بطاريات شبه صلبة للسيارات
مع اقتراب موعد تسليم طراز بطارية SAIC MOTOR MG4 شبه الصلبة في ديسمبر، تُثبت هذه التقنية، التي تُعتبرها الصناعة "الحل الأمثل للانتقال من البطاريات السائلة إلى البطاريات الصلبة بالكامل"، قيمتها الفريدة في قطاع آلات البناء. ما هي المزايا الأساسية لبطاريات شبه الصلبة مقارنةً ببطاريات الليثيوم السائلة التقليدية؟ لنستكشفها معًا.
سيارات MG4 تستخدم بطاريات شبه صلبة
مقارنةً ببطاريات الليثيوم السائلة التقليدية، تستخدم بطاريات شبه الصلبة تصميمًا إلكتروليتيًا هلاميًا، مما يقلل من خطر تسرب الإلكتروليت بنسبة تزيد عن 90%. تُظهر بيانات اختبار علامة MG التجارية أن بطارياتها شبه الصلبة تحافظ على سجل خالٍ من الاشتعال في ظل ظروف قاسية مثل وخز الإبرة والسحق، وهو أمر بالغ الأهمية لمركبات البناء التي تعمل في بيئات معقدة. اجتازت مركبة البناء MG4 القادمة من شركة SAIC MOTOR اختبار درجات الحرارة القصوى البالغة -30 درجة مئوية، مع معدل احتفاظ بأداء البطارية يتجاوز 80%.
تتجاوز كثافة الطاقة في بطاريات الحالة شبه الصلبة 300 واط/كجم، وهو تحسن بنسبة 20%-30% مقارنةً بالبطاريات التقليدية. هذا يعني أن حزمة بطارية من نفس الحجم يمكنها زيادة مدى مركبة هندسية بمقدار 100-150 كيلومترًا، مما يقلل بشكل كبير من وتيرة الشحن أثناء العمليات الميدانية. وقد حققت نماذج مُنتجة بكميات كبيرة من شركات مصنعة مثل CATL مدى قيادة يصل إلى 1000 كيلومتر.
من خلال التحسين المنسق لمواد الأقطاب الكهربائية المركبة ونظام إدارة البطاريات الذكي، تُظهر بطاريات الحالة شبه الصلبة تقلبات في الأداء تقل عن 15% في بيئات تتراوح درجات الحرارة فيها بين -40 و60 درجة مئوية. وهذا يُحدث نقلة نوعية في المركبات الهندسية العاملة في بيئات متخصصة مثل المناجم والمناطق القطبية. تُظهر بيانات معهد بايدو للأبحاث أن استقرارها في درجات الحرارة العالية يفوق بثلاث مرات استقرار البطاريات السائلة.
مع دورة حياة تزيد عن 2000 دورة، يبلغ معدل التحلل ثلث معدل التحلل في البطاريات السائلة فقط. ومع الشحن السريع لمدة 12 دقيقة حتى 80% (بيانات مُقاسة من شركة تشينغتاو للطاقة)، يُمكن خفض تكاليف استبدال البطارية بنسبة 40% على مدار دورة حياتها. وقد تم تسعير نسخة SAIC MOTOR MG4 شبه الصلبة في حدود 100,000 يوان، مما يُسرّع تسويقها.
تستخدم البطاريات شبه الصلبة إلكتروليتات بوليمر قابلة لإعادة التدوير، مما يُقلل انبعاثات الكربون بنسبة 35% مُقارنةً بالعمليات التقليدية. وقد أنشأ بعض المُصنّعين "بنوك بطاريات" حيث يُمكن إعادة استخدام البطاريات المُتخلّفة في محطات تخزين الطاقة لآلات البناء. يتوافق هذا النموذج المُغلق مع أحدث متطلبات تعريفة الكربون في الاتحاد الأوروبي.
اعتبارًا من سبتمبر ٢٠٢٥، بدأت ست شركات محلية كبرى لتصنيع مركبات البناء اختبار تكيف بطاريات الحالة شبه الصلبة. كانت شركة بايك فوتون رائدة في صناعة أول شاحنة تعمل ببطاريات الحالة شبه الصلبة في هذا المجال، مُعلنةً بذلك عن مرحلة جديدة في كهربة المركبات التجارية. وأكدت شركة سايك موتور أن مركبة البناء MG4 المُجهزة بهذه التقنية سيتم تسليمها في ديسمبر، مُعلنةً بذلك دخولها رسميًا إلى التطبيقات واسعة النطاق في هذا المجال. ومن المتوقع أن تزيد تقنية CATL المُعززة بالليثيوم المُضاف إليه السيليكون كثافة الطاقة من ١٧٠ واط/كجم إلى ٣٥٠ واط/كجم، مما يجعلها أكثر جاذبية لآلات البناء ذات متطلبات التحمل الصارمة. تشير توقعات الصناعة إلى أن السوق العالمية لبطاريات الحالة شبه الصلبة لمركبات البناء ستتجاوز 8 مليارات دولار أمريكي في عام 2026.
في الوقت الحالي، لا تزال بطاريات الحالة شبه الصلبة تشهد انخفاضًا دوريًا في كثافة الطاقة (على سبيل المثال، يقل مدى بطارية Lantu Light Chaser بنسبة 20% عن نظيرتها السائلة). ويعود ذلك أساسًا إلى انخفاض كفاءة توصيل الأيونات الناتج عن خليط الإلكتروليت الصلب والسائل. ومع ذلك، تعمل شركة Farasis Energy على تجاوز هذا الاختناق تدريجيًا من خلال استراتيجيتها لتحسين نظام إدارة البطاريات الذكي (BMS) وبرنامج CATL لتحسين مواد الأقطاب الكهربائية. بالنسبة لمستخدمي مركبات البناء، يُنصح بإعطاء الأولوية لأنظمة البطاريات التي أثبتت كفاءتها في التطبيقات الشاقة، مثل بروتوكول اختبار بطاريات iEco Battery ذي الـ 6400 دورة.
