تقوم مرسيدس-بنز باختبار نموذج أولي لـ سيارة EQS الكهربائية المزودة بـ بطارية شبه صلبة تم تطويرها بالتعاون مع فرعها الخاص بمحركات الفورمولا 1، مرسيدس-إيه إم جي عالية الأداء (HPP)، ومتخصص البطاريات الأمريكي فاكتوريل إنرجي. من المتوقع أن توفر بطارية الليثيوم المعدنية هذه مدى قيادة أكبر بنسبة 25 بالمئة مقارنة ببطارية الليثيوم أيون الموجودة في نماذج EQS الإنتاجية. في الواقع، يعتقد مهندسو مرسيدس-بنز أن نموذج EQS سيكون لديه مدى قيادة حقيقي يتجاوز 620 ميلاً، مقارنة بمدى 390 ميلاً المعتمد من وكالة حماية البيئة (EPA) لنموذج EQS 450+ المتاح حالياً في الولايات المتحدة.
مستقبل بطاريات الحالة الصلبة في السيارات الكهربائية
تُعتبر بطاريات الحالة الصلبة الخطوة الرئيسية التالية في تحسين مدى وكفاءة السيارات الكهربائية. ببساطة، تستخدم هذه البطاريات إلكتروليت صلب بدلاً من سائل، مما يجعلها أخف وزناً ويمكّن من استخدام أقطاب أكثر كفاءة. هذه البطاريات ليس فقط لديها كثافة طاقة أعلى من بطاريات الليثيوم أيون التقليدية، بل يمكن أيضاً شحنها بشكل أسرع. بالإضافة إلى ذلك، لأنها لا تحتوي على إلكتروليت سائل قابل للاشتعال، فإنها أقل عرضة للحرائق.
تحديات بطاريات الحالة الصلبة
- مزيد من الليثيوم مطلوب: تحتاج بطاريات الحالة الصلبة إلى مزيد من الليثيوم مقارنةً بحزم الليثيوم أيون التقليدية.
- خطر تكوّن الدندريت: هذه البطاريات عرضة لتكوين هياكل عضوية تُعرف بالدندريت الليثيوم بعد عدة دورات شحن وتفريغ، مما قد يؤدي إلى قصر الدائرة الكهربائية.
- مشاكل في التوصيل: لا تحقق بطاريات الحالة الصلبة توصيلاً عاليًا في درجة حرارة الغرفة، مما يحد من كفاءتها.
نموذج مرسيدس-بنز لبطارية شبه صلبة
تم بناء بطارية نموذج EQS باستخدام خلايا FEST الخاصة بشركة فاكتوريل إنرجي. تحتوي هذه الخلايا على إلكتروليت شبه صلب، وهو مصفوفة صلبة مدعومة بإلكتروليت سائل أو هلامي، مما يجعل البطارية فنية تعتبر وحدة شبه صلبة. يجمع إلكتروليت شبه الصلب بين مزايا السلامة للإلكتروليتات الصلبة مع الأداء المحسن وقابلية التصنيع للإلكتروليتات السائلة. يقول رايموند كيرفر، نائب رئيس تطوير الأعمال في فاكتوريل إنرجي، إن هذه الخلايا تقدم حلاً واعداً باستخدام أقطاب معدنية من الليثيوم لتحقيق كثافات طاقة أعلى.
المفتاح للنجاح: حامل الخلايا العائم
تتميز بطارية مرسيدس-بنز بحامل خلايا عائم مُسجل ببراءة اختراع. عندما يتم شحن البطارية، تتمدد الخلايا، وعند التفريغ، تنكمش. لدعم هذه التغيرات في الحجم، تستخدم البطارية محركات هوائية. يساعد هذا التصميم في تقليل تكوين الدندريت في الخلايا، وهي مشكلة رئيسية في بطاريات الحالة الصلبة.
التعاون مع فاكتوريل إنرجي وآفاق المستقبل
تعمل مرسيدس-بنز على تكنولوجيا بطاريات الحالة الصلبة مع فاكتوريل إنرجي منذ عام 2021، حيث سيتم شحن أول خلايا نموذجية إلى الشركة المصنعة في عام 2024. يهدف هذا التعاون إلى دفع حدود أداء السيارات الكهربائية. كما تعمل مرسيدس-بنز مع فاكتوريل إنرجي على تطوير خلية صلبة بالكامل تُعرف باسم Solstice، التي تعد بزيادة قدرها 80% في المدى مقارنةً ببطاريات الليثيوم أيون الحالية.
مزايا خلية Solstice
- كثافة طاقة أعلى: تعد خلية Solstice بتحسين كبير في المدى، بفضل إلكتروليتها المعتمدة على الكبريتيد.
- خفيفة الوزن: تعد الخلية الجديدة بتقليل كبير في وزن حزم البطاريات.
- صديقة للبيئة: عملية الطلاء الجاف المستخدمة في Solstice تقضي على المذيبات الخطرة والخطوات التي تتطلب طاقة كبيرة في إنتاج الكاثود التقليدي.
على الرغم من أن شركات تصنيع السيارات الأخرى، مثل تويوتا، تعمل أيضاً على تكنولوجيا بطاريات الحالة الصلبة، إلا أن مرسيدس-بنز وفاكتوريل إنرجي قد يكونان أول من يحقق الإنتاج الكمي بهذه التكنولوجيا الرائدة. يؤكد سييو هوانغ، الرئيس التنفيذي والشريك المؤسس لشركة فاكتوريل إنرجي، أن هذا الإنجاز يُظهر كيف انتقلت تكنولوجيا الحالة الصلبة من المختبر إلى التطبيق العملي.
الختام
بينما تواصل مرسيدس-بنز تعاونها مع فاكتوريل إنرجي، يبدو أن مستقبل السيارات الكهربائية أكثر إشراقًا من أي وقت مضى، مع التقدم في تكنولوجيا بطاريات الحالة الصلبة وشبه الصلبة التي تقود الطريق.
هل تبحث عن سيارة مستعملة للبيع في دبي أو سيارة جديدة للبيع في دبي؟ سيارات مستعملة أو سيارات جديدة
