1

یک خودروی الکتریکی با ۶۰۰ مایل بُرد در راه است و سامسونگ قصد دارد این امر را محقق کند.
فشار برای توسعه باتری‌های حالت جامد می‌تواند منجر به افزایش بُرد باتری‌ها در حدود سال 2027 شود.
باتری‌های حالت جامد که انرژی بیشتری در هر واحد حجم نسبت به باتری‌های فعلی دارند و بُرد خودروهای الکتریکی را افزایش می‌دهند، مدت‌هاست که دور از دسترس به نظر می‌رسیدند.
اما اکنون به این دستاورد نزدیک‌تر شده‌ایم و پیشرفت‌های اخیر نشان می‌دهد که اولین مدل‌ها ممکن است چه زمانی به بازار عرضه شوند.

سامسونگ SDI در ماه مارس اعلام کرد که تا سال 2027 باتری‌های حالت جامد را برای استفاده در خودروهای سطح بالا تولید خواهد کرد. این خودروها قادر خواهند بود بیش از ۶۰۰ مایل را بدون نیاز به شارژ مجدد طی کنند. سامسونگ که در کره جنوبی مستقر است، اشاره‌ای به خودروسازانی که از این باتری‌ها استفاده خواهند کرد نکرد، اما این شرکت با جنرال موتورز، هیوندای و استلانتیس روابطی دارد.

یک بُرد ۶۰۰ مایلی تقریباً دو برابر بُرد مدل‌های محبوب امروزی خواهد بود.

اعلامیه سامسونگ آن را از تویوتا جلوتر می‌اندازد؛ تویوتا در ژانویه به سرمایه‌گذاران اعلام کرد که در حال پیشرفت در توسعه باتری‌های حالت جامد تا سال 2027 یا 2028 است و پس از آن به تولید انبوه خواهد رسید.

QuantumScape، یک شرکت مستقر در کالیفرنیا، در ژوئیه اعلام کرد که با فولکس‌واگن به توافق رسیده تا فناوری باتری‌های حالت جامد خود را برای تولید انبوه به کار گیرد. اما در اعلامیه هیچ جدول زمانی برای دسترسی این خودروها به مصرف‌کنندگان مشخص نشده است.

اکثر باتری‌های خودروی الکتریکی که امروز در بازار موجود هستند دارای الکترولیت مایع یا ژل هستند، ماده‌ای که یون‌های لیتیوم در حین شارژ و تخلیه باتری از طریق آن جریان پیدا می‌کنند. در یک باتری حالت جامد، الکترولیت یک ماده جامد است، معمولاً سرامیک یا پلیمر. این طراحی اجازه می‌دهد تا چگالی انرژی بسیار بالاتر، زمان‌های شارژ سریع‌تر و کاهش خطر آتش‌سوزی داشته باشد.

سایر تولیدکنندگان باتری، مانند Blue Solutions از فرانسه، Factorial Energy از ماساچوست و Solid Power از کلرادو و دیگران، در حال کار بر روی سیستم‌های حالت جامد خود هستند و جدول زمانی آن‌ها نشان می‌دهد که محصولاتشان تا حدود سال 2030 به بازار عرضه خواهند شد. نیسان نیز یک تیم داخلی دارد که روی باتری‌های حالت جامد کار می‌کند و قصد دارد تا سال 2029 این فناوری را به صورت عمومی عرضه کند.

تسلا یک مورد خاص است که در مورد برنامه‌های توسعه چنین باتری‌هایی اطلاعات کمی ارائه کرده است. اما کمبود تبلیغات به معنای کمبود پیشرفت نیست. روری مک‌نولتی، مدیر محصول فناوری‌های جدید در Benchmark Mineral Intelligence، شرکتی که اطلاعات بازار مرتبط با زنجیره‌های تأمین مواد معدنی باتری‌ها را رصد می‌کند، می‌گوید: «همیشه وقتی با این شرکت‌های بزرگ سر و کار دارید، لازم نیست اعلام کنند که در حال تأیید فناوری‌ها هستند. آن‌ها می‌توانند بسیار بیشتر به صورت بسته‌بندی عمل کنند.»

این با شرکت‌های نوپای باتری که نیاز به تبلیغ پیشرفت خود برای جذب سرمایه‌گذاران و شرکای صنعتی دارند، متفاوت است.

تا به حال، درباره شرکت‌هایی صحبت کرده‌ام که باتری‌ها و خودروها را در ایالات متحده می‌فروشند.

در چین، باتری‌های نسل بعدی در حال حاضر وارد بازار شده‌اند. چین بزرگترین بازار خودروی الکتریکی در جهان است، اما خودروهایش به دلیل تعرفه‌ها از دسترس مصرف‌کنندگان آمریکایی خارج شده‌اند.

Nio، خودروساز چینی، یک باتری نیمه‌حالت‌جامد دارد که بیش از 600 مایل بُرد دارد و هم‌اکنون در خودروی سدان لوکس ET7 در دسترس است. چندین شرکت چینی دیگر نیز اعلام کرده‌اند که در حال نزدیک شدن به این هدف هستند.

Nio از باتری تولید شده توسط WeLion، شرکتی دیگر مستقر در چین، استفاده می‌کند. یکی از جالب‌ترین بخش‌های عرضه این محصول این است که Nio سیستم تعویض باتری را پیاده کرده است، جایی که رانندگان خودرو می‌توانند به یک مرکز خدمات مراجعه کنند که در آن ماشین‌ها به سرعت باتری خودرو را برداشته و باتری جدید نصب می‌کنند. Nio و WeLion می‌توانند باتری‌های استفاده شده را تحلیل کرده و عملکرد آن‌ها را بهبود بخشند.

CATL، شرکت چینی که در تولید باتری در جهان پیشرو است، در حال توسعه باتری‌های حالت جامد است و همزمان مدیرعامل آن، قابلیت اجرایی بودن این فناوری را کم‌اهمیت جلوه داده است. رابین زنگ در مارس به Financial Times گفت که چالش‌های فنی مختلفی پیشرفت را کند کرده است، از جمله برخی آزمایش‌ها که در آن‌ها لیتیوم در هنگام شارژ گسترش یافته و به باتری آسیب می‌زند.

زنگ همچنین در مورد این که آیا تویوتا واقعاً تا سال 2027 به یک باتری حالت جامد دست خواهد یافت، بر اساس دانش خود از موانع، تردید دارد. (بسیاری دیگر نیز نسبت به تویوتا که نسبت به رقبای خود در توسعه خودروهای کاملاً الکتریکی کند بوده است، شک دارند.)

چین در حال برداشتن گام‌هایی است تا اطمینان حاصل کند که برتری خود در فناوری باتری را حفظ می‌کند. دولت چین در ماه می اعلام کرد که معادل 830 میلیون دلار برای تأمین مالی همکاری بین شش شرکت برتر باتری و خودروسازی این کشور برای به کارگیری سریع باتری‌های حالت جامد هزینه خواهد کرد.

این شرکت‌ها شامل CATL و WeLion، به همراه BYD، FAW، جیلی و SAIC Motor هستند، طبق گزارش رویترز.

مک‌نولتی می‌گوید: «این ابتکار بیانیه‌ای بزرگ از قصد دولت چین است که می‌گوید، ‘باتری‌های حالت جامد چیزی است که به آن اهمیت می‌دهیم. باید بر روی این موضوع تمرکز کنیم.’»

ما هنوز نمی‌دانیم آیا شرکت‌ها قادر به تولید انبوه باتری‌های حالت جامد خواهند بود یا خیر، اما تشویق‌کننده است که Nio و WeLion توانسته‌اند باتری‌های نیمه‌حالت‌جامد را تولید کنند. این‌ها گامی به سمت یک باتری حالت جامد هستند، با برخی اجزای جامد که امکان چگالی انرژی بالاتر را فراهم می‌کنند، بدون اینکه برخی از چالش‌های طراحی یک محصول حالت جامد را به همراه داشته باشند.

مکس رید، تحلیل‌گر خودروهای الکتریکی و باتری در Wood Mackenzie، در یک ایمیل گفت: «سوالی بزرگ در مورد نیاز به [باتری‌های حالت جامد] وجود دارد، وقتی که باتری‌های نیمه‌حالت‌جامد می‌توانند به اندازه کافی خوب باشند.»

او تأکید کرد که راه‌های زیادی برای بهبود فناوری‌های فعلی باتری وجود دارد بدون اینکه نیازی به انتقال به طراحی حالت جامد باشد. از دیدگاه مصرف‌کننده، مهمترین چیزها بُرد خودرو، زمان شارژ، قابلیت اطمینان و قیمت است و فناوری‌ای که این ویژگی‌ها را فراهم می‌کند، نگرانی چندانی نیست.

نتیجه نهایی این است که بُرد خودروهای الکتریکی تحت شرایط مختلفی از توسعه فناوری‌های جدید افزایش خواهد یافت. من انتظار دارم تا سال 2027 و 2028 مدل‌های سطح بالا با حدود دو برابر بُردهای معمولی امروزی به بازار عرضه شوند.

تا حدود سال 2030، بُردهای طولانی برای خودروهایی که مصرف‌کننده عادی بیشتر احتمال دارد سوار شود، در دسترس خواهد بود.

در آن نقطه، زمانی که یک خودروی الکتریکی بُرد بیشتری نسبت به مدل بنزینی معمولی با یک باک بنزین داشته باشد و هزینه‌اش تقریباً برابر یا کمتر از معادل بنزینی خود باشد، می‌توانیم شروع به نگارش مداحی برای موتورهای احتراق داخلی کنیم.