سباق لابتكار أنظمة تزيد من كفاءة بطاريات المركبات الكهربائية

براغ - التحقت شركة سكودا التشيكية بركب منافسيها الذين يركزون حاليا على حل المعضلات التي تتعرض لها البطارية بعدما أجرت بعض التنقيحات على طرازها إينياك آي.في لعام 2022، والتي تعد بجعل هذه السيارة الكهربائية أكثر راحة للتعايش معها.

وتشمل التحسينات تقنية أمان إضافية وميزات أكثر راحة ودعما لسرعات شحن أسرع، ما يضع هذا النظام في مفترق طرق قد يعيد حسابات بقية المنافسين مع مرور الوقت.

ورغم الاتجاه المتزايد نحو السيارات الخضراء، لكن المشكلة التي باتت أكثر وضوحا هي النقص في البنية التحتية لشحن البطارية، مع ظهور طرز جديدة صديقة للبيئة، لكن تبقى قدرة تحمّل البطارية هي الأهم.

وتعتبر البطارية من أهم مكونات السيارات الكهربائية، إذ يرتبط عمر هذه المركبات بمدى تحمل واستمرارية بطارياتها.

ويقول خبراء إن الشركات ينبغي عليها اليوم أن تعطي ضمانا على البطارية يصل إلى 150 ألف كيلومتر كي لا تنشأ تكاليف جديدة بسبب تغييرها.

كواسي أمبوفو: إعادة التدوير ستلعب دورا رئيسيا في هذا المزيج

ولحل هذه المشكلة تتسابق الشركات العالمية لتقديم مبادرات لتبديد القلق من مدى السير الضعيف للسيارات الكهربائية بتوفير العديد من محطات الشحن والبنى التحتية اللازمة لها، وانتقل الأمر الآن إلى تقليص زمن شحن البطارية.

ويتضح ذلك من خلال أكبر تحديث للطراز الجديد الذي تقدمه سكودا والذي يتضمن تعديل نظام الشحن الخاص بها، حيث يمكّن إينياك من قبول سرعات شحن تصل إلى 120 كيلوواط، وهو تحسن كبير عن نظام مئة كيلوواط في الطراز القديم.

وأوضحت الشركة في تقرير على منصتها الإلكترونية أن إصدار البرنامج أم.إي 3 الجديد سيوفر تحسينات واسعة النطاق في وظيفة وتشغيل نظام الملتيميديا، وقمرة القيادة الرقمية وشاشة هيد – آب على الزجاج الأمامي.

ويوفر التحديث الجديد دعما أفضل عند صف السيارة، حيث يتيح زيادة السطوع وتباين الكاميرا الخلفية. كما أنه يوفر إدارة معدلة للبطارية لمنح السيارة مدى سير أكبر.

وحاليا توفر شركة تسلا الأميركية المتخصصة في صناعة السيارات الكهربائية إمكانية شحن نصف سعة البطارية في ربع ساعة فيما تكتمل النسبة المتبقية في ساعة، بما يعني أن مدة الشحن تصل إلى 75 دقيقة.

ولكن برنامج سكودا يتيح وضع نظام البطارية “باتري كار” الجديد، على سبيل المثال، لضمان الاستفادة القصوى من البطارية، مع سرعة أكبر في الشحن.

وتشمل الوظائف الجديدة ملف تعريف القيادة “تراكشن” في أنواع الدفع الرباعي للسماح بالسير على الطرقات الوعرة أو الأسطح الزلقة حتى سرعة 20 كيلومترا في الساعة.

وبالإضافة إلى ذلك، يتم الآن عرض حالة شحن البطارية كنسبة مئوية حيث تُظهر شاشة هيد – آب أيضا المستوى الحالي للبطارية.

ويسهم نظام الإدارة الحرارية الجديد لسكودا أيضا في زيادة مدى السير وسرعة شحن البطارية، لكن الشركة لم تفصح بعد عن أية بيانات تفصيلية.

وتقول الشركة التشيكية إنه تم رفع بنية الشحن التي تتصدر النطاق إينياك آي.في 80 من 125 إلى 135 كيلوواط.

ويأتي ذلك في أعقاب تحديث في ديسمبر 2021 جعل معيار شحن التيار مستمرا، مما عزز قدرة شحن طراز إينياك 80 من 50 إلى 125 كيلوواط.

وحقق النظام الكهربائي الجديد تحسنا ملحوظا في سرعات الشحن، فعند النظر إلى الطراز السابق كان الأمر يستغرق 38 دقيقة من شحن 125 كيلوواط للوصول إلى شحن 80 في المئة من البطارية، ولكن نظام سكودا الجديد 135 كيلوواط قلص ذلك إلى 29 دقيقة.

ولاستكمال أنظمة الشحن المحسنة، أدخلت سكودا وضعا جديدا للعناية بالبطارية، إذ يمكن ضبطها على درجة الحرارة المثلى قبل أن تصل السيارة إلى محطة الشحن، والتي تقول الشركة إنها ستساعد على إطالة عمر البطارية.

وتؤكد الشركة أنه سيتم التحكم في النظام من خلال قائمة جديدة في نظام المعلومات والترفيه في السيارة، وسيتمكن المشترون أيضا من الوصول إلى المزيد من البيانات من نظام المعلومات والترفيه في السيارة أيضا.

وإلى جانب ذلك سيعرض نظام الملاحة بالأقمار الاصطناعية النطاق المتبقي المقدر للبطارية عند الوصول إلى برمجة طريق وهو ما تقول سكودا إنه سيسهل على السائقين التخطيط لإيقاف الشحن.

وثمة أيضا بعض التقنيات الإضافية لمساعدة السائق، وأكثرها إثارة للاهتمام هو إعداد “وضع الجر” الجديد للمحرك المزدوج، والدفع الرباعي في طراز إينياك آي.في 80 إكس.

وتقول الشركة التابعة لمجموعة فولكسفاغن الألمانية إن النظام يدير تلقائيا مقدار عزم الدوران الذي يذهب إلى المحاور الكهربائية الأمامية والخلفية لزيادة مقدار التماسك في الظروف الزلقة.

كما تلقى الطراز حزمة “سكودا أسيستد درايف بلاس” التي تضم مجموعة من تقنيات المساعدة، مثل التحكم التكيفي في ثبات السرعة ومساعدة المسار وهي الأكثر تحديثا على الإطلاق بالنسبة إلى الشركة.

وتأتي وظيفة مساعد السفر شبه المستقلة التابعة للشركة مع إعداد مساعد المسار الضيق الجديد، والذي يمكنه التعرف على علامات الممرات المؤقتة على الطريق السريع.

وفي ظل التوقعات بعالم ستهيمن عليه السيارات الخضراء بحلول عام 2035 يعمل المطورون والباحثون على تحديين كبيرين من أجل جعل البطارية أكثر كفاءة.

وأحد هذين التحديين هو كيفية تقليل المعادن في البطاريات النادرة أو باهظة الثمن أو التي تنطوي على مشاكل لأن تعدينها ينطوي على تكاليف بيئية واجتماعية.

ويتمثل الآخر في تحسين إعادة تدوير البطاريات، بحيث يمكن إعادة استخدام المعادن القيمة في بطاريات السيارات المستهلكة بكفاءة.

ونسبت منصة “ناتور” المتخصصة في تتبع ابتكار المركبات الكهربائية إلى كواسي أمبوفو، مهندس التعدين وهو محلل رئيسي في المعادن في شركة بي.أن.إي.أف قوله إن “إعادة التدوير ستلعب دورا رئيسيا في هذا المزيج”.

وتنفق شركات صناعة البطاريات والسيارات بالفعل مليارات من الدولارات على خفض تكاليف تصنيع وإعادة تدوير بطاريات السيارات الكهربائية مدفوعة جزئيًا بالحوافز الحكومية وتوقع اللوائح القادمة.

وفي دليل على ذلك أسس ممولو الأبحاث مراكز لدراسة أفضل السبل لصنع البطاريات وإعادة تدويرها ووضع كل السبل التقنية الحديثة من أجل الارتقاء بعملها.

ونظرا إلى أن تعدين المعادن لا يزال أقل تكلفة، وفي معظم الحالات، من إعادة تدويرها، فإن الهدف الرئيسي هو تطوير عمليات لاستعادة المعادن القيمة بسعر رخيص بما يكفي للتنافس مع المعادن المستخرجة حديثا.

ويقول جيفري سبانجينبيرغر، مهندس كيميائي في مختبر أرغون في ليمونت بولاية إلينوي الأميركية والذي يدير مبادرة إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون، والتي تسمى ري سيل، إن “أكبر المتحدثين هو المال”.