به گزارش npr ، حالا مسابقه بزرگی در جریان است که مشخص خواهد کرد کدام کشور بر آینده باتری‌های خودروهای برقی تسلط می‌یابد.
خودروسازان چینی با سرعت سرسام‌آوری باتری‌های جدیدتر و بهتری را عرضه می‌کنند، از جمله خودروهایی با «شارژ سریع» در عرض ۵ دقیقه که بهار امسال رونمایی شدند. هم اکنون بیش از نصف خودروهای جدید فروخته شده در چین از نوع اتصال برقی (plug-in) هستند.
در آمریکا فروش این نوع خودروها کمتر بوده و سیاست‌های تشوقی آنها با تغییر دولت دچار تغییراتی شده، به طوری که هم‌اکنون دولت ترامپ کاهش مشوق‌ها، زیرساخت‌ها و الزامات مورد نیاز برای خودروهای برقی را آغاز کرده است.
دولت بایدن با طیفی از سیاست‌های مختلف سعی در ترویج و تقویت بخش خودروهای برقی داشت، اما دولت ترامپ در حال معکوس کردن این روند است.
اما در سطح جهانی، خودروهای برقی به خاطر انتشار کربن کمتر همچنان بخشی کلیدی از برنامه‌های کاهش اثرات فاجعه‌بار تغییر اقلیم به شمار می‌روند. همچنین بیشتر کارشناسان معتقدند که آینده از آن خودروهای برقی است و شرکت‌های خودروساز می‌خواهند مطمئن شوند که هم در بازار فعلی و هم در بازارهای آینده قادر به رقابت خواهند بود. بنابر این خودروسازان آمریکایی نیاز شدیدی به بهبود باتری‌های خود حس می‌کنند. هفته پیش مهندسان جنرال موتورز از ساخت یک باتری ارزان‌تر با توان نگهداری شارژ طولانی خبر دادند، و تلاش‌ها برای رسیدن به نوآوری‌های برتر با شدت تمام ادامه دارد.
یکی از مدیران بازنشسته که سابقه‌ای طولانی در زمینه باتری‌های خودرو دارد و هم در جنرال موتورز و هم در غول باتری‌سازی چینی کانتمپ (CATL) فعالیت داشته است می‌گوید بدون شک چینی‌ها در فناوری تولید جلوتر از آمریکا هستند و سود حاصل از فروش باتری‌هایشان را نیز به سمت تحقیق و توسعه سرازیر می‌کنند؛ ولی هنوز ایده‌های جدیدی در آزمایشگاه‌های آمریکایی ارائه می‌شود و جای امیدواری هست.
استقبال از آینده در نمایشگاه خودرو شانگهای
بهار امسال، بازدیدکنندگان برای ورود به نمایشگاه خودرو شانگهای باید از مقابل اسکنرهای تشخیص چهره عبور می‌کردند که نمادی از فناوری‌های عرضه شده در نمایشگاه و یکی از دلایل اصلی استقبال چشمگیر از آن بود.
هر غرفه و هر شرکت چیزهای جذاب زیادی داشتند: خودروهایی که می‌توانند در جا بچرخند، خودروهایی که می‌توانند مثل قایق در آب حرکت کنند، و خودروهای مفهومی با روتورهایی شبیه کوادکوپتر.
بی‌وای‌دی، بزرگ‌ترین سازنده خودروهای برقی جهان (از نظر میزان فروش) و برترین برند چین در این حوزه هم از «شارژ سریع» رونمایی کرد. در این فناوری باتری خودرو با توان یک مگاوات شارژ می‌شود که نسبت به رقبا بسیار بیشتر است، و طراحی ویژه آن مانع از گرم شدن بیش از حدش در برابر این توان بسیار بالا می‌شود.
یکی از مهندسان در غرفه این شرکت گفت خودرو با پنج دقیقه شارژ ۴۰۰ کیلومتر حرکت خواهد کرد، یعنی دو کیلومتر به ازای هر ثانیه شارژ (که بیش از سه برابر سریع‌تر از «سوپرشارژر» تسلا است)، و افزود خودرو ما از تلفن همراه هم سریع‌تر شارژ می‌شود.
طولانی بودن زمان شارژ و محدودیت مسافتی که می‌توان با خودرو طی کرد، از مهم‌ترین دغدغه‌های مالکان خودروهای برقی است. بی‌وای‌دی قصد دارد ۴ هزار ایستگاه شارژ سریع را در سرتاسر چین نصب نماید.
اما تعرفه‌های سنگین واردات و محدودیت‌های اعمال شده در مورد فناوری خودروهای متصل به وب (web-enabled) چینی تا حد زیادی مانع از حضور آنها در بازارهای آمریکا شده است.
تلاش برای یافتن «دستوالعمل‌های» بهتر ساخت باتری در دیترویت
خودروهای برقی چینی در خیابان‌های آمریکا دیده نمی‌شوند، ولی ذهن خودروسازان آمریکایی را کاملا مشغول کرده‌اند.
مدیران چندین شرکت آمریکایی علنا گفته‌اند که موانع تجاری فقط تا همین حد می‌تواند موثر باشد. در نهایت این شرکت‌ها باید بتوانند با تکیه بر توانمندی‌ها و شایستگی خودشان با همتایان چینی رقابت کنند، وگرنه جایگاهی در بازار جهانی نخواهند داشت؛ و این امر مستلزم ساخت باتری‌های بهتر است.
هیچ کدام از شرکت‌های آمریکایی فعلا چیزی در حد و اندازه شارژ پنج دقیقه‌ای در چنته ندارند، اما به‌شدت بر کاهش هزینه‌های باتری تمرکز کرده‌اند تا بتوانند خودروهای برقی مقرون به صرفه‌تری بسازند.
فناوری جدید جنرال موتورز که هفته گذشته معرفی شد، دقیقا به همین منظور طراحی شده است. این باتری «سرشار از لیتیوم و منگنز» یا LMR قرار است با همکاری شرکت ال‌جی‌ای‌اس (LG Energy Solutions) تولید شود و از سال ۲۰۲۸ در خودروها مورد استفاده قرار گیرد.
باتری‌های یون‌لیتیوم از لایه‌های متناوب مواد شیمیایی مختلف ساخته شده‌اند که برخی از آنها گران‌تر از بقیه هستند. جنرال موتورز می‌گوید در باتری جدیدش از منگنز که قیمت ارزانی دارد بسیار بیشتر، و از مواد گران‌قیمت‌تر مانند نیکل و کبالت کمتر استفاده می‌شود.
این باتری می‌تواند تقریبا به همان اندازه گران‌ترین باتری‌های موجود انرژی ذخیره کند، اما قیمتش قابل مقایسه با ارزان‌ترین نمونه‌های باتری خودروهای برقی است و طول عمر مناسبی هم دارد.
یکی از تکنسین‌های مرکز نوآوری سلول‌های باتری والاس در حال بررسی نمونه‌ای از ترکیبات شیمیایی
مثل این است که مواد گران‌تری مانند کره و تخم مرغ را حذف کنیم، ولی با تغییر دستور تهیه، کیک‌هایی به همان خوشمزگی بپزیم.
محقان آزمایشگاه‌های جنرال موتورز در شمال دیترویت سال‌هاست که روی فرمول‌های جدید ساخت باتری کار می‌کنند. آنها می‌گویند که به فرمول مناسب رسیده‌اند و حالا باید روشی کارآمد برای تولید انبوه این باتری‌ها بیابند که البته این کار هم چالش‌های خاص خودش را دارد.
پیشرفت‌های بزرگ‌تری در راه است
زنجیره تامین مواد مورد نیاز برای ساخت باتری‌های فعلی در دست چین است، و در نتیجه فرمول جدید جنرال موتورز می‌تواند علاوه بر کاهش قیمت تمام شده، وابستگی به چین را نیز کاهش دهد. جنرال موتورز هم اکنون در شرکتی به نام «عنصر ۲۵» (Element 25) سرمایه‌گذاری کرده که قرار است مرکزی را در آمریکا برای فراوری منگنز استخراج شده از معادن استرالیا بسازد.
اما به گفته کارشناسان، باتری جدید این شرکت در واقع شبیه همان باتری‌های معمولی موجود است که فقط تغییراتی در آن ایجاد شده تا عملکرد بهتر و هزینه کمتری داشته باشد. به عبارت دیگر جنرال موتورز صرفا نوعی بهینه‌سازی در فناوری موجود انجام داده است، نه این که با تغییراتی اساسی در ترکیب شیمی یا طراحی، به بهبود چشمگیر عملکرد دست یابد و «نسل بعدی» باتری‌ها را ارائه کند.
در حال حاضر رقابت سختی بین شرکت‌های مختلف در سراسر جهان برای ساخت انواع جدیدتر باتری در جریان است، مثلا باتری‌های مبتنی بر سدیم (ماده‌ای بسیار فراوان‌تر و ارزان‌تر از لیتیوم) یا باتری‌های «حالت جامد» که بر خلاف باتری‌های امروزی الکترولیت مایع ندارند و به جای آن از اجزای تماما جامد استفاده می‌کنند و به دلیل ایمنی بهتر و قیمت کمتر و در عین حال ذخیره انرژی بیشتر، بسیار مورد توجه صنعت هستند.
هنوز چنین باتری حالت جامدی ساخته نشده است، ولی شرکت‌های زیادی مدعی هستند که تنها چند سال با ساخت آن فاصله دارند.
به گفته مدیر بخش باتری جنرال موتورز، این شرکت در حال مذاکره با شرکت‌های نوپای فعال در حوزه فناوری حالت جامد است و به موازات پژوهش برای بهبود عملکرد فناوری‌های موجود، به تحقیق در مورد فناوری‌هایی که ممکن است به ساخت باتری‌هایی کاملا متفاوت منجر شوند هم ادامه می‌دهد.
وی اذعان می‌کند که چین در رقابت بر سر رسیدن به فناوری‌های جدید باتری، از مزیت‌هایی برخوردار است: «برخی از شرکت‌های چینی تیم‌های تحقیق و توسعه بسیار بزرگی دارند و بودجه فراوانی هم از دولت دریافت می‌کنند. رقابت با آنها دشوار است، ولی ما هم یک تیم خوب و چابک داریم.»
او به این نکته نیز اشاره می‌کند که باتری‌های ساخت شرکت‌های چینی در اصل در آمریکا اختراع شده‌اند، و می‌افزاید که اگر دانشمندان آمریکایی بتوانند به نوآوری و ابداع فناوری‌های جدید ادامه دهند و شرکت‌های بزرگ بتوانند راه تجاری‌سازی و تولید انبوه آنها را پیدا کنند و تقاضای داخلی کافی هم وجود داشته باشد، اوضاع می‌تواند به شکل دیگری پیش برود و ما قادر خواهیم بود صنعت باتری فوق‌العاده‌ای داشته باشیم.
از سوی دیگر امکان همکاری بین آمریکا و چین هم وجود دارد. فورد در حال دریافت مجوز استفاده از برخی فناوری‌های شرکت چینی کانتمپ در خودروهای ساخت ایالات متحده است و بسیاری از کارشناسان معتقدند که اگر این نوع روابط از نظر تجاری منطقی باشد، حتی علی‌رغم تنش‌های سیاسی و جنگ‌های تجاری باز هم پتانسیل همکاری بیشتر وجود دارد.
حس اعتماد به نفس در شانگهای
در همین حال صنعت باتری چین که توانسته در داخل کشور کاملا موفق عمل کند، مشغول گسترش و در اختیار گرفتن بازارهای جهانی است.
امسال خبرنگاران و وبلاگ‌نویسان بسیار زیادی از سراسر جهان به نمایشگاه خودروی شانگهای آمدند و مثلا شرکت بی‌وای‌دی میزبان حدود ۱۵۰ روزنامه‌نگار و چهره تاثیرگذار اینترنتی از آمریکای لاتین بود.
یکی از این افراد که اهل دومینیکن است و ویدیوهایی درباره خودروها می‌سازد می‌گوید بی‌وای‌دی تمام هزینه‌های سفر و بازدیدش از نمایشگاه را پرداخته، و پس از فیلمبرداری از نحوه عملکرد فناوری شارژ سریع می‌افزاید که این فناوری مراحل تحقیقاتی را پشت سر گذاشته و کاملا آماده است، و بیشتر از بنزین زدن هم زمان نمی‌برد.
شرکت‌های چینی سازنده خودروهای برقی و باتری، مانند بی‌وای‌دی، به لطف سرمایه‌گذاری‌ها و یارانه‌های دولتی فراوان به سرعت رشد کرده‌اند. سال‌ها پیش دولت چین تشخیص داد که باتری‌ها به صنعتی کلیدی تبدیل خواهند شد، و توسعه زنجیره تامین باتری را هم جزء اولویت‌های استراتژیک خود قرار داد.
مبالغ هنگفت یارانه‌های دولتی قطعا از دلایل موفقیت عظیم چینی‌ها بوده، ولی یکی از کاشناسان این حوزه که سال‌ها در چین کار کرده می‌گوید دلایل دیگری هم وجود داشته است، از جمله تجربه چین در زمینه تولید لوازم الکترونیکی مصرفی به نیابت از کشورهای دیگر جهان و همچنین آموزش افراد مختلفی که در ساخت باتری‌ها نقش دارند، از جمله پژوهشگران، مهندسان، و کارگران کارخانه‌ها.
پیش از برگزاری نمایشگاه خودرو شانگهای، کانتمپ هم اعلام کرد که مشغول تولید باتری‌های خودرو با قابلیت شارژ فوق سریع است و به‌علاوه یک باتری مبتنی بر سدیم را عرضه خواهد نمود.
یکی از اهالی شانگهای که پسر ۱۲ ساله‌اش را به نمایشگاه آورده است تا «پیشرفت‌ها را ببیند» می‌گوید فناوری‌های پیشرو چین اکنون مایه حسادت جهانیان است و به پسرش گفته قبلا ما قلم و کاغذ به دست می‌رفتیم و خودروهای خارجی را تماشا و بررسی می‌کردیم، ولی حالا اوضاع عوض شده و خارجی‌ها با دوربین و قلم و کاغذ و نمودارهای رنگارنگ مشغول بررسی خودروهای ما هستند.
منبع: npr
