خودروسازان در حال سرمایه‌گذاری بر روی باتری‌های حالت جامد (که پتانسیل بهتری نسبت به باتری‌های لیتیوم یون فعلی دارند) هستند تا محدوده و ایمنی خودروهای الکتریکی را بهبود بخشند.
همانطور که بیشتر بازیگران اصلی و بسیاری از استارتاپ‌های جدید وارد دنیای وسایل نقلیه الکتریکی (EVs) می‌شوند، بسیاری در حال رقابت برای توسعه یک باتری حالت جامد هستند که می‌تواند عملکرد و ایمنی را بسیار بهبود بخشد.
شرکت‌ها در سراسر جهان سرمایه‌گذاری زیادی روی فناوری مورد نیاز برای توسعه این نوع باتری می‌کنند، به این امید که بتوانند خودروی برقی را با کارآمدترین باتری موجود در بازار عرضه کنند.
از آنجایی که دولت‌ها در سرتاسر جهان برای معرفی ممنوعیت خودروهای موتور احتراق داخلی (ICE) برنامه‌ریزی می‌کنند، بسیاری از خودروسازان سرمایه‌گذاری زیادی در توسعه سریع مدل‌های EV دارند.
در بریتانیا و اروپا، ممنوعیت فروش خودروهای جدید ICE از سال 2035 وجود دارد، که بسیاری از مصرف‌کنندگان را تشویق می‌کند تا به جایگزین‌های باطری برقی روی آورند تا گرفتار نشوند. این به زودی تبدیل به یک هنجار خواهد شد.
با این حال بسیاری از مصرف‌کنندگان هنوز تمایلی به تغییر ندارند زیرا منتظرند تا تولیدکنندگان فناوری‌هایی را برای بهبود برد و عملکرد خودروهای برقی خود توسعه دهند تا با خودروهای ICE رقابتی‌تر شوند.
نظرسنجی انجام شده توسط رویترز در ماه مارس نشان داد که 35 درصد از افراد مورد بررسی در ایالات متحده می خواستند خودروهای الکتریکی بردی 500 مایل یا بیشتر داشته باشند که بسیار بیشتر از آنچه در حال حاضر ارائه می شود.
یکی از راه‌هایی که خودروسازان به دنبال بهبود خودروهای الکتریکی خود هستند، توسعه باتری‌های حالت جامد است و در حال حاضر بیشتر شرکت‌ها از باتری‌های لیتیومی برای تامین انرژی خودروهای خود استفاده می‌کنند که می‌توان آنها را از طریق یک اتصال برق اصلی شارژ کرد تا خودرو کار کند.
باتری‌های لیتیومی از محلول الکترولیت مایع استفاده می‌کنند که به یون‌های لیتیوم اجازه می‌دهد تا در اطراف حرکت کنند تا باتری کار کند.
در مقابل یک باتری حالت جامد از الکترولیت جامد - به جای مایع - استفاده می کند. ساخت این سوئیچ به خودروسازان اجازه می دهد تا جزء جداکننده سنگین مورد نیاز برای جلوگیری از تماس الکترود مثبت با الکترود منفی را از بین ببرند.
باتری های حالت جامد ایمن تر در نظر گرفته می شوند زیرا به مایع قابل اشتعال مورد نیاز در باتری های لیتیوم یون سنتی نیاز ندارند و خطر آتش سوزی را کاهش می دهد. همچنین نسبت به باتری‌های سنتی سبک‌تر هستند و به زمان شارژ کمتری نیاز دارند.
انتظار می‌رود این باتری‌ها عملکرد خودروهای برقی را به میزان قابل توجهی بهبود بخشند و به آنها اجازه دهند در مسافت‌های طولانی‌تری حرکت کنند.
با این حال برخی از اشکالات وجود دارد، در حالی که باتری های حالت جامد ممکن است عملکرد بهتری داشته باشند عمر آنها ممکن است کوتاه تر باشد زیرا در نهایت ممکن است ترک ایجاد کنند و نیاز به تعویض داشته باشند.
تولیدکنندگان همچنین نگران هزینه‌های تولید باتری‌های حالت جامد و اینکه مصرف‌کنندگان چقدر حاضرند برای خودروهایی که از فناوری جدید استفاده می‌کنند، بپردازند، نگران هستند، این نوع باتری‌ها در مرحله تولید هستند و احتمالاً پس از عرضه اولیه به بازارهای خاص جذب می‌شوند.
تولید کم به این معنی است که هزینه ها احتمالاً افزایش می یابد.
با این حال، در صورت موفقیت آمیز بودن، عرضه گسترده باتری های حالت جامد می تواند منجر به تولید انبوه شود که هزینه ها را کاهش می دهد، همانطور که در مورد باتری های لیتیوم یون دیده ایم.
چندین خودروساز بزرگ اعلام کرده اند که در سال های اخیر در حال توسعه باتری های حالت جامد هستند.
در ماه جولای تویوتا از پیشرفتی در فناوری خود خبر داد و اظهار داشت که فرآیند تولید مواد مورد نیاز برای تولید را ساده کرده است. فناوری جدید آن را قادر می سازد تا اندازه، هزینه و وزن باتری های EV را به نصف کاهش دهد.
تویوتا از سال 2012 این فناوری را توسعه داده است و اکنون بیش از 1100 پتنت باتری حالت جامد دارد که بیش از هر خودروساز دیگری است.
این شرکت انتظار دارد اولین خودروهای الکتریکی با باتری حالت جامد خود را در اوایل سال 2027 عرضه کند و ادعا می کند باتری جدیدش می تواند برد 745 مایل و زمان شارژ تنها 10 دقیقه را فراهم کند.
در مقابل شبکه سوپرشارژر تسلا، بزرگترین شبکه در نوع خود در حال حاضر، 199 مایل شارژ را در 15 دقیقه ارائه می دهد.
در تلاش برای توسعه این فناوری، فولکس واگن به بزرگترین سهامدار QuantamScape تبدیل شده است و به طور مشابه مرسدس بنز اعلام کرد که با Prologium، تولیدکننده تایوانی باتری‌های حالت جامد همکاری می‌کند.
در همین حال چین که پیشتاز بازار تولید باتری در جهان است، معتقد است که راه ارزان‌تری برای توسعه باتری‌های حالت جامد پیدا کرده است.
این امر از هدف این کشور برای تبدیل شدن به یک تولید کننده بزرگ خودروهای برقی ارزان قیمت پشتیبانی می کند، زیرا بسیاری از خودروسازان جدید چینی در حال حاضر بیشتر رقابت جهانی را در مورد قیمت پایین می آورند.
با این حال، در حالی که بسیاری نسبت به این فناوری خوش بین هستند، برخی محتاط تر هستند. در ماه اکتبر، جیم روآن، مدیرعامل ولوو کارز، اظهار داشت: «نظر شخصی من این است که هنوز چند سالی از حالت جامد باقی مانده است، اما البته، ما درگیر تحقیق و توسعه پیرامون آن هستیم.
بنابراین در حالی که باتری‌های حالت جامد می‌توانند به طور گسترده در آینده مورد استفاده قرار گیرند، ممکن است یک دهه یا بیشتر طول بکشد تا در تولید جریان اصلی EV مورد استفاده قرار گیرند.
امید زیادی برای توسعه فناوری مورد نیاز برای تحقق باتری های EV حالت جامد در آینده نزدیک وجود دارد.
با این حال مانند باتری‌های لیتیوم یونی، احتمالاً سال‌ها طول می‌کشد تا این فناوری به جریان اصلی تبدیل شود و اکثر تولیدکنندگان باتری‌هایی را که می‌شناسند تا زمانی که گزینه‌های حالت جامد آزمایش و آزمایش شوند، حفظ کنند.
انتظار می‌رود که انتقال به باتری‌های حالت جامد در خودروهای برقی رایج به دلیل چالش‌های فنی و هزینه‌ای، یک دهه یا بیشتر زمان ببرد.
لینک سایت مرجع
مالکیت معنوی مجله انرژی (energymag.ir) علامت تجاری ناشر است... سایر علائم تجاری مورد استفاده در این مقاله متعلق به دارندگان علامت تجاری مربوطه می باشد، ناشر وابسته یا مرتبط با دارندگان علامت تجاری نیست و توسط دارندگان علامت تجاری حمایت، تایید یا ایجاد نشده است، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد و هیچ ادعایی از سوی ناشر نسبت به حقوق مربوط به علائم تجاری شخص ثالث وجود ندارد.
