بطاريات المستقبل كيف تقود التكنولوجيا الحديثة ثورة السيارات الكهربائية؟

تعد البطاريات العنصر الأساسي في تشغيل السيارات الكهربائية، فهى المسئولة عن تخزين وتوفير الطاقة اللازمة لتحريك السيارة. وخلال الفترة الماضية تطورت تكنولوجيا البطاريات بشكل هائل، وأصبحت توفر مدى أطول، وشحن أسرع، وكفاءة أعلى.
في هذا التقرير، تستعرض "أخبار السيارات" جميع أنواع بطاريات السيارات الكهربائية، ونحلل مزاياها وعيوبها، ونقارن بينها من حيث الأداء، التكلفة، والسلامة. كما سنتعرف على أكبر مصنّعى البطاريات في العالم.
◄ «أخبار السيارات» ترصد أبرز 7 أنواع من البطاريات المستخدمة عالميًا
◄ بطاريات أيون الليثيوم "Li-ion"
الوصف: تعد بطاريات الليثيوم-أيون الأكثر استخدامًا فى السيارات الكهربائية الحديثة نظرًا لكثافتها العالية للطاقة، حيث تبلغ حوالى 260-270 واط ساعة/كجم. وتتميز بسرعة الشحن، وعمرها الافتراضى الطويل، وكفاءتها العالية.
المزايا: كثافة طاقة عالية توفر مدى أطول، كفاءة شحن/تفريغ مرتفعة (90%)، وزن أخف مقارنة بالبطاريات الأخرى.
العيوب: حساسة للحرارة وتتطلب نظام تبريد فعال، إمكانية تعرضها للاشتعال فى حالة سوء الاستخدام.
المصنعون الرئيسيون: CATL، BYD، LG Energy Solution، Panasonic، Samsung SDI.
◄ بطاريات فوسفات حديد الليثيوم "LFP – LiFePO4"
الوصف: تعتبر بطاريات LFP نوعًا من بطاريات الليثيوم، ولكنها أكثر أمانًا وأطول عمرًا، حيث تصل إلى 3000-5000 دورة شحن قبل أن تفقد سعتها بشكل ملحوظ.
المزايا: أكثر استقرارًا حراريًا وأمانًا، عمر افتراضى أطول من الليثيوم أيون التقليدى، وتكلفة تصنيع أقل.
العيوب: كثافة طاقة أقل من 90-160 واط ساعة/كجم، وتتطلب مساحة أكبر لتوفير نفس المدى.
المصنعون الرئيسيون: BYD، CATL، Gotion High-Tech، CALB.,Geely Ages.
◄ بطاريات النيكل-هيدريد المعدني "NiMH"
الوصف: تستخدم هذه البطاريات فى السيارات الهجينة، ولكنها أقل انتشارًا فى السيارات الكهربائية بالكامل بسبب كثافتها المنخفضة للطاقة.
المزايا: متانة عالية وسجل أمان جيد، ولا تحتوى على معادن سامة.
العيوب: كثافة طاقة منخفضة ~60-120 واط ساعة/كجم، وتفريغ ذاتى مرتفع نسبيًا.
المصنعون الرئيسيون: Toyota Primeearth EV Energy، Panasonic.
◄ بطاريات الحالة الصلبة "Solid-State"
الوصف: تعد البطاريات الحالة الصلبة تكنولوجيا مستقبلية تعد بتحقيق كثافة طاقة أعلى (- 300 واط ساعة/كجم) وأمان محسّن بسبب عدم احتوائها على إلكتروليت سائل قابل للاشتعال.
المزايا: كثافة طاقة عالية جدًا، أمان محسّن وانخفاض خطر الاحتراق، وعمر أطول.
العيوب: لم تصل بعد إلى الإنتاج التجارى الواسع، وتكلفة تصنيع مرتفعة.
المصنعون الرئيسيون: Toyota، QuantumScape، Solid Power، CATL.
◄ بطاريات الصوديوم-أيون "Na-ion"
الوصف: تعد بطاريات الصوديوم-أيون بديلاً واعدًا لبطاريات الليثيوم، وتتميز بتوافر موادها الخام بكثرة وتكلفتها المنخفضة.
المزايا: تكلفة إنتاج أقل، وأداء جيد فى درجات الحرارة المنخفضة.
العيوب: كثافة طاقة أقل مقارنة ببطاريات الليثيوم (~100-160 واط ساعة/كجم)، ولا تزال فى مراحل التطوير الأولية.
المصنعون الرئيسيون: CATL، Faradion، Tiamat.
◄ بطاريات حمض الرصاص "Lead-Acid"
الوصف: تُستخدم فى بعض المركبات منخفضة السرعة أو كمصدر طاقة مساعد (12V) للملحقات فى السيارات الكهربائية.
المزايا: تكلفة منخفضة جدًا، ومتوفرة بسهولة.
العيوب: كثافة طاقة منخفضة جدًا ~30-50 واط ساعة/كجم، وعمر افتراضى قصير ~200-500 دورة شحن.
المصنعون الرئيسيون: Exide Technologies، GS Yuasa، Johnson Controls (Clarios.
◄ بطاريات Li-NMC ليثيوم-نيكل-منجنيز-كوبالت
النوع: بطارية ليثيوم أيون (Li-ion).
الكيمياء: تستخدم الليثيوم مع النيكل والمنغنيز والكوبالت فى الكاثود.
الاستخدامات: السيارات الكهربائية الحديثة، تخزين الطاقة، والإلكترونيات المتقدمة.
المزايا: كثافة طاقة عالية تخزن طاقة أكثر بحجم أقل، أخف وزنًا وأداء أفضل، ومناسبة للسيارات الكهربائية بسبب كفاءتها العالية.
العيوب: تكلفة أعلى من بعض البطاريات الأخرى، وحساسة للحرارة وقد تحتاج لأنظمة تبريد متقدمة.
المصنعون الرئيسيون: CATL، LG Energy Solution، Panasonic,Samsung SDI and Others.