بطارية شبه صلبة جديدة من الصين قد ترفع مدى السيارات الكهربائية إلى أكثر من 1000 كيلومتر

طوّر باحثون في جامعة نانكاي (Nankai University) في مدينة Tianjin الصينية بطارية مبتكرة بتقنية شبه الحالة الصلبة، يُتوقع أن تُحدث تحولاً كبيراً في أداء السيارات الكهربائية. وتشير النتائج الأولية إلى أن هذه البطارية قد تمكّن المركبات من قطع أكثر من 620 ميلاً (نحو 1000 كيلومتر) في الشحنة الواحدة، مع إمكانية تحقيق مدى أكبر في الإصدارات المستقبلية. وأكد الباحثون أنهم نجحوا في تركيب النظام داخل مركبة فعلية وإجراء اختبارات قيادة لمسافات طويلة للتحقق من كفاءته في الظروف الواقعية.

كثافة طاقة أعلى ووزن أقل

تتميز البطارية الجديدة بكثافة طاقة تتجاوز 500 واط-ساعة/ كيلوجرام، وهو ما يمثل زيادة بنحو 30% مقارنة بأفضل بطاريات الليثيوم-أيون المتاحة حالياً، والتي تبلغ كثافتها قرابة 300 واط-ساعة/ كيلو جرام. وتسمح هذه الزيادة بتخزين طاقة أكبر ضمن حجم ووزن أقل؛ مما ينعكس مباشرة على تحسين مدى القيادة للسيارة الكهربائية.

مستوى أمان أفضل وعمر تشغيلي أطول

يرى الباحثون أن بطاريات الحالة الصلبة توفر مزايا مهمة مقارنة بالبطاريات التقليدية. إذ تعتمد بطاريات الليثيوم-أيون على إلكتروليتات سائلة قابلة للاشتعال، وأما البطاريات الصلبة فتستخدم إلكتروليتات غير قابلة للاحتراق؛ مما يقلل من احتمال حدوث أعطال خطيرة.

كما يمكن أن تتمتع هذه البطاريات بعمر أطول، إذ تحدّ من تكوّن التشعبات المعدنية التي قد تسبب قصراً كهربائياً داخل الخلية، بالإضافة إلى تقليل التدهور الناتج عن التفاعلات الكيميائية في الإلكتروليت السائل.

نحو مدى يتجاوز 1600 كيلومتر

تبلغ السعة الإجمالية لحزمة البطارية الحالية 142 كيلوواط-ساعة، بينما تصل كثافة الطاقة على مستوى الحزمة الكاملة إلى نحو 288 واط-ساعة/كيلوغرام بعد احتساب المكونات الإضافية مثل أنظمة التبريد والأسلاك والهياكل الداعمة. 

يتوقع المطورون أن تحقق الإصدارات القادمة كثافة طاقة تزيد على 340 واط-ساعة لكل كيلوغرام على مستوى الحزمة، مع سعة تصل إلى 200 كيلوواط-ساعة. وفي حال تحقق ذلك، فقد تتمكن السيارات الكهربائية مستقبلاً من قطع أكثر من 1000 ميل أي قرابة 1600 كيلومتر في الشحنة الواحدة. ومن المنتظر أن تبدأ اختبارات وعروض أوسع لهذه التقنية خلال العام الجاري.

مقارنة بمدى السيارات الكهربائية الحالية

إذا تمكن الفريق البحثي من تطوير البطارية لتحقيق مدى قيادة يصل إلى 1600 كيلومتر، فسيشكل ذلك قفزة كبيرة مقارنة بمعظم السيارات الكهربائية المتوفرة حالياً. فوفق تقارير القطاع، بلغ متوسط مدى السيارات الكهربائية المنتجة في عام 2024 نحو 283 ميلاً ما يعادل 455 كيلومتراً، وتصل أفضل الطرز إلى قرابة 512 ميلاً ما يعادل 825 كيلومتراً.

ويعود الرقم القياسي الحالي لأطول مدى إلى سيارة Lucid Air الكهربائية، التي ما تزال تتصدر قائمة السيارات الكهربائية من حيث المسافة التي يمكن قطعها في الشحنة الواحدة.