في خطوة قد تقلب مستقبل تكنولوجيا السيارات الكهربائية تقدمت شركة هواوي Huawei بطلب براءة اختراع لبطارية كهربائية جديدة تعتمد على الحالة الصلبة Solid-State EV Battery، بداية الشهر الجاري، توصف بأنها قد تُحدث تحولًا جذريًا في مستقبل صناعة السيارات الكهربائية. ووفقًا للمعلومات الأولية، فإن هذه البطارية الجديدة تعد بمدى يصل إلى 3000 كيلومتر بشحنة واحدة، مع إمكانية إعادة شحنها بالكامل خلال 5 دقائق فقط.
كيف تعمل هذه البطارية
تعتمد البطارية الجديدة على خاصية صلبة doped sulfide solid electrolyte بدلًا من السائل أو الهلامي المستخدم في بطاريات الليثيوم أيون التقليدية، ما يعزز من مستويات السلامة، ويزيد من كثافة الطاقة، ويسمح بسرعة شحن أعلى.
أهم ما يميز هذه التقنية هو استخدامها لمركبات الكبريت المشبعة بالنيتروجين Nitrogen-Doped Sulfide، والتي تسمح بتحقيق كثافة طاقة تتراوح بين 400 إلى 500 واط/كجم Wh/kg، أي ما يعادل ضعفين إلى ثلاثة أضعاف ما توفره معظم بطاريات الليثيوم أيون الحالية في السيارات الكهربائية.
وإذا ما تم إثبات جدواها في الاستخدام العملي، فإن هذه التقنية قد تعالج اثنين من أبرز التحديات التي تعوق التبني الواسع للسيارات الكهربائية، وهما، المدى المحدود، فترات الشحن الطويلة.
تفوق نظري لكن هماك تحديات عملية
وفقًا لاختبارات دورة CLTC الصينية، يبلغ مدى البطارية النظري 3000 كيلومتر، بينما تتجاوز في دورة وكالة حماية البيئة الأمريكية EPA الأكثر تشددًا حاجز 2000 كيلومتر، وهو ما يتفوق على أي سيارة كهربائية إنتاجية حالية.
كما أن زمن الشحن الكامل الذي يبلغ خمس دقائق يُعد قفزة نوعية، إذ إن معظم البطاريات الحالية تحتاج إلى ما بين 30 دقيقة وعدة ساعات لتحقيق شحن جزئي أو كامل، حتى باستخدام أجهزة الشحن السريع. إلا أن هذا التقدم التقني لا يخلو من عقبات كبيرة تعيق تحوله من مرحلة المختبر إلى الإنتاج التجاري.
أبرز التحديات التي تواجه بطارية هواوي الجديدة
رغم التقنية الواعدة، هناك مجموعة من التحديات التي قد تؤخر أو تحدّ من قدرة هواوي على تسويق هذه البطارية قريبًا، أبرزها:
التكلفة المرتفعة جدًا
المواد المستخدمة، وتحديدًا إلكتروليت كبريتيد الصلب sulfide electrolyte، تُعد باهظة الثمن حاليًا، إذ تصل تكلفة إنتاج الكيلوواط/ساعة الواحد إلى 1400 دولار أمريكي، أي أكثر من سعر الذهب للوزن ذاته، ما يهدد القدرة على تقديم سيارات كهربائية بأسعار معقولة لعامة المستخدمين.
صعوبات في التصنيع والإنتاج الواسع
الانتقال من إنتاج عينات صغيرة في المختبرات إلى تصنيع وحدات قابلة للاستخدام في سيارات إنتاجية يتطلب استثمارات ضخمة في البنية التحتية والتكنولوجيا، إضافة إلى سنوات من التطوير والتجريب.
الحجم والوزن
تحقيق مدى يصل إلى 3000 كم يتطلب بطارية ضخمة للغاية، ربما يزيد وزنها عن طن واحد، مما سيؤثر على ديناميكيات السيارة ومساحة الركاب والحمولة.
ضعف البنية التحتية للشحن السريع
توفير إمكانية الشحن الكامل خلال 5 دقائق يتطلب شبكة كهرباء عامة قادرة على التعامل مع أحمال ضخمة في وقت قصير، وهي غير متوفرة حاليًا حتى في أكثر الدول تقدمًا.
مقارنة بالسوق العالمي ..هواوي تدخل سباقًا ساخنًا
براءة الاختراع الجديدة تمثل إعلانًا واضحًا من هواوي عن نيتها الدخول بقوة في سوق البطاريات الكهربائية، الذي يشهد نموًا هائلًا حول العالم، مدفوعًا بالتحول نحو الطاقة النظيفة.
بحسب التوقعات، فإن حجم سوق بطاريات السيارات الكهربائية عالميًا قد يتراوح بين، 76.99 إلى 91.93 مليار دولار في عام 2025، وصولًا إلى 198.86–289.19 مليار دولار في عام 2030، مع متوسط معدل نمو سنوي بين 8.5% و22.2%
وتتجه الأنظار بشكل خاص إلى البطاريات الصلبة، والتي من المتوقع أن تنمو من 1.2 مليار دولار في 2024 إلى أكثر من 8 مليارات دولار بحلول 2030، بمعدل نمو يتجاوز 56% سنويًا، مدفوعة بجهود شركات مثل CATL، تويوتا Toyota، كوانتوم سكيب QuantumScape، باناسونيك Panasonic، وغيرهم.
هواوي في تحدي
بطارية هواوي الجديدة، في حال نجاحها، ستمنح الصين دفعة قوية في مجال تكنولوجيا البطاريات، وقد تُحدث تحولًا في سلسلة الإمداد العالمية، خاصة مع الضغط المتزايد على المواد الخام مثل الليثيوم والنيكل والكوبالت.
إلا أن الأسواق ستراقب مدى قدرة هواوي على، خفض تكاليف الإنتاج، تجاوز العقبات المرتبطة بالسلامة، تطوير منظومة شحن عامة تدعم زمن الشحن الخارق.
