نطاق السيارات الكهربائية قد يشهد طفرة.. بطارية من نوع جديد

admin أكتوبر 20, 2024

0 28٬790 3 دقائق

نطاق-السيارات-الكهربائية-قد-يشهد-طفرة.-بطارية-من-نوع-جديد

يُعد نطاق السيارات الكهربائية “المحدود” ضمن أبرز التحديات التي تعرقل انتشار هذه السيارات على الطرق، وفق مستهدفات الطاقة النظيفة التي تتبناها دول وحكومات لخفض الانبعاثات في قطاع النقل.

وتراجعت مبيعات السيارات العاملة بالبطاريات، وزاد عزوف المستهلكين من محبي الرحلات طويلة المدى عن شرائها؛ إذ يضطرون إلى البحث عن نقاط شحن والمكوث فيها انتظارًا لإعادة تزويد البطارية بالكهرباء.

ووفق متابعة منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن) لتقنيات مطورة حديثًا، تتيح بطاريات الليثيوم والمنغنيز والحديد والفوسفات (LMFP) زيادة النطاق إلى أبعد مما هو معتاد في عملية الإنتاج والتصنيع حتى الآن.

وتؤدي التقنيات الجديدة -التي طوّرتها شركة إنتجرال باور Integral Power البريطانية- دورًا في تقليل حجم البطارية ووزنها، ما يُعد حلًا مثاليًا لعدد من التحديات التي واجهت الصناعة خلال السنوات القليلة الماضية.

مميزات إضافة المنغنيز

قد تؤدي بطارية شركة “إنتجرال باور” الجديدة إلى زيادة نطاق السيارات الكهربائية بنحو 20%، مقارنة بالنطاق الحالي.

وتمتاز البطارية المطورة بأنها تحتوي على معدن المنغنيز بما يصل إلى 80% من مكوناتها، وهي نسبة تفوق بطاريات الشركات الأخرى التي تتراوح نسبة المعدن فيها بين 50 و70%.

وتسمح تركيزات المنغنير العالية بزيادة جهد البطارية الجديدة إلى 4.1 فولت، ارتفاعًا من جهد بطاريات “فوسفات حديد الليثيوم LFP” التقليدية البالغة 3.45 فولت؛ ما ينعكس على نطاق السيارات الكهربائية ومدة رحلاتها.

فني في مصنع لإنتاج البطاريات – الصورة من Quality Magazine

ويتكون كاثود خلايا بطارية الشركة البريطانية من بعض المواد النشطة، من بينها: الليثيوم، والمنغنيز، والحديد، والفوسفات.

ويُتيح الدمج بين هذه المكونات تقليص حجم البطارية ووزنها؛ ما يتفادى أحد أبرز عيوب السيارات الكهربائية ومخاوف تداعيات ثقل وزنها الكلي (شامل البطارية) على الطرق.

وتقوم تقنية عمل البطارية الجديدة على رفع حزمة المعادن المستعملة للجهد، ويعزّز ذلك من أداء السيارة، وفق موقع إنترستنج إنجينيرنج (Interesting Engineering).

ويضرب تنوع المعادن ومكونات كاثود بطارية الليثيوم والمنغنيز والحديد والفوسفات عصفورين بحجر واحد؛ إذ يجمع بين التكلفة المعقولة وتوافر المعادن والكثافة المرتفعة لبطاريات “النيكل والكوبالت والمنغنيز” فائقة التكلفة.

تطوير وتحدٍ مهم

خضعت بطارية شركة “إنتجرال باور” البريطانية إلى اختبارات من قبل مركز الابتكارات الهندسية للغرافين، وتوافقت نتائج الاختبارات مع ما تروج له الشركة من اتساع لنطاق السيارات الكهربائية التي تستعمل البطارية ذات نسبة المنغنيز المرتفعة.

وما تزال البطارية الجديدة تخضع لتقييمات أخرى؛ تمهيدًا لاعتماد مكونات معادنها والنسب المستعملة.

وأوضح مؤسس الشركة البريطانية ورئيسها التنفيذي “بهنام هورموزي، أن صناعة السيارات واجهت تحدي رفع مستوى المنغنيز في بطارية “فوسفات حديد الليثيوم” دون الإخلال بكفاءة الطاقة.

وأضاف أنه قبل التطوير كان مستوى المنغنيز في البطاريات يتناسب عكسًيا مع قدرتها، غير أن التقنيات التي أضافتها شركة “إنتجرال باور” حافظت على مستوى قدرة البطارية وكثافة طاقتها مرتفعَين كلما زادت نسبة المنغنيز بها.

وخلال عملية التطوير أدخلت الشركة البريطانية تعديلات على البطارية ورفعت نسبة المنغنيز؛ ما رفع كفاءتها إلى حد منافسة بطاريات المنغنيز التي تضم نيكل وكوبالت أيضًا (إن سي إم NCM).

اختبار كفاءة لطراز من إنتاج فولكسفاغن الألمانية – الصورة من Southwest Research Institute

بطاريات السيارات الكهربائية

تملك شركة “إنتجرال باور” منشأة ستنتج مواد كاثود بطارية فوسفات حديد ومنغنيز الليثيوم، مع مواصلة إنتاج بطارية فوسفات حديد الليثيوم.

وتمتاز البطارية الجديدة إل إم إف بي (LMFP) بأنها أكثر استدامة مقارنة بالبطاريات الأخرى وتكلفتها منخفضة؛ ما يعزّز نطاق السيارات الكهربائية ويسرّع وتيرة تحول الطاقة.

ويأتي الكشف عن البطارية الجديدة في توقيت بالغ الأهمية، مع تلقي عدد من كبار المطورين في أوروبا ضربات قاسية -مثل شركة نورث فولت السويدية- التي لجأت إلى تقليص عملياتها وموظفيها لصعوبة الوفاء بالتزاماتها.

وفي نهاية يوليو/تموز الماضي، علّقت شركة “يوميكور” البلجيكية مشروعًا لبناء مصنع أونتاريو لإنتاج مواد الكاثود في كندا، بعدما كان مخططًا افتتاحه عام 2026، لتزويد 800 ألف سيارة كهربائية سنويًا بالبطاريات اللازمة.

وتكرر الأمر ذاته مع شركة باسف الألمانية التي أقدمت على إلغاء استثمار بأصول ليثيوم في تشيلي، وأوقفت مشروعًا آخر بالتعاون مع شركة “إيراميت” الفرنسية في إندونيسيا.

موضوعات متعلقة..