استمع إلى المقال

في عام 2019، استثمرت شركة “مرسيدس” في “Sila Nano” (شركة ناشئة لتطوير مواد البطاريات الجديدة) كجزء من أبحاثها وتطويرها للبطاريات المتقدمة للسيارات الكهربائية المستقبلية لعملاقة صناعة السيارات الألمانية. 

على مدى العقدين الماضيين، كانت هناك جهود عديدة لتطوير تكنولوجيا البطاريات، حيث شهدت أيون الليثيوم تحسينات كبيرة. 

بالرغم من التقدم، لم تلب هذه البطاريات الطلب غير المحدود بشأن بطارية أفضل وذات أداء أعلى بعد. 

في السنوات الأخيرة، بدأ أداء بطاريات الليثيوم أيون بالركود ضمن مستوى ثابت، ووصلت الكيمياء إلى حدودها النظرية. لكن الاختراق التكنولوجي يعد بآفاق جديدة من خلال البطاريات المصنوعة من السيليكون بدلا من الجرافيت. 

بطاريات السيليكون تستبدل أنود الجرافيت الموجود في بطاريات الليثيوم أيون بالسيليكون، الأمر الذي يعني كثافة طاقة أعلى بشكل ملحوظ وشحن أسرع.

قد يهمك: لماذا تستثمر “هيونداي” 18 مليار دولار في السيارات الكهربائية؟

مستقبل بطاريات الليثيوم أيون

تحتوي بطاريات الليثيوم أيون على الكاثود والأنود، ويؤدي استخدام السيليكون بدلا من الجرافيت – المادة الشائعة الاستخدام في الأنودات اليوم – إلى بطاريات ذات كثافة طاقة أعلى بنسبة بين 20 و40 بالمئة، وذلك لأن السيليكون يحتوي على 10 أضعاف قدرة الليثيوم مقارنة بالجرافيت.

كما يمكن شحن بطاريات أنود السيليكون بنسبة 80 بالمئة في أقل من 6 دقائق، مما يتيح للمركبات الكهربائية السير لمسافة أبعد بنسبة 50 بالمئة، إلى جانب إمكانية شحنها في غضون 5 أو 10 دقائق.

بطاريات الأنود السيليكونية لديها كثافة طاقة تبلغ 450 واط ساعي لكل كيلوجرام، بينما تتمتع بطاريات الليثيوم أيون التقليدية بكثافة طاقة تبلغ 270 واط ساعي لكل كيلوجرام، مما يجعلها مفهوما ثوريا قادرا على تمكين كهربة الطيران والنقل الثقيل، والأهم من ذلك، أن السيليكون هو أحد أكثر العناصر وفرة في العالم.

في الربع الأخير من عام 2022، جمعت الشركات الناشئة المطورة لبطاريات السيليكون ما يقرب من 500 مليون دولار، ومن المتوقع أن ينمو حجم السوق العالمي لأنود السيليكون من 1.2 مليار دولار في عام 2021 إلى إلى أكثر من 208 مليار دولار بحلول نهاية عام 2031.

قد يهمك: أي مستقبل ينتظر السيارات الكهربائية؟

رهان عملاقة السيارات “مرسيدس”

منذ أكثر من 20 عاما، جرى تحديد بطاريات السيليكون لأول مرة على أنها قابلة للتحويل، لكن التطوير استغرق وقتا لمعرفة كيفية جعل المواد تعمل بطريقة تسمح للصناعة بتبنيها، وهذا ما حدث الآن، إذ أن العديد من عمالقة تصنيع السيارات يراهنون على بطاريات السيليكون لمستقبل السيارات الكهربائية. 

من المفترض أن تطلق شركة “مرسيدس” طراز 2024 من سيارتها الكهربائية “EQG SUV” بصفتها أول سيارة من إنتاجها تتميز بتقنية أنود السيليكون، وذلك من خلال تعاونها مع “Sila Nano”.

هذه التقنية تتيح زيادة بنسبة بين 20 و 4 بالمئة في كثافة الطاقة لتصل إلى أكثر من 800 واط باللتر على مستوى الخلية، مما يتيح لسيارة “مرسيدس” تخزين المزيد من الطاقة في نفس المكان، وبالتالي زيادة مدى السيارة بمقدار كبير.

على جانب آخر، تخطط شركة “بورش” أيضا لاستخدام التقنية في مركباتها، حيث استثمرت أكثر من 100 مليون دولار في الشركة الناشئة “Group14”.

ختاما، تسرع سيارات “مرسيدس” الوتيرة بسرعة فيما يتعلق بكهربة السيارات، حيث من المقرر أن تصبح مجموعة منتجات سيارات الشركة كهربائية بالكامل، مع توقع أن تشكل النماذج الكهربائية ما بين 15 و 25 بالمئة من إجمالي مبيعات سيارات الشركة بحلول عام 2025.