اتخذ السباق العالمي لبناء بطاريات أفضل للسيارات الكهربائية منعطفًا مفاجئًا ولكنه عملي للغاية. تعد العديد من شركات السيارات بأن بطاريات الحالة الصلبة النقية أصبحت قاب قوسين أو أدنى، ولكن واقع السوق الفعلي أكثر تعقيدًا بعض الشيء. في ندوة تكنولوجيا تخزين الطاقة الكهروكيميائية الجديدة لبحيرة تيانمو لعام 2026، أظهر الشريك الرئيسي المورد للبطاريات لشركة Nio الصينية لصناعة السيارات الكهربائية أن الصناعة طريقة أكثر ذكاءً للمضي قدمًا.
قدم معهد بحيرة تيانمو لتقنيات تخزين الطاقة المتقدمة، المعروف باسم TIES، الجيل التالي من خلايا البطاريات. بالتعاون مع مجموعة الأصول الصينية المدعومة من الدولة (CGDG)، أطلق المعهد لأول مرة تصميمات الأجهزة ذات الحالة الصلبة السائلة 314Ah و588Ah.
يحمل التطوير ثقلًا كبيرًا بسبب الأشخاص الذين يقفون وراء الهندسة. المؤسس المشارك لـ TIES هو نفس العقل المدبر التكنولوجي الذي ابتكر مجموعة بطاريات WeLion بقدرة 150 كيلووات في الساعة، والتي تُستخدم بالفعل في حزم عالية السعة في المركبات الكهربائية الجديدة اليوم. وبدلاً من الانتظار لسنوات حتى تقوم المصانع بإعادة اختراع طريقة تصنيع البطاريات بالكامل، وجدت TIES حلاً وسطاً. نجحت تقنيتهم الجديدة في سد الفجوة بين خلايا أيون الليثيوم السائلة التقليدية وخيارات الحالة الصلبة النقية.
تعتمد كيمياء خلايا البطاريات كبيرة الحجم هذه على مزيج من فوسفات الليثيوم والحديد والكربون. قدمت TIES تكوينين محددين للجمهور - الأول هو خلية قياسية بقدرة 314 أمبير في الساعة. والثانية هي خلية أكبر بكثير بقدرة 588 أمبير/ساعة، والتي قام المهندسون بتحسينها لأنظمة الطاقة طويلة الأمد التي تتطلب أوقات تفريغ طويلة.
الجزء الأكثر إثارة للاهتمام من الإعلان ليس فقط الكيمياء، ولكن أيضًا كيفية بناء تلك الخلايا. تستخدم عملية التصنيع طريقة تسمى التصلب في الموقع. تعمل هذه العملية على تحويل الإلكتروليت السائل كيميائيًا إلى مصفوفة صلبة مستقرة داخل غلاف الخلية. وبسبب هذه الحيلة الذكية، لا تحتاج مصانع البطاريات التقليدية إلى هدم خطوط إنتاجها الحالية. في الواقع، يحتاج أصحاب المصانع فقط إلى إجراء تعديلات طفيفة على المعدات (أقل من 10%) للبدء في بناء هذه الخلايا المتقدمة.
يسمح معدل التعديل البسيط هذا للمصنعين بتجاوز عقبة مالية ضخمة بشكل كامل. يتحدث عالم السيارات عن النفقات الهائلة على الآلات اللازمة لإنتاج الحالة الصلبة النقية. وتقدر تقارير الصناعة أن فخ الآلات هذا قد يكلف الشركات ما يصل إلى 62.36 مليار يوان صيني، أي ما يعادل حوالي 7.81 مليار يورو. تنفق شركات تصنيع البطاريات الأخرى ثروات هائلة في محاولة شراء طريقها إلى المستقبل، وتستخدم TIES بالفعل خطها التجريبي النشط لتصنيع الخلايا الجديدة.
التوقيت أيضًا في صالحهم، حيث ستدخل المعايير الوطنية الصينية الجديدة حيز التنفيذ في الأول من يوليو، مع قواعد صارمة تحدد أي خلية بطارية تحتوي على محتوى سائل بنسبة 5٪ إلى 20٪ باعتبارها بنية الحالة السائلة والصلبة. ونظرًا لأن خلايا TIES تتناسب تمامًا مع التعريف القانوني الجديد، فيمكنها دخول السوق دون أي حواجز تنظيمية. يُظهر هذا التوافق الذكي مع السياسة الوطنية كيف يمكن للشركات الصغيرة أن تتفوق على عمالقة البطاريات.
وتمنح هذه السرعة شركة TIES ميزة واضحة على موردي السيارات التقليديين من الدرجة الأولى، الذين يعانون من اختناقات التطوير المستمرة. تظهر التقييمات الداخلية أن شركة CATL الرائدة في السوق قد حافظت على تطوير بطاريات الحالة الصلبة النقية الخاصة بها عند مستوى نضج متوسط لبعض الوقت الآن. يقوم أكبر اللاعبين في الصناعة بكتابة تقارير لا حصر لها واختبار النماذج الأولية في إعدادات المختبرات، وتقوم المشاريع المشتركة الأكثر ذكاءً بنشر تكوينات عالية السعة مباشرة في الشبكات التجارية.
وللتأكد من سير الإنتاج الضخم بسلاسة، تقوم TIES أيضًا بتأمين مواد الطاقة الخام الخاصة بها. ووقع المعهد اتفاقية مع معهد جينبو للأبحاث الكيميائية في دلتا النهر الأصفر لتأمين سلسلة التوريد الخاصة به. وفي الوقت نفسه، أطلقت TIES حلاً تقييميًا مخصصًا لتبسيط مراقبة الجودة عبر جميع المواد والأغشية. يسمح هذا النظام البيئي المتكامل للفريق بتتبع الإنتاج النهائي بعناية حيث تعمل الخطوط التجريبية المحلية على زيادة إنتاج الخلايا.
يُظهر النهج الجديد أن الطريق إلى سيارات كهربائية أفضل لا يحتاج دائمًا إلى إصلاحات ثورية باهظة الثمن. ومن خلال إجراء تغييرات ذكية ومتزايدة على آلات المصنع الحالية، يمكن للموردين تقديم المزيد من النطاق والاستقرار اليوم. لقد تبين أن التغيير بنسبة 10% في معدات المصنع يمكن أن يوفر في بعض الأحيان ميزة بنسبة 100% في السوق.
