طبق برآوردهای آژانس بین‌المللی انرژی، بیش از ۲۴۵ میلیون خودروی برقی تا سال ۲۰۳۰ در خیابان‌های جهان رفت‌وآمد خواهند کرد که همگی نیاز به باتری دارند. به همین خاطر محققان سخت در تلاش هستند تا راهی برای بهبود باتری‌ها پیدا کرده و درعین‌حال هزینه‌ها را به حداقل برسانند. در حال حاضر چند تئوری مختلف برای فناوری باتری خودروهای برقی مطرح شده که می‌توانند تحول بزرگی در صنعت باتری‌سازی ایجاد کنند. در ادامه با برخی از این رویکردها آشنا می‌شویم.
پیش از هر چیز بد نیست بدانید که خودروهای الکتریکی امروزی عمدتاً از باتری‌های لیتیوم یونی استفاده می‌کنند. این باتری‌ها از سلول‌های متعددی تشکیل شده‌اند که شامل کاتد و آند می‌شود. کاتد از جنس کبالت، نیکل، لیتیوم و… است که قیمت بسیار بالایی دارد و همین موضوع، یک مانع بزرگ برای توسعه صنعت خودروسازی برقی به‌حساب می‌آید. رویکردهای آتی می‌توانند با جایگزینی باتری‌های لیتیوم – یونی لطف بزرگی در حق صنعت خودروسازی جهان کنند.
استفاده از فناوری حالت جامد
یکی از مهم‌ترین روش‌ها برای بهبود باتری EV استفاده از فناوری حالت جامد (SOLID-STATE) است. بدین ترتیب که الکترولیت مایع موجود در باتری‌های لیتیوم – یونی با الکترولیت جامد جایگزین شده تا مجموعه کمتر مستعد فرار حرارتی باشد. بدین ترتیب باتری به زمان کمتری برای شارژ نیاز خواهد داشت و پایدارتر خواهد بود. فناوری حالت جامد ابتدا در قرن نوزدهم کشف شد؛ اما به سبب مشکلاتی همچون چگالی انرژی پایین، از کاربرد گسترده آن در محصولات جلوگیری به عمل آمد. حال غول‌های خودروسازی جهان مثل تویوتا، بیامو و فولکس‌واگن اعلام کرده‌اند در حال سرمایه‌گذاری روی این فناوری هستند تا محصولات خود را تا سال ۲۰۳۰ با باتری جدید راهی جاده‌ها کنند.
استفاده از مواد جدید در ساخت باتری‌ها
به‌احتمال زیاد تا سال ۲۰۳۰ دیگر خبری از باتری‌های لیتیوم – یونی معمولی نخواهد بود و شرکت‌ها از مواد دیگری برای ساخت باتری استفاده خواهند کرد. یکی از این مواد سیلیکون است که علاوه بر افزایش ۱۰ برابری چگالی انرژی، هزینه‌ها را به طور قابل‌توجهی کاهش می‌دهد. سیلیکون به‌زودی جایگزین گرافیت شده و نقش آند را در باتری‌های آینده ایفا خواهد کرد. تحقیقات نشان می‌دهند که این اقدام منجر به شارژدهی بالا شده و امکان رانندگی ۱۰۰۰ کیلومتر با یک‌بار شارژ کامل را برای خودروهای برقی فراهم می‌آورد. تسلا جزو آن دسته شرکت‌هایی است که نسبت به استفاده از سیلیکون در باتری EV تمایل نشان داده و تحقیقات گسترده‌ای پیرامون آن انجام داده است.
باتری لیتیوم – گوگرد یا لیتیوم – سولفور نیز اخیراً نظر محققان را به خود جلب کرده است. این باتری به دلیل وزن پایین، چگالی انرژی بالا و قیمت کم جایگزین مناسبی برای لیتیوم – یون به شمار می‌آید. باتری لیتیوم – هوا نیز از دیگر گزینه‌های موجود برای استفاده در EV است. جفت‌شدن لیتیوم و اکسیژن به لحاظ تئوری می‌تواند منجر به سلول‌های الکتروشیمیایی با بالاترین انرژی ممکن شود. البته ناگفته نماند که هر دو مدل باتری هنوز به طور تجاری تولید نشده و مورداستفاده انبوه قرار نگرفته‌اند.
کاهش قیمت باتری خودروهای الکتریکی
پیش‌بینی دیگر در خصوص باتری‌های EV کاهش قیمت آن‌ها تا ۱۰ سال آینده است. شرکت‌های بزرگ مثل تسلا در تلاش هستند تا با ایجاد چند تغییر کوچک در فرایند ساخت باتری (مانند حذف زبانه پایانه مورداستفاده برای اتصال سلول‌ها) کارایی آن را بهبود بخشیده و هزینه‌های ساخت را پایین بیاورند. برخی دیگر می‌کوشند با آزمایش انواع مواد شیمیایی و تکنیک‌های مختلف، روند استهلاک و خرابی باتری را کاهش و طول عمر آن را افزایش دهند. بدین ترتیب صاحبان خودرو از خرید مجدد یا تعویض باتری بی‌نیاز می‌شوند. در پایان این را هم بگوییم که طول عمر باتری‌های لیتیوم – یونی اغلب ۱۰ سال یا ۱۶۰ هزار کیلومتر است.
آشنایی با بزرگ‌ترین تأمین‌کننده باتری خودروی برقی در جهان
عمده شرکت‌های بزرگ و مطرح خودروسازی به سمت تولید خودروهای برقی روی آورده و یکی پس از دیگری ظرفیت تولید خودروهای درون‌سوز خود را کاهش می‌دهند تا بدین ترتیب، سرمایه اصلی آن صرف ساخت و توسعه خودروهای برقی شود.
بد نیست بدانید که چینی‌ها از حدود ۱۰ سال پیش تمرکز خود را روی برقی‌سازی خودروها معطوف ساخته و در حال حاضر به‌عنوان غول‌های بزرگ صنعت خودروسازی برقی در جهان شناخته می‌شوند. شرکت‌های بزرگی مثل BYD، SGMW، Chery و GAC هم‌اینک محصولات متعددی را به نقاط مختلف جهان صادر کرده و از طریق برندهای مختلف، بخش عمده‌ای از بازارهای جهانی در دست گرفته است. به طور خاص شرکت BYD به‌عنوان یکی از پیش‌گامان برقی‌سازی خودرو توانسته در تولید زیرساخت‌های مربوطه از جمله باتری نیز از رقبای خود پیشی بگیرد. در حال حاضر BYD بزرگ‌ترین تولیدکننده باتری در جهان به‌حساب می‌آید و تأمین‌کننده اصلی شرکت‌های اروپایی، آمریکایی و ژاپنی است.
سخن آخر
جهان رو به پیشرفت است و فناوری‌های مختلف هر روز پیچیده‌تر و درعین‌حال، تأثیرگذارتر می‌شوند. فناوری تولید باتری برای خودروهای برقی نیز در آینده نزدیک پیشرفت قابل‌ملاحظه‌ای می‌کند و صرف‌نظر از مسیر پیشرفت، بدون شک امکان پیمایش مسافت‌های طولانی‌تر، شارژ سریع‌تر و هزینه پایین‌تر را برای خودروهای برقی به ارمغان می‌آورند.
دیدگاهتان را بنویسید