نيسان ASSB 2028: بطاريات الحالة الصلبة ذات مدى مزدوج، وشحن سريع

أعلنت نيسان أن نموذجها الأولي من خلايا البطارية الصلبة بالكامل (ASSB) قد حقق أهداف الأداء المطلوبة للتسويق، بما في ذلك ضعف كثافة الطاقة لكل وحدة تخزين، والقدرة على استيعاب طاقة شحن أعلى، مما يقلل وقت الشحن بمقدار الثلث مقارنةً ببطاريات الليثيوم أيون الحالية. وتسعى الشركة إلى إنتاجها بكميات كبيرة في السنة المالية 2028.

سيارة، سيارة كهربائية، سيارة كهربائية، نيسان، بطارية، بطارية السيارة الكهربائية، بطارية ران، ASSB، LiCAP Technologies، الصين، أمريكا، اليابان، اليابان anh 1

برنامج ASSB من نيسان: خطوة للأمام في مجال الأداء وما يعنيه للسيارات الكهربائية

مقارنةً ببطاريات الليثيوم أيون التقليدية، تتميز بطارية نيسان ASSB بضعف كثافة الطاقة في الحجم نفسه. هذا يسمح للسيارات الكهربائية بالسير لمسافات أطول دون زيادة حجم البطارية. بفضل طاقة الشحن الأعلى، يُقدر أن أوقات الشحن ستنخفض بمقدار الثلث، مما يُبشر بتحسين تجربة المستخدم وتقليل أوقات الانتظار في محطات الشحن.

ستطلق نيسان النموذج الأولي لـ ASSB اعتبارًا من عام 2022 وتحافظ على خارطة الطريق للتسويق في السنة المالية 2028. ويشكل تحقيق الخلايا لهدف الأداء معلمًا مهمًا للانتقال إلى الإنتاج على نطاق واسع.

لماذا تعتبر البطاريات ذات الحالة الصلبة مفيدة؟

يستخدم ASSB إلكتروليتًا صلبًا بدلًا من محلول سائل، مما يُجنّب العديد من التفاعلات الجانبية غير المرغوبة، ويحافظ على الاستقرار عند درجات الحرارة العالية. يُوسّع هذا التصميم مساحة اختيار المواد للكاثود/الأنود، مما يُسهّل على المهندسين تحسين الأداء العام، بما في ذلك كثافة الطاقة والسلامة والمتانة.

الأقطاب الكهربائية الجافة ودور تقنيات LiCAP

لتحقيق تحسين الكفاءة، تتعاون نيسان مع شركة LiCAP Technologies (الولايات المتحدة الأمريكية) في مجال تقنية الأقطاب الكهربائية. وينصب التركيز على عملية "الأقطاب الكهربائية الجافة"، التي تُلغي خطوة التجفيف في الإنتاج، وهي خطوة مُستهلكة للطاقة ومُكلفة. يُتيح هذا النهج إمكانية خفض التكاليف والانبعاثات، ولكنه يتطلب تحكمًا دقيقًا في العملية.

يوفر LiCAP رابطًا ليفيًا للكاثود، مما يسمح للأيونات بالتحرك بكفاءة أكبر دون تغطية سطح المادة الفعالة. ينتج عن ذلك قطب كهربائي عالي الجودة، وهو عامل أساسي في تحقيق أداء فائق في بطاريات الحالة الصلبة.

من الخلية إلى البطارية النهائية: خريطة الطريق إلى الإنتاج الضخم

ليس لدى شركة LiCAP خبرة في تشغيل خط إنتاج واسع النطاق، بينما أعلنت نيسان أنها تُشغّل خط إنتاج تجريبي منذ يناير من هذا العام لإتقان تقنية الإنتاج الضخم. ويتمثل الهدف التالي في الانتقال من إنتاج الخلية الواحدة إلى تصنيع البطاريات بالكامل، مما يضمن تكرار الجودة والأداء لتلبية متطلبات صناعة السيارات.

بالإضافة إلى تقصير أوقات الشحن وزيادة مدى التشغيل، تهدف نيسان إلى خفض التكاليف إلى 75 دولارًا أمريكيًا لكل كيلوواط/ساعة - أي أقل بنحو 30% من المتوسط العالمي بحلول عام 2024. وإذا تم تحقيق ذلك، يمكن لـ ASSB أن تجعل أسعار السيارات الكهربائية طويلة المدى ذات أوقات الشحن القصيرة أكثر تنافسية.

ديناميكيات سلسلة التوريد والمنافسة التكنولوجية

تُكثّف شركات صناعة السيارات اليابانية استثماراتها لتقليل اعتمادها على إمدادات البطاريات من الصين، التي تُسيطر على حوالي 70% من حصة السوق العالمية. ووفقًا لخطة الطريق المُعلنة، تتعاون تويوتا مع شركة إديميتسو كوسان وتخطط لإنتاج بطاريات الحالة الصلبة بكميات كبيرة في وقت مُبكر من السنة المالية 2027؛ بينما تستثمر هوندا 43 مليار ين (281 مليون دولار أمريكي) لبناء أحد أكبر خطوط إنتاج ASSB، بهدف تسويقه تجاريًا بحلول نهاية العقد.

وخارج اليابان، يكون السباق شرساً: ففي الولايات المتحدة، تخطط شركة QuantumScape (بالشراكة مع فولكس فاجن) لبدء الإنتاج الضخم في عام 2026 بطاقة سنوية تبلغ 5 جيجاوات في الساعة؛ وفي الصين، تخطط شركة SAIC Motor لبدء إنتاج بطاريات الحالة الصلبة في وقت مبكر من العام المقبل.

التأثير المحتمل على منتجات السيارات الكهربائية

تسمح كثافة الطاقة العالية لـ ASSB للمصنعين بتقليل الحجم، أو الحفاظ عليه لزيادة مسافة السفر بشكل ملحوظ. تُحسّن قدرة الشحن عالية الطاقة وقت الشحن، مما يتيح الفرصة لتصميم أنظمة شحن سريع أبسط في المركبات. مع تكلفة مستهدفة تبلغ 75 دولارًا أمريكيًا/كيلوواط/ساعة، يُمكن لـ ASSB أيضًا تحسين هيكل أسعار طرازات السيارات الكهربائية الشائعة.

ومع ذلك، لتحقيق هذه التقنية على نطاق صناعي، يتطلب الأمر التغلب على العديد من تحديات التصنيع: توحيد القطب الجاف في الحجم الكبير، وواجهة القطب الصلب مع الإلكتروليت، ومتانة الدورة. يُعدّ خط الإنتاج التجريبي الذي تُشغّله نيسان منذ يناير تحضيرًا ضروريًا لحل مشكلة الحجم.

جدول ملخص للأهداف الرئيسية والتقدم المحرز

فئة	معلومة
حالة الخلية	تحقيق أهداف الأداء المطلوبة للتسويق
كثافة الطاقة	ضعف السعة في نفس الحجم (مقارنة ببطاريات الليثيوم أيون)
وقت الشحن	حوالي ثلث بطاريات الليثيوم أيون
عملية الإنتاج	القطب الجاف؛ التعاون التكنولوجي مع LiCAP Technologies
هدف التكلفة	75 دولارًا أمريكيًا/كيلوواط ساعة
خريطة طريق الإنتاج	السنة المالية 2028؛ تشغيل خط تجريبي اعتبارًا من يناير

الاستنتاج: نقطة انطلاق للجيل القادم من السيارات الكهربائية ذات الشحن السريع وطول المدى

مع إقرار تحقيق خلايا ASSB لأهداف الأداء المحددة، تقترب نيسان خطوة أخرى من التسويق التجاري في السنة المالية 2028. يُمكّن الجمع بين عملية الإلكتروليت الصلب والإلكتروليت الجاف - إلى جانب استخدام مواد من LiCAP - الشركة من تحقيق ثلاثة أهداف مهمة في آن واحد: مدى طويل، وشحن سريع، وتكلفة تنافسية. مع اشتداد المنافسة العالمية، ستكون القدرة على الانتقال من الخلايا النموذجية إلى البطاريات المُنتجة بكميات كبيرة عاملاً أساسياً في سرعة طرح السيارات الكهربائية المجهزة بـ ASSB في السوق.

المصدر: https://baonghean.vn/nissan-assb-2028-pin-the-ran-tang-gap-doi-tam-sac-nhanh-10309656.html