پایگاه خبری اسب بخار
مرجع تخصصی اخبار و ویدیو خودرو

رقابت داغ باتری‌های خودرو، آیا باتری جامد جای لیتیوم-یون را می‌گیرد؟

در دنیای پرشتاب خودروهای برقی، باتری‌های حالت جامد با وعده شارژ سریع‌تر و برد بیشتر، در حال به چالش کشیدن سلطه باتری‌های لیتیوم-یون هستند. اما آیا این فناوری جدید می‌تواند موانع تولید و هزینه را پشت سر بگذارد؟

به گزارش پایگاه خبری اسب بخار، جهان خودروهای برقی در آستانه تحولی بزرگ قرار دارد. باتری‌های لیتیوم-یون که سال‌هاست قلب تپنده این صنعت بوده‌اند، حالا با رقیبی قدرتمند روبه‌رو شده‌اند؛ باتری‌های حالت جامد. این فناوری نوظهور، با ویژگی‌هایی مثل چگالی انرژی بالاتر، ایمنی بیشتر و زمان شارژ کوتاه‌تر، نوید انقلابی در تجربه رانندگی الکتریکی را می‌دهد. اما این رقابت تنگاتنگ، پرسش‌هایی اساسی را مطرح می‌کند که آیا باتری‌های حالت جامد واقعاً می‌توانند جایگزین لیتیوم-یون شوند؟ و اگر آری، چه زمانی این تغییر فراگیر خواهد شد؟

باتری‌های لیتیوم-یون، که در حال حاضر در محصولاتی مثل تسلا مدل ۳ استفاده می‌شوند، از الکترولیت مایع برای انتقال یون‌ها بین آند و کاتد بهره می‌برند.

این ساختار اگرچه کارآمد است، اما محدودیت‌هایی دارد که از بین آنها می‌توان به وزن بالا، خطر اشتعال در تصادفات و زمان شارژ نسبتاً طولانی اشاره کرد.

در مقابل، باتری‌های حالت جامد با جایگزینی الکترولیت مایع با مواد جامد مثل سرامیک یا شیشه، وعده می‌دهند که این کاستی‌ها را برطرف کنند. شرکت‌هایی مثل تویوتا و QuantumScape پیشگام این عرصه‌اند و ادعا می‌کنند که باتری‌های جدیدشان می‌توانند تا دو برابر انرژی بیشتری ذخیره کنند و در کمتر از ۱۰ دقیقه به‌طور کامل شارژ شوند.

وعده‌های بزرگ برای باتری‌های حالت جامد

یکی از بزرگ‌ترین مزیت‌های باتری‌های حالت جامد، افزایش برد حرکتی است. تویوتا اخیراً اعلام کرده که با پیشرفت در این فناوری، تا سال ۲۰۲۷ خودرویی با برد ۱۴۰۰ کیلومتر و شارژ ۱۰ دقیقه‌ای به بازار عرضه خواهد کرد.

این در حالی‌ست که بهترین مدل‌های کنونی لیتیوم-یون، بردی حدود ۶۵۰ کیلومتر دارند و برای شارژ کامل به زمانی بیش از ۲۰ دقیقه نیاز دارند. این تفاوت چشمگیر می‌تواند دغدغه اصلی رانندگان خودروهای برقی، یعنی “اضطراب برد”، را به مرتفع کند.

علاوه بر این، ایمنی بالاتر باتری‌های حالت جامد نیز نقطه قوتی غیرقابل انکار است. حذف الکترولیت مایع قابل‌اشتعال، خطر آتش‌سوزی یا انفجار را به حداقل می‌رساند؛ مشکلی که در گذشته برای برخی خودروهای برقی مجهز به لیتیوم-یون دردسرساز شده بود. از سوی دیگر، عمر طولانی‌تر این باتری‌ها (تا ۱۰ سال در برابر ۲ تا ۳ سال برای لیتیوم-یون) می‌تواند هزینه‌های تعویض را برای مصرف‌کنندگان کاهش دهد و از نظر زیست‌محیطی هم پایدارتر باشد.

چالش‌ها و موانع پیش‌رو

با وجود این مزایا، مسیر پیش روی باتری‌های حالت جامد هموار نیست. بزرگ‌ترین چالش، تولید انبوه و کاهش هزینه‌هاست. مواد اولیه پیشرفته‌ای مثل لیتیوم تیتانات یا سولفیدها، که در این باتری‌ها استفاده می‌شوند، گران‌قیمت‌اند و فرآیند ساخت آن‌ها پیچیده‌تر از لیتیوم-یون است.

به گفته کارشناسان، قیمت فعلی باتری‌های حالت جامد چندین برابر نمونه‌های لیتیوم-یونی‌ است و تا زمانی که تولید در مقیاس بزرگ بهینه نشود، این فناوری نمی‌تواند به‌طور گسترده جایگزین شود.

رقابت در این حوزه البته داغ است. در حالی که تویوتا و نیسان روی توسعه این فناوری سرمایه‌گذاری سنگینی کرده‌اند، شرکت‌هایی مثل تسلا و CATL همچنان به بهبود باتری‌های لیتیوم-یون ادامه می‌دهند. تسلا با معرفی باتری‌های ۴۶۸۰ خود مدعی شده که هزینه‌ها را کاهش و کارایی را افزایش داده است. این نشان می‌دهد که لیتیوم-یون هنوز تسلیم نشده و قصد دارد جایگاهش را حفظ کند.

صنعت خودروسازی جهان در انتظار است تا ببیند آیا این وعده‌های بزرگ به واقعیت می‌پیوندند یا تنها در حد آزمایشگاه باقی می‌مانند. آینده این رقابت، نه‌تنها برای خودروسازان، بلکه برای محیط زیست و تجربه رانندگی نیز تعیین‌کننده خواهد بود.