بطارية الحالة الصلبة – نقطة التحول فى مسار السيارات الكهربائية

بقلم/ هشام الليثي

كما نعلم جميعًا أن بطاريات الليثيوم أيون هي الأكثر انتشارًا في وقتنا الحالي؛ حيث إنها تستخدم في جميع الهواتف الجوالة والأجهزة الإلكترونية، وفي السيارات الهجينة والسيارات الكهربائية بالكامل، ولكن مؤخرًا ظهر نوع جديد من البطاريات في الساحة، والذي يُسمى بطارية الحالة الصلبة، ونستعرض من خلال التقرير التالي الفرق بين كلِّ نوع من البطاريات، وأيهما أفضل للاستخدام.

ما هي بطارية الليثيوم أيون ؟

هي نوع من البطاريات القابلة للشحن، والتي تعتمد على أيونات الليثيوم في طريقة عملها، وعلى الرغم من أن الليثيوم يمتلك العديد من المميزات الرائعة فإنه لا يمكن استخدامه كقطب مباشرة في البطاريات، وذلك لكونه غير مستقر بسبب طبيعته المعدنية، ولذلك يتم استخدام أيونات الليثيوم، والتي تمتلك مواصفات الليثيوم المعدني إلا أنها غير معدنية وأكثر أمانًا.

عيوب بطارية الليثيوم أيون

على الرغم من أن بطارية الليثيوم أيون تُعَدّ نقلة كبيرة في مجال الطاقة، وتُعَدّ أحد الأسباب التي ساهمت في جزء كبير من التطور التكنولوجي الذي وصل إليه البشر في الوقت الحالي فإن هناك العديد من العيوب، والتي تجعل من الصعب لهذا النوع من البطاريات أن يستمر في المستقبل، وإليكم عيوب بطاريات الليثيوم أيون.

1. تكلفتها باهظة الثمن، حيث تُعَدّ البطارية أغلى قطعة في السيارات الكهربائية، والتي تجعل التكلفة التشغيلية للسيارات الكهربائة باهظة الثمن.
2. تحتاج فترة كبيرة للشحن مقارنة بسيارات البنزين التي لا تحتاج سوى عدد قليل من الدقائق، كما أنها في المقابل لا تُقَدِّم مدى سير كبير.
3. قابليتها العالية جدًّا على الاشتعال، والذي حدث بالفعل في أكثر من مرة كتلك المرة التي اشتعلت بها هواتف سامسونج بسبب بطارية الليثيوم أيون أو سيارة تيسلا التي احترقت في أمريكا في عام 2021، واستغرق إطفاؤها العديد من الساعات، والكثير من جالونات المياه.

ويرجع سبب قابلية بطارية الليثيوم أيون الكبيرة على الاشتعال لاحتوائها على الإلكتروليت السائل أو المعروف باسم (كهرل) وهو عبارة عن مادة سائلة ذات قابلة عالية جدًّا على الاشتعال، ومن هنا ولهذا السبب تحديدًا ظهرت بطاريات الحالة الصلبة، والتي تُعالج هذه المشاكل.

ما هي بطارية الحالة الصلبة ؟

لا تختلف بطارية الحالة الصلبة في تركيبها عن بطارية الليثيوم أيون، إلا أنها لا تحتوي على الإلكتروليت السائل الذي ذكرناه، حيث تعمل هذه البطارية بالإلكتروليت الصلب والذي اشتق منه اسم بطارية الحالة الصلبة، والذي بدوره أضاف العديد من المميزات التي كانت تعجز عنها بطارية الليثيوم أيون، وإليكم مميزات الحالة الصلبة.

ما هي مميزات بطارية الحالة الصلبة ؟

1. صغيرة الحجم مما يساعد على تقليل الوزن، كما أنها لا تستحوذ على مساحة كبيرة في السيارة.
2. قدرة البطارية عالية، مما يساعد في جعل المدى السير بالشحنة الواحدة كبير.
3. القدرة على الشحن بسرعات كبيرة، كما أن قدرة بطارية الحالة الصلبة لا تقل بشكل كبير، حيث تحتفظ بطارية السيارة بقدرة تصل إلى 80 في المائة من القدرة الأصلية بعد القيام بـ800 عملية شحن، والذي يجعلها مميزة وصالحة للاستخدام على المدى البعيد.

ونظرًا للميزات الكبيرة التي تُقدمها بطارية الحالة الصلبة تسعى معظم الشركات العملاقة في صناعة السيارات حول العالم من تطوير بطاريات الحالة الصلبة، وتعد تويوتا المتصدر لقائمة براءات الاختراع في مجال تطوير بطاريات الحالة الصلبة، كما قامت تويوتا بالفعل باستخدام البطارية من قبل في سيارة تجريبية عام 2021.

الصور التوقعية للجيل القادم من تويوتا كورولا موديل 2025