"سأتحول إلى استخدام سيارة كهربائية عند وصول بطاريات الحالة الصلبة-". "سأقود سيارة تعمل بالبنزين فقط حتى تتوفر-بطاريات الحالة الصلبة."
أدت الإصدارات المتكررة لمنتجات بطاريات الحالة الصلبة- الجديدة إلى اعتقاد الكثيرين خطأً أن بطاريات الحالة الصلبة-في متناول اليد. ولكن في الواقع، هذا طريق طويل!
أصدرت الجمعية الصينية لمهندسي السيارات مؤخرًا "خريطة طريق توفير الطاقة وتكنولوجيا مركبات الطاقة الجديدة 3.0"، والتي تحدد بوضوح العديد من المعالم الرئيسية لتطوير التكنولوجيا.
من بينها، من المتوقع أن تحقق جميع بطاريات الحالة-الصلبة-تطبيقًا صغيرًا-بحلول عام 2030، ومن المتوقع أن يتم الترويج لها عالميًا على نطاق واسع-بحلول عام 2035. وفي ذلك الوقت، سيلبي الأداء العام والتكلفة والقدرة على التكيف البيئي للبطاريات احتياجات المستهلك بشكل أفضل.
في 23 أكتوبر، في مؤتمر تطوير صناعة بطاريات الطاقة الجديدة لعام 2025، أصدر Xu Zhongling، عميد معهد الأبحاث المركزي لشركة Sunwoda Power Technology Co., Ltd.، منتجًا جديدًا لبطارية الحالة الصلبة البوليمرية--"Xin·Bixiao". هذا هو منتج بطاريات الحالة-الجيل الأول من شركة Sunwoda-الصلبة-الأولى، بكثافة طاقة تبلغ 400 وات في الساعة/كجم.
فيما يتعلق بالجدول الزمني للإنتاج الضخم، صرح ليانج روي، نائب الرئيس والمدير التنفيذي لشركة Sunwoda Electronic Co., Ltd.، أنه من المتفائل أنه قد يتم إنتاج جميع بطاريات الحالة-الصلبة-على دفعات صغيرة بعد عام 2030، وسوف تتعايش مع بطاريات الليثيوم السائلة لفترة طويلة.
قال ليانغ روي، "زعمت الشركات اليابانية والأمريكية أنها حققت تصنيع جميع-بطاريات الحالة الصلبة-بحلول عام 2027. وأنا شخصيًا أشعر أن هذا أمر ينطوي على ثقة زائدة إلى حد ما. والسيناريو الأكثر تفاؤلاً هو أن -قد يتم إنتاج دفعة صغيرة بعد عام 2030، ومن غير المرجح أن تحل محل بطاريات الليثيوم السائلة على نطاق واسع. وقد تم استخدام بطاريات الرصاص-الحمضية منذ أكثر من 100 عام، و سوف تتعايش بطاريات الحالة الصلبة-والبطاريات السائلة لفترة طويلة."
يعتقد ليانغ روي أنه يجب النظر إلى عملية زراعة المنتجات التجارية بشكل عقلاني، حيث أن لها قوانينها المتأصلة.
التوقعات على المدى القصير- ضئيلة! لا تزال بطاريات الحالة الصلبة- بعيدة المنال: لن تكون التطبيقات الصغيرة الحجم- متاحة حتى عام 2030؛ بطاريات الليثيوم السائلة سوف تبقى موجودة لفترة طويلة.
مصادر مطلعة: ستتم إعادة تسمية البطاريات-شبه الصلبة لتصبح البطاريات الصلبة-السائلة
اليوم، وفقًا لتقرير صادر عن First Financial Daily، كشفت المصادر أنه لمنع الخلط في السوق بين البطاريات شبه الصلبة والبطاريات الصلبة-، تقوم السلطات المختصة بإعداد مستند جديد لتسمية "البطاريات شبه الصلبة" بشكل موحد باسم "البطاريات-الصلبة".
البطاريات شبه الصلبة-هي بطاريات تحتوي على إلكتروليت سائل مضاف جزئيًا، وهو ما يمثل "حلًا وسطًا" على الطريق إلى بطاريات ذات حالة صلبة-كاملة.
يشير التقرير إلى أن الصناعة لديها تمييز واضح بين الحالة-الصلبة وشبه الصلبة-: تسمى المحاليل "شبه-الصلبة-السائلة" عمومًا "البطاريات شبه الصلبة-"، في حين أن البطاريات الأقرب إلى الحالة الصلبة-الكاملة التي تحتوي على إلكتروليت أقل سيولة يمكن أن تسمى "بطاريات الحالة-شبه الصلبة-شبه الصلبة."
بالمقارنة مع بطاريات الليثيوم-الأيونية شائعة الاستخدام في مركبات الطاقة الجديدة الحالية، توفر بطاريات الحالة الصلبة-مزايا مثل الأمان العالي، وكثافة الطاقة الأعلى، والعمر الأطول، وسرعات الشحن الأعلى.
في شهر فبراير من هذا العام، صرح ممثل شركة EV100 الصينية أنه في قطاع مركبات الطاقة الجديدة، من المتوقع أن يبدأ تركيب جميع بطاريات الحالة-الصلبة-في المركبات بحلول عام 2027، ومن المتوقع أن يتم إنتاج تطبيقات الإنتاج الضخم بحلول عام 2030.
في منتدى القمة الثاني لابتكار وتطوير بطاريات الحالة-الصلبة-في الصين هذا العام، توقع الأكاديمي أويانغ مينغاو من الأكاديمية الصينية للعلوم، أثناء تحديده لخارطة طريق تكنولوجيا بطاريات الحالة-الصلبة، أن الجيل الأول من جميع بطاريات الحالة-الصلبة-المعتمدة على إلكتروليتات الكبريتيد سيحقق إنتاجًا ضخمًا بين عامي 2025 و2027، بكثافة طاقة تبلغ 400 واط/كجم؛ سيتم إنتاج الجيل الثاني بكميات كبيرة-بين عامي 2027 و2030، مع زيادة كثافة الطاقة إلى 500 واط ساعة/كجم؛ ومن المقرر إطلاق الجيل الثالث بين عامي 2030 و2035، مستهدفًا كثافة طاقة تتجاوز 600 واط ساعة/كجم.
لمنع الخلط بين البطاريات-الصلبة، يقول المطلعون إن البطاريات شبه-الصلبة-ستتم إعادة تسميتها بالبطاريات الصلبة-السائلة.
المنتخب الوطني يتخذ الإجراءات! تحقق بطاريات الحالة الصلبة-نطاقًا يتجاوز 1000 كيلومتر.
ذكرت العديد من وسائل الإعلام الرئيسية مؤخرًا أن العلماء الصينيين نجحوا في التغلب على العقبة الحاسمة المتمثلة في جميع بطاريات الليثيوم المعدنية-الصلبة-، مما أتاح ترقية كبيرة في الأداء. في السابق، كان يمكن للبطارية التي يبلغ وزنها 100 كجم أن تدعم نطاقًا أقصى يبلغ 500 كيلومتر فقط؛ ومن المتوقع الآن أن يتجاوز 1000 كيلومتر.
أعلنت شركة Dongfeng Motor مؤخرًا أنها، من خلال تحملها لمهمة "الفريق الوطني"، قامت باستمرار بتعزيز البحث والتطوير والتخطيط الصناعي لتكنولوجيا بطاريات الحالة الصلبة-، وحققت سلسلة من النتائج.
في الوقت الحالي، قامت شركة Dongfeng Motor ببناء نظام سلسلة توريد بطاريات الحالة الصلبة -المستقلة والقابلة للتحكم، وإتقان التقنيات الأساسية على التوالي مثل الإلكتروليتات والفواصل والمعالجة-في الموقع، مما أدى إلى تشكيل منتجات بطاريات الحالة الصلبة بقدرة 240 وات/كجم و350 وات/كجم-، مع أقصى مدى يتجاوز 1000 كيلومتر بنجاح.
في حين أنها تمتلك كثافة طاقة عالية، فهي تتميز أيضًا بخصائص أمان عالية للغاية. إنه لا يجتاز الاختبار الإلزامي GB38031-2020 فحسب، بل يجتاز أيضًا اختبارات صارمة مثل الثقب وتشوه الضغط بنسبة 50% وغرفة ساخنة بدرجة حرارة عالية تبلغ 150 درجة، مما يحقق مستويات أداء وأمان متقدمة في الصناعة.
المنتخب الوطني يتخذ إجراءات! محرك Dongfeng: بطارية الحالة الصلبة تحقق نطاقًا يزيد عن 1000 كيلومتر، وتجتاز اختبارات الثقب و50% من تشوه البثق
مزيد من القراءة:
يعتمد شحن البطارية وتفريغها بشكل كامل على أيونات الليثيوم "التي تنتقل ذهابًا وإيابًا" بين الأقطاب الكهربائية الموجبة والسالبة. أيونات الليثيوم تشبه "عمال التوصيل" في البطارية، فهي مسؤولة عن نقل الإلكترونات من القطب الموجب إلى القطب السالب، والإلكتروليت الصلب هو "الطريق السريع" الذي "يوصلها" إليها.
الشوارد الصلبة الكبريتيدية شائعة الاستخدام صلبة وهشة مثل السيراميك، في حين أن أقطاب معدن الليثيوم ناعمة مثل الطين. عندما يتم ربط هاتين المادتين، يكون الأمر مثل لصق الطين على طبق من السيراميك؛ الواجهة وعرة ويصعب التنقل فيها، مما يؤثر على كفاءة شحن البطارية وتفريغها. وهذا هو بالتحديد السبب وراء عدم دخول بطاريات الحالة الصلبة-إلى السوق على نطاق واسع حتى الآن.
الآن، حققت فرق بحث متعددة في بلدي اختراقات في ثلاث تقنيات رئيسية، مما أدى إلى تحقيق توافق سلس بين "لوحة السيراميك" و"الطين"، مما قد يؤدي إلى حل مشكلة الاتصال في الواجهة الصلبة-والتغلب تمامًا على عنق الزجاجة في نطاق بطاريات الحالة الصلبة-.
"لاصق خاص"-أيونات اليود
عندما تعمل البطارية، تنتقل أيونات اليود على طول المجال الكهربائي إلى الواجهة بين الأقطاب الكهربائية والكهارل، مما يؤدي إلى جذب أيونات الليثيوم المارة بشكل فعال. فهي تملأ تلقائيًا أي فجوات أو ثقوب صغيرة، مما يسمح للأقطاب الكهربائية والإلكتروليت بالالتصاق بإحكام، وبالتالي التغلب على أكبر عنق الزجاجة في التطبيق العملي لجميع-بطاريات الحالة الصلبة-.
"التحول المرن"
استخدم العلماء في معهد أبحاث المعادن التابع للأكاديمية الصينية للعلوم مواد البوليمر لإنشاء "هيكل عظمي" للكهارل، مما يجعل البطارية مقاومة للتمدد والسحب كنسخة مطورة من فيلم التشبث. ويظل سليمًا حتى بعد ثنيه 20,000 مرة ولفه إلى شكل حلزوني، ولا يتأثر تمامًا بالتشوه اليومي. إن إضافة "مكونات كيميائية صغيرة" إلى الهيكل المرن يسمح لأيونات الليثيوم بالسفر بشكل أسرع، بينما يمكن للآخرين "التقاط" المزيد من أيونات الليثيوم، مما يزيد بشكل مباشر من سعة تخزين طاقة البطارية بنسبة 86%.
"تعزيز الفلور"
وقام فريق بحث في جامعة تسينغهوا بتعديل الإلكتروليت باستخدام مواد البولي إيثر المفلورة. يتمتع الفلور "بمقاومة عالية للجهد-" قوية للغاية، ويمكن أن تمنع "الغلاف الواقي من الفلورايد" الموجود على سطح القطب الجهد العالي من "تحطيم" الإلكتروليت. لقد اجتازت هذه التقنية اختبارات اختراق الإبرة واختبارات غرفة درجة الحرارة العالية-120 درجة عند شحنها بالكامل دون انفجار، مما يضمن السلامة وعمر البطارية.
