قد يتحول السباق على بطاريات السيارات الكهربائية من الجيل التالي قريبًا إلى الحالة شبه الصلبة

باريس، فرنسا – تجري الجهود لتسويق بطاريات الحالة الصلبة للسيارات الكهربائية (EVs) على قدم وساق، لكن المحللين يقولون إن شركات السيارات العملاقة يمكن أن تكون على أعتاب التحول إلى نوع مختلف من العلوم التحويلية.

لطالما وُصفت بطاريات الحالة الصلبة بأنها “الكأس المقدسة” للقيادة المستدامة. كما يوحي الاسم، تحتوي بطاريات الحالة الصلبة على إلكتروليت صلب مصنوع من مواد مثل السيراميك. وهذا يجعلها مختلفة عن بطاريات الليثيوم أيون التقليدية، التي تحتوي على إلكتروليت سائل.

ومن الناحية النظرية، تقوم تقنية الجيل التالي هذه بتعبئة المزيد من الطاقة في كل وحدة حجم مقارنة ببطاريات الليثيوم أيون. ويقول المؤيدون إنها توفر بطاريات أكثر أمانًا وأرخص وأقوى للسيارات الكهربائية، بالإضافة إلى أوقات شحن أسرع.

استثمر صانعو السيارات مليارات الدولارات في أبحاث البطاريات ذات الحالة الصلبة وتعاونوا مع المطورين لإنتاج إصداراتهم الخاصة للإنتاج الضخم.

على سبيل المثال، قالت شركة تويوتا اليابانية إنها تهدف إلى إدخال بطاريات الحالة الصلبة في الإنتاج الضخم بين عامي 2027 و 2028. وقالت شركة صناعة السيارات إن الاختراق الأخير في محاولتها لتحسين متانة تكنولوجيتها يعني أنه من المتوقع أن تقدم البطارية نطاقًا واسعًا. مسافة 1000 كيلومتر (621 ميلاً) ومدة شحن تبلغ 10 دقائق فقط.

وقالت نيسان اليابانية في أبريل إنها تخطط لإطلاق بطاريات الحالة الصلبة للسيارات الكهربائية بحلول أوائل عام 2029، في حين أن الشركة الألمانية مجموعة مرسيدس بنز وقالت شركة فاكتوريال الأمريكية الناشئة للبطاريات في سبتمبر إنهما يعملان معًا على بطارية الحالة الصلبة التي ستكون جاهزة للإنتاج بحلول نهاية العقد. لدى Factorial أيضًا اتفاقيات تطوير مشتركة مع شركات صناعة السيارات بما في ذلك Stellantis وHyundai وKia.

يبلغ متوسط ​​المدى للمركبات الكهربائية في الولايات المتحدة ما يقرب من 300 ميل (أو 483 كيلومترًا) بشحنة واحدة، وفقًا لصندوق الدفاع البيئي، في حين أن الوقت الذي يستغرقه شحن سيارة كهربائية تعمل بالبطارية يمكن أن يستغرق 20 دقيقة أو عدة ساعات، اعتمادًا على ذلك. على السيارة وسرعة نقطة الشحن.

وقال ماكس ريد، المحلل في شركة وود ماكنزي، إن بطاريات الحالة الصلبة هي في بداية رحلة طويلة نحو التسويق التجاري.

وقال ريد لشبكة CNBC عبر مكالمة فيديو: “من الواضح أن النتائج تبدو واعدة للغاية – أكثر أمانًا وكثافة طاقة أكبر وخاصة سرعات الشحن، والتي نعتقد أنها ربما تكون إحدى الفوائد الرئيسية للحالة الصلبة”.

ومع ذلك، على الرغم من الضجيج المتزايد حول احتمال طرح بطاريات الحالة الصلبة، لا يزال المحللون متشككين بشأن متى ستصل هذه البطاريات إلى السوق بالفعل.

وقال ريد من شركة وود ماكنزي إن أحد العوائق الرئيسية في بطاريات الحالة الصلبة هو تضخم البطارية أثناء الشحن، وفي النهاية، تدهور الخلية بعد إعادة الشحن على نطاق واسع.

وقالت جوليا بوليسكانوفا، المديرة الأولى للمركبات وسلاسل توريد المركبات الإلكترونية في مجموعة الحملات النقل والبيئة، لشبكة CNBC في مؤتمر باريس: “قبل خمس سنوات، إذا تحدثنا عن هذا، لكنت متحمسة للغاية بشأن بطاريات الحالة الصلبة”. معرض السيارات.

“ولكن بطريقة أو بأخرى في هذه المسافة بين الطيارين والتسويق، هناك نوع من الحاجز اليوم، نوع من العوائق لأنه في كل مرة أتحدث فيها مع المديرين التنفيذيين لصناعة السيارات في مؤتمرات البطاريات، أظل أسمع نفس الإجابة: “نحن على بعد خمس إلى سبع سنوات”. “.'”

“عندما تنظر إلى التكنولوجيا الحالية، بطاريات الليثيوم أيون، تجد أنها قد تحسنت كثيرًا. لقد كان التحسين التدريجي لتكنولوجيا أرخص جيدًا جدًا لدرجة أنه ربما لم يعد من الجذاب بعد الآن وضع كل هذا الاهتمام على الحالة الصلبة. وأضافت بوليسكانوفا.

ومع ذلك، قد يكون هناك خيار آخر: البطاريات شبه الصلبة. تستخدم هذه الخلايا تصميمًا هجينًا من الإلكتروليت الصلب والإلكتروليت السائل – ويقول بعض المحللين إنها يمكن أن تكون بمثابة جسر بين نوعي البطاريات.

وقال ريد إنه تم بالفعل تسويق البطاريات شبه الصلبة تجاريًا “إلى حد كبير” في الصين، “وفي الواقع، رأيي هو أن هذه هي التكنولوجيا التوفيقية التي ستغني في الواقع عن الحاجة إلى الحالة الصلبة الكاملة. “

“نظرا أبطأ [EV] الطلب في الغرب وهذه المشكلات المتعلقة بالحالة الصلبة، قد ترى بعض الإعلانات السلبية أو الإعلانات غير الإيجابية بشأن الحالة الصلبة الكاملة وفي الواقع قليلًا من المحور إلى الحالة شبه الصلبة بمجرد إدراك أنها تكنولوجيا انتقالية أفضل قال ريد: “لما يحتاجه هذا العقد”.

تقود الشركات الصينية في المقام الأول عملية تطوير بطاريات الحالة شبه الصلبة، بما في ذلك شركة CATL، وهي واحدة من أكبر منتجي البطاريات في العالم، وأمثال WeLion وQingtao Energy وGanfeng Lithium.

قامت شركة تصنيع السيارات الكهربائية الصينية Nio بالفعل بتسويق بطاريات شبه صلبة بقدرة 150 كيلووات في الساعة لمركباتها الكهربائية، بمدى يصل إلى 1000 كيلومتر. وبشكل منفصل، تقوم شركة Ganfeng LiEnergy، وهي شركة تابعة لشركة Ganfeng Lithium، بإنتاج بطاريات شبه صلبة للمركبات الكهربائية التي يصل مداها إلى 530 كيلومترًا.

وقالت بوليسكانوفا من النقل والبيئة إنها تشهد تقدمًا في البطاريات شبه الصلبة في الصين، “لأن أي شخص يفهم كيفية صنع البطاريات سيصنع دائمًا البطارية التالية”.

“أعتقد أنه كان هناك الكثير من الاهتمام والتسويق للابتكارات منخفضة التكلفة بدلاً من الحالة الصلبة. يجب أن يكون السبب في ذلك هو أن الأداء جيد بما فيه الكفاية في مجال المركبات. نعم، يمكننا التحدث عن الشاحنات والطائرات، وأضافت: “لكن في مجال السيارة، فإن 600 إلى 800 كيلومتر أمر جيد”.

ليس الجميع مقتنعين بالتحول الوشيك نحو البطاريات شبه الصلبة ــ أو الضجيج المحيط بالطرح الشامل لبطاريات الحالة الصلبة في السنوات القليلة المقبلة.

“الحقيقة هي أنه في الوقت الحالي، عندما ننظر إلى مجال المركبات الكهربائية، فإن البطاريات المعتمدة على الليثيوم [are] قال مايكل ويدمر، رئيس قسم أبحاث المعادن في بنك أوف أمريكا للأبحاث العالمية، لبرنامج Squawk Box Europe على قناة CNBC يوم 9 أكتوبر: “لا يزال الطريق طويلاً”.

وأضاف: “هذه هي الدعامة الأساسية ومن المحتمل أن تظل كذلك خلال السنوات الخمس إلى العشر المقبلة”.