تويوتا تطور بطاريات الحالة الصلبة من اجل مستقبل كهربائي آمن

تويوتا تطور بطاريات الحالة الصلبة من اجل مستقبل كهربائي آمن

التزمت تويوتا بنماذجها الهجينة لسنوات عديدة وتركت الطرازات الكهربائية بالكامل على جانب الطريقهذا الأمر يتغير حاليًا: في عام 2030 ، تخطط الشركة المصنعة لبيع ما مجموعه ثمانية ملايين سيارة كهربائية في جميع أنحاء العالم – مليون منها ستحصل على طاقة محرك تأتي حصريًا من بطاريةيؤدي هذا التطور حتما إلى زيادة الطلب ، حيث يتوقع اليابانيون أن يكون لديهم ما مجموعه حوالي 200 جيجاوات ساعة من سعة البطارية في سياراتهم في هذا الوقت 2030  لكن التنوع هو أيضًا ميزة عندما يتعلق الأمر بتكنولوجيا البطاريات. يقال  أن Toyota وضعت 23 مليارًا في خطة بحث طويلة الأجل

بطاريات الليثيوم أيون مع الهيدروجين الغازي

بطاريات الخلايا الصلبة تحتوي الكترونيات صدفيه

على المدى القصير ، يجب أن تساعد تقنية أيونات الليثيوم ، والتي تم إطلاقها مؤخرًا مع طرازات يارس / بريوس الهجينيه المسماه أكوا لاول مرة في السوق المحلية وتقول تويوتا ان هذا الابتكار لا يوفر فقط إمكانية دمج عدد أكبر من الخلايا المدمجة في البطاريةينتج عن هذا أيضًا سطح نشط أكبر ومقاومة أقلوفقًا لشركة Toyota ، تبلغ قوة البطارية ضعف قوة سابقتها ، والتي لا ينبغي أن تؤدي في النماذج الهجينة إلى مراحل قيادة كهربائية بحتة فحسب ، بل تؤدي أيضًا إلى تحسين استجابة دواسة الوقود.

بالمقارنة مع بطارية الليثيوم أيون التقليدية ، بطارية الخلاياالصلبة اكثر امانا 

بطارية الخلية الصلبة تخلو من المحاليل القابلة للاشتعال

تخطط تويوتا في الفترة مابين 2025 – 2030  لتقديم جيل جديد تمامًا من أجهزة تخزين الطاقة من هذا النوع في سياراتهايجب تحقيق التوازن المثالي بين خمس نقاط: الأمان وعمر الخدمة ومستوى عالٍ من الجودة والأداء القوي والتكاليف المعقولةعلى الرغم من أن الجانب الأول يلعب الدور الرئيسي ، إلا أن الكثير يعتمد على النقطة الأخيرةتهدف تويوتا إلى خفض تكلفة بطاريات السيارات الكهربائية بنسبة 50 في المائة لكل سيارة بحلول عام 2030في الوقت نفسه ، يجب زيادة كفاءة الأداء بنسبة 30 في المائة من أجل التمكن من تقليل سعة البطاريات بهذه النسبة – وبنفس النطاق بالطبع

نموذج لسيارة ميني تعمل ببطارية خلية صلبه

تخطط تويوتا أيضًا لامتلاك بطاريات صلبة جاهزة للإنتاج المتسلسل في النصف الثاني من عشرينيات القرن الحاليتعتبر هذه الكأس المقدسة لباحثي البطاريات ، لأن شيئين يتداخلان مع بطاريات Li-NMC (الليثيوم والنيكل والمنغنيز والكوبالت) المستخدمة حاليًا في معظم السيارات الإلكترونية: حدود معينة من حيث زيادة الأداء والإلكتروليت السائل ، والتي يحتمل أن يكون قابل للاشتعالفي حالة بطارية الحالة الصلبة ، هذا – الاسم يقول كل شيء – صلبومع ذلك ، توجد بطاريات ليثيوم بوليمر (كما هو الحال في Mercedes eCitaro) حيث يتكون المحلول الكهربائي من مواد غير سائلة ولكنها مرنة ، والتي يمكن نظريًا أن تُحسب أيضًا ضمن بطاريات الحالة الصلبةأهم ميزه اذن لبطاريات الحالة الصلبة “الحقيقية”:    

 الصعوبات التي تواجهها  تويوتا

تويوتا تراعي الاحتياجات المجتمعية مع ابتكار بطارية الخلية الصلبه

رغم حماس تويوتا الكبير لبطاريات الحالة الصلبة إلا أن هناك مشاكل تواجهها  أهمها االآتي : “إذا ت البطارية أو تقلصت قليلاً ، يمكن أن تظل الأسطح مبللة دائمًا. مع وجود إلكتروليت صلب ، هناك خطر من أن التلامس السطحي سينقطع .  تتعامل تويوتا أيضًا مع هذه الصعوبات وموضوعات البحث – ربما بشكل مكثف بين مصنعي السياراتوجد اليابانيون أن بطاريات الحالة الصلبة تواجه اشكالية العمر الأقصريقول ماساهيكو مايدا ، كبير المسؤولين التقنيين في تويوتا: “نريد أن نركز تطويرنا بشكل أساسي على هذا الجانب – اي كيف نطيل عمر مثل هذه البطارية .

نماذج سيارات تظهر رؤية تويوتا لمستقبل السيارات الكهربائية

لتحقيق نسب أمان عالية مع استخدام بطاريات الخلايا الصلبه ،  لا يزال هناك مجال لتحسين هذه النوعيه الجديده   عن طريق ضغط  الإلكتروليت – في Toyota وهو سيراميك زجاجي مصنوع من مركب الفوسفور والكبريت – تحت ضغط عالٍ حتى تتمكن الأيونات من المرور بسهولة قدر الإمكانفي الوقت نفسه ، يجب أن تظل مرنة بما يكفي لتكون قادرة على التعويض عن تمدد وتقلص الأنود أثناء الشحن والتفريغ أو لتحقيق أقل تشوه ممكنيمكن أن يكون الاختراق في مواد جديدة أو في تصميم خاص. 

تويوتا في الموعد المحدد ، ولكن ليس بسرعة

نموذج شاحنه من تويوتا تعمل بالبطارية الصلبة

من المقرر أن يبدأ إنتاج السلاسل الصغيرة من بطاريات الخلايا الصلبه في عام 2025يطور اليابانيون بطاريات الحالة الصلبة في مشروع مشترك مع باناسونيك يسمى Prime Planet Energy & Solutions Inc. ويعمل بها 5100 موظف ، 2400 منهم مع وكيل صيني في البداية ، بدون الإنتاج الضخم ، ستكون بطاريات الحالة الصلبة أكثر تكلفة من بطاريات الليثيوم أيونوهناك شك في  أن حجم الإنتاج سيظل منخفضًا في السنوات القليلة الأولى وأن التكاليف يجب أن تنخفض إلى أقل من 100 دولار لكل كيلوواط / ساعة من أجل التنافس مع محركات الاحتراق الداخلي.

 

 


Exit mobile version