إعداد: خنساء الزبير
رغم أن محاولات إنتاج وتوفير بطاريات الحالة الصلبة للسيارات الكهربائية جارٍ على قدم وساق؛ فإنّ المحللين يقولون: إن شركات صناعة السيارات العملاقة قد تكون على وشك التحول إلى نوع مختلف من العلوم التحويلية.
ولطالما تم الترويج لهذا النوع من البطاريات على أنها المنقذ المنتظر للقيادة المستدامة، وكما يوحي اسمها فهي تحتوي على إلكتروليت صلب، مصنوعة من مواد مثل السيراميك، ما يجعلها مختلفة عن بطاريات أيونات الليثيوم التقليدية التي تحتوي على إلكتروليت سائل.
ومن الناحية النظرية توفر هذه التقنية من الجيل التالي طاقة أكبر في كل وحدة حجم مقارنة بالبطارية التقليدية. ويقول المؤيدون، إنها توفر بطاريات أكثر أماناً وأقل سعراً وأقوى للسيارات الكهربائية، فضلاً عن سرعة الشحن.
استثمارات بلا طائل
استثمرت شركات صناعة السيارات، مليارات الدولارات في أبحاث بطاريات الحالة الصلبة وتعاونت مع المطورين لإنتاج إصداراتها الخاصة للإنتاج الضخم.
فعلى سبيل المثال، قالت شركة تويوتا اليابانية، إنها تهدف إلى إدخال بطاريات الحالة الصلبة إلى الإنتاج الضخم بين عامي 2027 و2028. وذكرت أن الاختراق الأخير في محاولتها لتحسين متانة تكنولوجيتها يعني أن البطارية من المتوقع أن توفر مدى يبلغ 1000 كيلومتر (621 ميلاً) ووقت شحن يبلغ 10 دقائق فقط.
وأعلنت شركة نيسان اليابانية في أبريل/ نيسان الماضي أنها تخطط لإطلاق هذه البطاريات للسيارات الكهربائية بحلول أوائل عام 2029، بينما قالت مجموعة مرسيدس بنز الألمانية وشركة البطاريات الأمريكية «فاكتوريال» في سبتمبر، إنهما تعملان معاً على بطارية الحالة الصلبة التي ستكون جاهزة للإنتاج بحلول نهاية العقد.
ولدى «فاكتوريال» اتفاقيات تطوير مشتركة أيضاً مع شركات أخرى لصناعة السيارات مثل كيا وهيونداي وستلانتيس.
ويبلغ متوسط المدى للسيارات الكهربائية في الولايات المتحدة ما يقرب من 300 ميل (أو 483 كيلومتراً) بشحنة واحدة، في حين أن الوقت المستغرق لشحن سيارة كهربائية تعمل بالبطارية يمكن أن يستغرق 20 دقيقة أو عدة ساعات، اعتماداً على السيارة وسرعة محطة الشحن.
شبه الصلبة
ويقول المحللون: إن أحد العيوب الرئيسية في بطاريات الحالة الصلبة هو انتفاخ البطارية أثناء الشحن، وفي النهاية تدهور الخلية بعد إعادة الشحن لفترة طويلة.
ويقول بعض الخبراء: إنه بالنظر إلى التكنولوجيا الحالية فإن بطاريات أيونات الليثيوم شهدت تحسناً كبيراً، وإن التحسن التدريجي للتكنولوجيا الأقل كلفة أمر جيد لدرجة أنه ربما لم تعد بطاريات الحالة الصلبة جاذبة.
ولكن قد يكون هناك خيار آخر وهو البطاريات شبه الصلبة. وتستخدم هذه الخلايا تصميماً هجيناً من الإلكتروليت الصلب والإلكتروليت السائل؛ ويقول بعض المحللين، إنها قد تعمل كجسر بين النوعين من البطاريات.
والبطاريات شبه الصلبة تم توفرها تجارياً «إلى حد كبير» في الصين، ويرى الخبراء أنها التكنولوجيا الوسطية التي ستلغي بالفعل الحاجة إلى بطاريات الحالة الصلبة بالكامل.
ريادة صينية
وتقود الشركات الصينية في المقام الأول تطوير البطاريات شبه الصلبة، بما في ذلك شركة CATL، وهي واحدة من أكبر شركات إنتاج البطاريات في العالم، بجانب شركات أخرى.
وقد قامت شركة نيو الصينية لصناعة السيارات الكهربائية بتسويق بطاريات شبه صلبة بقدرة 150 كيلووات في الساعة لسياراتها الكهربائية، بمدى يصل إلى 1000 كيلومتر.
وبشكل منفصل، تنتج شركة جانفينج لي إنيرجي، وهي شركة تابعة لشركة جانفينج ليثيوم، بطاريات شبه صلبة للسيارات الكهربائية بمدى يصل إلى 530 كيلومتراً.