باتری‌های خودروهای الکتریکی بزرگ و حجیم هستند. آن‌ها فضای زیر کف خودرو را اشغال می‌کنند و وزن آن‌ها برخی از انرژی خود را مصرف می‌کند. محققان در صنعت باتری در حال جستجوی باتری‌های کوچکتر، سبک‌تر و متراکم‌تر هستند. با این حال، از منظر مصرف‌کننده، تغییرات چندانی مشاهده نمی‌شود و این شامل باتری‌های حالت جامد نیز می‌شود. آیا این به معنای عدم موفقیت باتری‌های حالت جامد است؟ خیر، نه به طور کامل، هرچند که در حال حاضر باتری‌های لیتیوم-یون در رقابت پیشتاز هستند. دلیل اصلی این امر این است که باتری‌های حالت جامد هنوز به “شکست” مورد نیاز مصرف‌کنندگان نرسیده‌اند. تولیدکنندگان مختلف خودروهای الکتریکی وعده داده‌اند که این باتری‌ها را به بازار عرضه کنند، هرچند که هنوز آن‌ها را در جاده‌ها ندیده‌ایم.
هزینه باتری های جامد همچنان یک مانع اصلی است، اما عوامل زیر خبرهای امیدوارکننده‌ای را ارائه می‌دهند:
- باتری‌های حالت جامد پتانسیل نگهداری دو برابر انرژی باتری‌های لیتیوم-یون فعلی را دارند.
- این چگالی بالاتر نشان می‌دهد که خودروهای الکتریکی ممکن است به نصف تعداد سلول‌ها نیاز داشته باشند و به تبع آن وزن کمتری داشته باشند.
- این مزایا می‌توانند منجر به افزایش دامنه رانندگی، عملکرد و کنترل بهتر شوند و تجربه رانندگی کلی را بهبود بخشند.
- با این حال، بزرگترین مزیت ممکن است توانایی آن‌ها در شارژ سریع تا 100% بدون کاهش عمر مفید اصلی خود در یک خودرو الکتریکی باشد.
چه زمانی فناوری باتری های جامد را در بازار خواهیم دید؟
- اولین تولیدکننده خودرو الکتریکی که به این هدف برسد، می‌تواند پاداش‌های زیادی را برداشت کند. به همین دلیل، تشخیص تفاوت بین بازاریابی و واقعیت دشوار است. در حال حاضر، اطلاعات زیر را داریم:
- تویوتا پیش‌بینی کرده است که تا سال 2028 باتری‌های حالت جامد با کیفیت تجاری در دسترس خواهد بود، اگرچه برخی بر این باورند که این ممکن است زودتر اتفاق بیفتد.
- بی‌ام‌و در حال کار بر روی چیزی مشابه به همراه یک توسعه‌دهنده سوم است و هدف آن‌ها پایان دهه جاری است.
- برخی از منافع چینی ممکن است در زمینه فناوری از کشورهای غربی جلوتر باشند، اما ما منتظر نتایج هستیم.
ما نمی‌توانیم پیش‌بینی کنیم که این فناوری چه زمانی به بازار ما خواهد رسید. اما قطعاً در آستانه ورود است؛ اما چه کسی اولین بار درب آن را باز خواهد کرد؟
مزایای باتری‌های حالت جامد
- باتری‌های حالت جامد مزایای متعددی نسبت به باتری‌های لیتیوم-یون دارند:
- چگالی انرژی بالاتر: باتری‌های حالت جامد می‌توانند انرژی بیشتری نسبت به همتایان لیتیوم-یون خود ذخیره کنند، که منجر به افزایش دامنه رانندگی می‌شود.
- شارژ سریع‌تر: این باتری‌ها قادرند سریع‌تر شارژ شوند و زمان شارژ را کاهش دهند.
- ایمنی بیشتر: با توجه به اینکه الکترولیت‌های موجود در این باتری‌ها مایع نیستند، خطر آتش‌سوزی کمتر است.
- طول عمر بیشتر: باتری‌های حالت جامد معمولاً دارای عمر طولانی‌تری هستند و می‌توانند تعداد بیشتری از چرخه‌های شارژ را تحمل کنند.
چالش‌ها و موانع
با وجود مزایای فراوان، توسعه و تجاری‌سازی باتری‌های حالت جامد با چالش‌هایی نیز مواجه است:
- هزینه بالا: هزینه تولید این نوع باتری‌ها هنوز بالاست و نیاز به سرمایه‌گذاری قابل توجهی دارد.
- حساسیت به رطوبت: برخی از مواد مورد استفاده در ساختار این باتری‌ها ممکن است نسبت به رطوبت حساس باشند.
- کاهش هدایت یونی در دماهای پایین: عملکرد برخی از طراحی‌ها ممکن است در دماهای پایین تحت تأثیر قرار گیرد.
سخن پایانی
باتری‌های حالت جامد نمایانگر آینده‌ای روشن برای صنعت خودروهای الکتریکی هستند. با وجود چالش‌هایی که هنوز باید برطرف شوند، مانند هزینه بالا و مشکلات تولید، مزایای بالقوه آن‌ها می‌تواند انقلابی در حوزه ذخیره‌سازی انرژی ایجاد کند. اگر تولیدکنندگان بتوانند بر این موانع غلبه کنند، ما ممکن است شاهد ورود سریع‌تر این فناوری به بازار باشیم.
در نهایت، برای مصرف‌کنندگان، انتظار برای ورود باتری‌های حالت جامد ممکن است ارزشش را داشته باشد؛ زیرا آن‌ها می‌توانند تجربه رانندگی را متحول کنند و نگرانی‌های مربوط به دامنه و زمان شارژ را کاهش دهند.
