صنعت خودروسازی در زمینه خودروهای برقی هر روز به پیشرفت‌های جدیدی دست پیدا می‌کند و دائما در حال تحول است و البته فناوری باتری در قلب این تحولات قرار دارد. تا سال‌های آینده باتری خودروهای برقی دچار تغییرات بسیاری خواهند شد و اتفاقات هیجان‌انگیزی در این زمینه رخ خواهد داد.
در این مقاله به بررسی و پیش‌بینی آینده باتری خودروهای برقی در سال ۲۰۳۰ می‌پردازیم و فناوری‌ها و نحوه حل چالش‌های کنونی در بخش خودروهای برقی را توضیح می‌دهیم.
وضعیت فعلی فناوری باتری خودروهای برقی
در حال حاضر اغلب خودروهای برقی دارای باتری لیتیوم یون هستند. باتری‌های لیتیوم یون سال‌هاست که به دلیل چگالی انرژی بالا، طراحی سبک و زمان شارژ نسبتا سریع خود به عنوان باتری‌هایی استاندارد برای خودروهای برقی شناخته می‌شوند.
چالش‌های فعلی باتری خودروهای برقی
محدودیت‌های چگالی انرژی
همان‌طور که در بالاتر گفتیم، باتری‌های لیتیوم یون چگالی انرژی خوبی ارائه می‌دهند اما همچنان فضا برای بهبود وجود دارد. وسایل نقلیه برقی بزرگ‌تر مثل اتوبوس‌ها و کامیونها معمولا نیازمند میزان پیمایش بیشتری هستند اما برای افزایش میزان پیمایش باتری، خودروسازان معمولا باید سلول‌های بیشتری به باتری اضافه کنند که باعث افزایش وزن و هزینه می‌شود.
سرعت شارژ
شارژرهای سریع در حال حاضر در حدود ۳۰ دقیقه تا چندساعت قادرند خودروهای برقی را شارژ کنند. (زمان شارژ به نوع باتری خودرو و نوع شارژر بستگی دارد.) این زمان بر نرخ پذیرش مصرف‌کنندگان موثر است و هرچقدر کمتر باشد، افراد بیشتری به استفاده از این خودروها تمایل پیدا می‌کنند.
هزینه
برای پذیرش گسترده خودروهای برقی در بازار و متوقف کردن فروش خودروهای بنزینی لازم است قیمت باتری و قیمت کلی خودروهای برقی کاهش بیابند تا روش‌های حمل‌ونقل پایدار بیش از هر زمان دیگری در دسترس قرار بگیرند و افراد بتوانند از مزایای آن‌ها بهره‌مند شوند.
پیشرفت‌های مورد انتظار در باتری خودروهای برقی تا سال ۲۰۳۰
عرضه باتری‌های حالت جامد
یکی از نوآوری‌های مورد انتظار در فناوری باتری خودروهای برقی، استفاده از باتری حالت جامد است. باتری‌های حالت جامد الکترولیت مایع یا ژل موجود در باتری‌های لیتیوم یون را با یک ماده جامد جایگزین می‌کنند. این تغییر چندین مزیت قابل توجه دارد:
چگالی انرژی بیشتر: پیش‌بینی می‌شود باتری‌های حالت جامد تا دوبرابر چگالی انرژی بیشتری نسبت به باتری‌های لیتیوم یون فعلی داشته باشند. این یعنی میزان پیمایش آن‌ها با هربار شارژ حدود دوبرابر افزایش می‌یابد که یعنی به طور قابل توجهی اضطراب برد رانندگان خودروهای برقی کاهش می‌یابد.
زمان شارژ سریع‌تر: باتری‌های حالت جامد احتمالا شارژ را در زمان بسیار سریع‌تری انجام می‌دهند و امکان شارژ کامل در ۱۰ تا ۱۵ دقیقه را فراهم می‌سازند. این قابلیت میتواند پذیرش خودروهای برقی را افزایش دهد و استفاده از آن‌ها را آسان‌تر از همیشه کند.
عمر طولانی‌تر: عمر مورد انتظار باتری‌های لیتیوم یون در صورت استفاده و مراقبت صحیح تا ۲۰ سال هم می‌رسد اما باتری‌های حالت جامد چرخه عمر طولانی‌تری خواهند داشت که نیازهای احتمالی به تعویض را کاهش می‌دهد و مالکیت خودروهای برقی را در طول زمان اقتصادی‌تر و به صرفه‌تر می‌سازد.
بهبود باتری‌های لیتیوم یون
در کنار معرفی و عرضه باتری‌های حالت جامد، فناوری لیتیوم یون نیز دچار تغییرات مهمی خواهد شد زیرا محققان تلاش دارند این نوع باتری‌ها را از جهات مختلف بهبود ببخشند و با چالش‌های موجود مبارزه کنند.
انتظار می‌رود بهبود در فناوری باتری‌های لیتیوم همچنان ادامه داشته باشد و تا سال ۲۰۳۰ حتی ممکن است این نوع باتری‌ها حدود ۵۰ درصد چگالی انرژی بیشتری نسبت به حال حاضر داشته باشند و میزان پیمایش بیشتری را با هزینه کمتری ارائه دهند.
پیشرفت‌ها در فرآیند تولید به احتمال زیاد هزینه باتری‌های لیتیوم یون را تا مقدار قابل توجهی کاهش خواهد داد و خودروهای برقی برای مصرف‌کنندگان مقرون‌به‌صرفه‌تر خواهند شد.
علاوه بر موارد بالا، پیش‌بینی می‌شود نسخه‌های آینده باتری‌های لیتیوم یون شارژ سریع را در زمان کمتری انجام دهند، هرچند که احتمالا مدت زمان شارژ آن‌ها به اندازه باتری‌های حالت جامد سریع نخواهد بود.
فناوری شارژ فوق سریع
زمان شارژ یکی از بزرگترین دغدغه‌های رانندگان خودروهای برقی است. با وجود این که روش‌های مختلفی برای شارژ یک خودروی برقی وجود دارد، اما همچنان افراد به دنبال جایگزین‌های سریع‌تر هستند. تا سال ۲۰۳۰ فرآیند شارژ خودروهای برقی بسیار ساده‌تر خواهد شد و فناوری آن به طور قابل توجهی دچار تکامل می‌شود.
با گسترش ایستگاه‌های شارژ فوق سریع، زمان لازم برای شارژ یک خودروی برقی میتواند به ۱۰-۱۵ دقیقه برای شارژ کامل خودرو کاهش بیابد.
شارژرهای آینده احتمالا دارای توان ۳۵۰ کیلووات یا بیشتر خواهند بود که زمان شارژ را کاهش می‌دهد. البته برخی تحقیقات نشان می‌دهند که امکان استفاده از شارژرهای ۵۰۰ کیلوواتی نیز ممکن است فراهم شود. البته شارژ بی‌سیم هم ممکن است رایج‌تر شود و به خودروهای برقی اجازه دهد تا بدون نیاز به اتصال به ایستگاه شارژ، حین پارک شدن شارژ شوند. این امکان میتواند در محیط‌های شهری که فضاهای پارکینگ و شارژ محدودی دارند، مفید واقع شود.
علاوه بر این‌ها، تا سال ۲۰۳۰ نقش استفاده از هوش مصنوعی در فناوری باتری نیز پررنگ‌تر خواهد شد. پیش‌بینی می‌شود که با استفاده از هوش مصنوعی بتوان مشکلات بالقوه باتری را قبل از تبدیل شدن به مشکلات جدی، شناسایی کرد و به کمک آن، عمر باتری را افزایش داد.
بهبود بازیافت باتری
تولیدکنندگان باتری ممکن است به فرصت‌های جدیدی در بازیافت باتری دست پیدا کنند و یا با استفاده مجدد و تعمیر باتری‌های لیتیوم یون، آن‌ها را به طور بهینه‌تری مورد استفاده قرار دهند. در حال حاضر بازیافت باتری هزینه بسیاری را به همراه دارد و به عوامل مختلفی مثل طراحی باتری، کیفیت فرآیند و تغییر در عرضه بازار یا تقاضای مواد خام وابسته است. با پرداختن به چالش بازیافت باتری و تلاش برای بهبود آن می‌توان سازگاری خودروهای برقی با محیط زیست را به میزان بیشتری افزایش داد. و به همین دلیل پیش‌بینی می‌شود با استفاده از دانش به دست آمده و تحقیقات توسعه‌یافته تا سال ۲۰۳۰ بازیافت باتری بهبود پیدا خواهد کرد.
سال ۲۰۳۰ و پیشرفت فناوری باتری خودروهای برقی
حمل‌ونقل پایدار در حال حاضر به طور مداوم در حال پیشرفت است و محققان و خودروسازان تلاش دارند تا بتوانند این خودروها را بهینه‌تر از همیشه در اختیار مردم قرار دهند. در این مطلب تمام انتظارات و پیش‌بینی‌های موجود درباره فناوری باتری خودروهای برقی در سال ۲۰۳۰ را با شما به اشتراک گذاشتیم و امیدواریم که با ممکن شدن این پیشرفت‌ها، محدودیت‌های موجود درباره باتری خودروهای برقی به طور کامل برطرف شود و افراد بیشتری بتوانند از مزایای این خودروها استفاده کنند.
