تويوتا تقود ثورة في ابتكار بطاريات السيارات الكهربائية

طوكيو - نقلت شركة تويوتا سباق تطوير البطاريات إلى مرحلة جديدة بطريقة تتيح شحنها خلال بضع دقائق، لتقدم تحولا نوعيا في السباق الذي يحتل صدارة جبهات ثورة المركبات الكهربائية، في وقت تزداد فيه ضغوط الهواجس البيئية.

وكشف عملاق تصنيع السيارات الياباني الأسبوع الجاري أنه يقترب من تصنيع بطارية جديدة ذات حالة صلبة يمكنها مضاعفة مدى سير معظم السيارات الكهربائية إلى 745 ميلا (1200 كيلومتر) قبل إعادة شحنها في عشر دقائق فقط.

ومع ذلك، فإن هذه البطاريات غالية الثمن ومن المرجح أن تظل كذلك لسنوات، كما أن مشكلة توفير المعادن قد تكون تحديا آخر خاصة وأن الصين تهيمن على سوق الأتربة النادرة عالميا.

وتشير التقديرات إلى أن نطاق القيادة الحالي لمعظم السيارات الكهربائية يبلغ حوالي 482 كيلومترا قبل إعادة شحن البطارية.

وتتطلع تويوتا، التي تعتبر أكبر بائع للسيارات في العالم، الآن إلى تعويض ما خسرته أمام تسلا الأميركية والمنافسين الصينيين مثل بي.واي.دي في سباق السيارات الكهربائية.

وكانت الشركة قد أعلنت في وقت سباق هذا الشهر دخولها في شراكة مع شركة تكرير النفط إدميتسو كوسان لتطوير وإنتاج بطاريات الحالة الصلبة بالكامل، في مثال آخر على الشراكات الجديدة التي يتم تشكيلها وسط التحول إلى السيارات الكهربائية.

وذكرت في بيان آنذاك أنها توصلت إلى “اختراق تكنولوجي” يعالج مشاكل المتانة في بطاريات الحالة الصلبة، وأنها “تطور وسائل لإنتاجها بكميات كبيرة”.

وتقوم إدميتسو كوسان، ثانية الشركات الكبرى لتكرير النفط في اليابان، بتطوير إلكتروليت الكبريتيد الصلب، وهي مادة تستخدم في البطاريات.

ويمكن لبطاريات الحالة الصلبة أن تحتوي على طاقة أكثر من بطاريات الإلكتروليت السائل الحالية، حيث يتوقع صانعو السيارات والمحللون أن تعمل هذه البطاريات على تسريع التحول إلى النقل النظيف.

وتخطط تويوتا لإدخال البطاريات، والتي “من شأنها أن تحسن بشكل كبير نطاق قيادة السيارات الكهربائية”، كجزء من المحور الإستراتيجي للمركبات الكهربائية الذي تم الإعلان عنه في يونيو الماضي.

وقال كوجي ساتو، الرئيس التنفيذي لتويوتا، “من خلال الجمع بين تقنيات تطوير المواد لكلا الشركتين، وتكنولوجيا تصنيع المواد من إدميتسو، وتكنولوجيا الإنتاج الضخم للبطاريات من تويوتا، سنشارك في إنتاج ضخم واسع النطاق لبطاريات الحالة الصلبة بالكامل”.

وتهدف الشركة إلى تسويق بطاريات الجيل التالي بحلول عام 2027 أو عام 2028 على أقصى تقدير، يليها الإنتاج الضخم على نطاق واسع.

ولا يزال نطاق البطارية ووقت الشحن يشكلان عائقًا أمام اعتماد السيارات الكهربائية على نطاق واسع، حيث يرفض المستهلكون فكرة قيادة عدد محدود من الأميال قبل قضاء وقت طويل في إعادة الشحن.

وتقول جوليان جيغر الباحثة والكاتبة المخضرمة على منصة “أويل براس” الأميركية “رغم أن نطاق البطارية ووقت الشحن من شأنهما أن يقطعا شوطا طويلا في تخفيف تحفظات المستهلكين بشأن اعتماد السيارات الكهربائية، فلا تزال هناك عراقيل”.

وأوضحت أن “صانعي هذه النوعية من المركبات سيظلون مضطرين إلى محاربة تحفظ آخر لدى المشترين، وهو البنية التحتية للشحن دون المستوى، والتي تظهر استطلاعات الرأي أنها أضعفت التحمّس لاقتناء المركبات الكهربائية في الولايات المتحدة مثلا”.

ووفقا لأحدث البيانات، تمتلك الولايات المتحدة حوالي 57 ألف محطة شحن، أي أقل من 10 في المئة من عدد محطات الشحن العامة الموجودة في الصين.

وأثبتت المعركة من أجل إغراء مشتري السيارات أنها شاقة، حيث يشعر 74 في المئة من الأميركيين بأن المركبات التي تعمل بالبنزين أفضل للرحلات التي تبلغ طولها 400 كيلومتر أو أكثر.

وبحسب مسح أجرته مؤسسة بوست – يو.أم.دي مؤخرا فإن هذه العتبة إذا تم تجاوزها فسوف يتطلب الأمر إقناع معظم الناس، وبالتالي سيتعين على مالكي المركبات الكهربائية زيادة رسومهم.

ويعتقد خبراء أنه إذا كان من الممكن تسويق هذه التكنولوجيا فإن العالم سيكون على موعد مع حدوث ثورة في شكل التنقل وخاصة أثناء المسافات الطويلة، مما يسمح بشحن السيارات بسرعة كبيرة.

وترى تويوتا أن التقدم في تكنولوجيا البطاريات يمكن أن يغير قواعد اللعبة بالنسبة إلى صناعة السيارات الكهربائية، لكن التحديات لا تزال قائمة على جانب التصنيع.

وتؤكد الشركة أن بطاريات الحالة الصلبة تواجه صعوبات في عملية التجميع، مع ضرورة تكديس خلايا الكاثود والأنود بدقة وسرعة.

وتتسابق الجامعات والمؤسسات البحثية في ضخ أموال لمساعدة مراكز أبحاث الطاقة حتى تتمكن من اللحاق بالسباق العالمي لابتكار أحدث البطاريات ذات القدرات العالية لتخزين الطاقة.

وفي 2019 شكل تطوير شركة إيشيون تكنولوجيز البريطانية بطارية مبتكرة للسيارات الكهربائية يمكن شحنها بالكامل في غضون 6 دقائق فقط منعطفا في هذا المجال.