صانع سيارات كهربائية صيني يكشف عن بطارية الحالة الصلبة الجديدة بمدى قيادة هائل

الصين - وكالة أنباء إخباري

ثورة في عالم السيارات الكهربائية: بطارية الحالة الصلبة تعد بمدى قيادة غير مسبوق

في خطوة قد تعيد تشكيل مستقبل التنقل الكهربائي، أعلن باحثون صينيون عن نجاحهم في تطوير واختبار بطارية الحالة الصلبة شبه السائلة، وهي تقنية واعدة تعد بمدى قيادة يتجاوز 620 ميلاً (1000 كيلومتر) بشحنة واحدة. وتتجاوز هذه التطورات الحدود الحالية لمدى السيارات الكهربائية، مع تلميحات إلى أن الإصدارات المستقبلية قد تصل إلى مدى يزيد عن 1000 ميل، مما يضع حدًا نهائيًا لمخاوف "قلق المدى" الذي لطالما واجه اعتماد السيارات الكهربائية.

تم تطوير هذه البطارية المبتكرة في جامعة نانكاي بمدينة تيانجين، وهي تتميز بكثافة طاقة عالية تصل إلى 500 واط-ساعة لكل كيلوغرام، وهو ما يمثل زيادة بنسبة 30% مقارنة ببطاريات الليثيوم أيون الرائدة حاليًا والتي تبلغ كثافتها حوالي 300 واط-ساعة لكل كيلوغرام. وتعني كثافة الطاقة الأعلى أن المركبات يمكنها تخزين المزيد من الطاقة في وزن أقل، مما يترجم إلى مدى أطول وأداء أفضل في حزمة أصغر حجمًا.

تشير التقارير إلى أن هذه البطارية تم تركيبها بالفعل في مركبة حقيقية وخضعت لاختبارات قيادة لمسافات طويلة. ويُعتقد أن المركبة التي تم اختبارها هي نموذج أولي طورته شركة China Automotive New Energy Battery (CANEB)، وهي شركة تابعة لمجموعة China FAW Group الصينية المتخصصة في تصنيع البطاريات. وعلى الرغم من أن التفاصيل الدقيقة حول السيارة لا تزال محدودة، إلا أن هذا التعاون بين الأوساط الأكاديمية والصناعية يسلط الضوء على التقدم السريع في تكنولوجيا البطاريات.

تتفوق بطاريات الحالة الصلبة، بما في ذلك هذا التصميم الهجين الجديد، على نظيراتها التقليدية في عدة جوانب رئيسية، أبرزها السلامة. ففي حين أن الإلكتروليتات السائلة المستخدمة في بطاريات الليثيوم أيون قابلة للاشتعال، فإن الإلكتروليتات الصلبة غير قابلة للاحتراق، مما يقلل بشكل كبير من خطر الأعطال الكارثية مثل الحرائق والانفجارات. بالإضافة إلى ذلك، قد توفر الإلكتروليتات الصلبة عمرًا تشغيليًا أطول للبطارية عن طريق تقليل نمو التشعبات المعدنية (dendrites) التي تسبب دوائر القصر، وكذلك التدهور الناتج عن التفاعلات الكيميائية السائلة.

تعتمد البطارية الجديدة على كاثود منغنيز غني بالليثيوم ونظام إلكتروليت هجين يجمع بين الحالة الصلبة والسائلة. يهدف هذا التصميم الهجين إلى الجمع بين مزايا بنية الحالة الصلبة مع "إلكتروليت مركب فائق الترطيب" (super-wetting)، والذي يُعتقد أنه يعزز الموصلية الأيونية ويزيد من السلامة. يشير مصطلح "الترطيب الفائق" إلى قدرة الإلكتروليت على الانتشار بالكامل عبر أسطح ومسام مواد البطارية، مما يزيد من مساحة التلامس بين الإلكتروليت والمواد النشطة، وبالتالي تسهيل حركة الأيونات بكفاءة أكبر.

علاوة على ذلك، تتميز البطارية بتقنية أنود الليثيوم التي تهدف إلى تبسيط عملية التصنيع، مما قد يؤدي إلى خفض تكاليف الإنتاج على المدى الطويل. ومع ذلك، فإن حزمة البطارية الحالية تبلغ سعتها الإجمالية 142 كيلوواط-ساعة، وتبلغ كثافة الطاقة على مستوى النظام 288 واط-ساعة لكل كيلوغرام، وهو انخفاض ملحوظ عن قيمة 500 واط-ساعة لكل كيلوغرام المقاسة للمادة نفسها. هذا الانخفاض يعتبر أمرًا طبيعيًا ومتوقعًا عند حساب الأنظمة المساعدة مثل أنظمة التبريد، والأسلاك، والهياكل الداعمة، ومكونات السلامة، وهو ما يتوافق مع معايير الصناعة في الإبلاغ عن أداء بطاريات السيارات الكهربائية.

يتوقع المطورون أن تصل الإصدارات المستقبلية إلى كثافة طاقة تتجاوز 340 واط-ساعة لكل كيلوغرام على مستوى الحزمة، وسعة إجمالية تبلغ 200 كيلوواط-ساعة، مما قد يدفع بمدى القيادة إلى ما بعد 1000 ميل (1600 كيلومتر). ومن المتوقع بدء عروض توضيحية لهذه التقنية في وقت لاحق من هذا العام.

يمثل مدى الـ 1000 ميل زيادة هائلة مقارنة بالمدى الحالي لمعظم السيارات الكهربائية المتاحة. فوفقًا لتقرير حديث، بلغ متوسط مدى السيارات الكهربائية المصنعة في عام 2024 حوالي 283 ميلاً (455 كيلومترًا)، بينما تصل أبرز الطرازات إلى حوالي 512 ميلاً (825 كيلومترًا). ومع ذلك، فإن هذه النتائج لا تزال بحاجة إلى التحقق المستقل من خلال الأبحاث المنشورة في المجلات العلمية المحكمة. لكن هذا التقدم يوضح الاتجاه المتسارع لتكنولوجيا بطاريات الحالة الصلبة، وانتقالها من مجرد تجارب معملية إلى اختبارات واقعية، مما يبشر بمستقبل واعد للسيارات الكهربائية من حيث المدى والسلامة والأداء.

Ekhbary News Agency