في 12 نوفمبر، عُقد "مؤتمر بطاريات الطاقة العالمي 2025" في ييبين، سيتشوان. وصرح وانغ يانغ، رئيس الجمعية الصينية للعلوم والتكنولوجيا، بأنه بحلول النصف الأول من هذا العام، وصلت المبيعات العالمية لمركبات الطاقة الجديدة إلى ما يقرب من 70 مليون وحدة، منها ما يقرب من 45 مليون وحدة في الصين. وفي الأرباع الثلاثة الأولى من هذا العام، بلغت مبيعات بطاريات الطاقة الصينية 786 جيجاواط/ساعة، وتجاوزت الصادرات 129 جيجاواط/ساعة، مسجلةً زيادة سنوية بنسبة 48.9% و32.7% على التوالي.
كما أشار وانغ يانغ إلى ضرورة استكشاف إمكانات أداء البطاريات السائلة وتعزيز تطوير بطاريات عالية السلامة وكثافة الطاقة. ثم ناقش سوق بطاريات الحالة الصلبة الواعد، مشيرًا إلى أن البطاريات الهجينة الصلبة-السائلة تدخل في البداية مرحلة تجميع المركبات على نطاق صغير. أكد على ضرورة التغلب على المعوقات التقنية، مثل تكاليف التصنيع، ودورة الحياة، والقدرة على التكيف البيئي، لتطوير التطبيقات الصناعية. حاليًا، تمر بطاريات الحالة الصلبة بالكامل بمراحل البحث والتطوير والاختبار التجريبي، وهناك حاجة إلى جهود متواصلة لمعالجة القضايا العلمية الرئيسية والتحديات الهندسية والتصنيعية المتعلقة بها.
وفقًا لأحدث بيان أدلى به وانغ يانغ، رئيس الجمعية الصينية للعلوم والتكنولوجيا، في "مؤتمر بطاريات الطاقة العالمي 2025"، لا تزال بطاريات الحالة الصلبة بالكامل حاليًا في مراحل البحث والاختبار التجريبي عالميًا. هذا يعني أنه على الرغم من أن هذه التكنولوجيا تبدو واعدة، إلا أن التطبيقات التجارية واسعة النطاق لا تزال تتطلب التغلب على العقبة الأخيرة من الهندسة إلى التصنيع.
في الوقت نفسه، حققت البطاريات الهجينة الصلبة-السائلة الانتقالية إنجازات كبيرة وبدأت في دخول مرحلة تجميع المركبات على نطاق صغير، مما قلل بشكل فعال من كمية الإلكتروليت العضوي المستخدم، وحسّن بشكل كبير من سلامة البطاريات. يركز القطاع حاليًا جهوده على التغلب على العوائق التقنية المتعلقة بتكاليف التصنيع، ودورة الحياة، والتكيف البيئي لتسريع عملية التصنيع.
يكمن التحدي الأكبر في تطوير بطاريات الحالة الصلبة بالكامل في حل مشكلة تلامس واجهة المواد الصلبة بين الإلكتروليت الصلب ومواد الأقطاب الكهربائية. ولحسن الحظ، حققت فرق البحث الصينية مؤخرًا سلسلة من الإنجازات الرئيسية في هذا المجال:
تقنية "الصمغ الأيوني" ذاتية الشفاء: طوّر فريق من معهد الفيزياء التابع للأكاديمية الصينية للعلوم تقنية للتحكم في الواجهة تعتمد على أيونات اليود، والتي يمكنها ملء الفجوات الدقيقة في الواجهة تلقائيًا أثناء تشغيل البطارية، مما يحقق رابطة قوية بين الإلكتروليت والقطب الكهربائي.
هيكل الإلكتروليت المرن: نجح معهد أبحاث المعادن التابع للأكاديمية الصينية للعلوم في تطوير إلكتروليت بوليمر يتمتع بمرونة ممتازة، وقادر على تحمل أكثر من 20,000 انحناء دون تشوه، مع زيادة سعة تخزين البطارية بنسبة 86% في الوقت نفسه.
طبقة حماية الجهد العالي المفلورة: قامت جامعة تسينغهوا بتعديل الإلكتروليت باستخدام مواد بولي إيثر مفلورة لتشكيل طبقة حماية واجهة مستقرة، مما يضمن بقاء البطارية آمنة ومستقرة حتى في ظل الصدمات عالية الجهد أثناء اختبارات اختراق المسامير أو عند درجة حرارة 120 درجة مئوية.
بناءً على التطورات التكنولوجية الحالية، يمكننا توقع أن تتمتع المركبات الأولى المجهزة ببطاريات الحالة الصلبة بالكامل بخصائص الأداء الثورية التالية:
مؤشرات أداء البطارية
كثافة الطاقة: من المتوقع أن تصل إلى 400-500 واط/كجم، متجاوزةً بكثير أحدث بطاريات أيونات الليثيوم السائلة المتوفرة حاليًا (حوالي 300 واط/كجم)، وهو أمر أساسي لتحقيق نقلة نوعية في مدى السيارات الكهربائية.
مدى القيادة: بنفس وزن البطارية، من المتوقع أن يتجاوز مدى قيادة السيارة 1000 كيلومتر، مما يُزيل تمامًا قلق المستخدمين بشأن المدى.
كفاءة الشحن: بفضل موصليتها الأيونية الفائقة، من المتوقع أن تحقق بطاريات الحالة الصلبة سرعات شحن فائقة تصل إلى 80% في غضون 10-15 دقيقة.
أداء السلامة: يُلغي تمامًا مخاطر تسرب الإلكتروليت السائل واحتراقه، مع الحفاظ على مستوى عالٍ من السلامة حتى في ظل الشحن السريع عالي السرعة أو ظروف الاستخدام المفرط.
كما صرّح مركز تطوير صناعة المعدات التابع لوزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات بوضوح بأنه سيُخطط بشكل منهجي للبحث والتطوير في مجال بطاريات الجيل التالي، بما في ذلك بطاريات الحالة الصلبة بالكامل، لتسريع التحول والتصنيع للتقنيات الجديدة.
لن يُفيد التقدم التكنولوجي لبطاريات الحالة الصلبة بالكامل قطاع مركبات الطاقة الجديدة فحسب؛ بل ستوفر كثافتها العالية من الطاقة وخصائصها الأمنية العالية أيضًا دعمًا أساسيًا للطاقة للعديد من الصناعات الناشئة:
الاقتصاد في الارتفاعات المنخفضة: توفير مصدر طاقة أكثر متانة وموثوقية للطائرات مثل الطائرات العمودية الكهربائية.
الروبوتات الشبيهة بالبشر: تلبية حاجتها المُلِحّة إلى بطاريات مُصغّرة عالية الكثافة الطاقة.
السفن الكهربائية والآلات الهندسية: توسيع آفاق تطبيق تكنولوجيا البطاريات في الآلات الثقيلة ومركبات النقل الخاصة.
على الرغم من أنه من غير المتوقع أن يتحقق التسويق التجاري الكامل لبطاريات الحالة الصلبة بالكامل حتى عامي 2027 و2028، إلا أن التطورات التكنولوجية الحالية تُشير إلى أننا على أعتاب طفرة في تكنولوجيا بطاريات الطاقة من الجيل التالي. وبفضل الجهود المُشتركة للصناعة والأوساط الأكاديمية ومؤسسات البحث، ستنتقل المركبات الكهربائية المُجهزة ببطاريات الحالة الصلبة بالكامل من مرحلة المفهوم إلى الواقع، مما سيؤدي في النهاية إلى ثورة أخرى في قطاع النقل بأكمله.
