الصلبة بحلول عام 2030.
لم تقدم Tesla تفاصيل خطط تطوير بطاريات الحالة الصلبة. ركزت الشركة الرائدة في السوق للمركبات الكهربائية على طرح 4680 خلية أكثر قوة لشاحنتها Cybertruck وغيرها من المركبات.
معاييرنا: مبادئ الثقة في Thomson Reuters.