سال ۲۰۲۴ سال مهمی برای پیشرفت خودروهای برقی به شمار می‌رود زیرا امسال جهش‌های قابل توجهی به سمت دستیابی به باتری‌های کارآمدتر و بادوام‌تر، با قابلیت شارژ سریع برای خودروهای برقی اتفاق می‌افتد و تا پایان سال، عصر جدیدی برای حمل‌ونقل این خودروها رقم می‌خورد. در این مقاله به آخرین پیشرفت‌ها در فناوری باتری خودروهای برقی می‌پردازیم و همکاری‌های صنعت را در زمینه شکل دادن به آینده خودروهای برقی، شرح می‌دهیم.
آیا نوآوری‌های باتری در سال ۲۰۲۴، راهکاری برای پیشرفت اساسی خودروهای برقی است؟
با توجه به نگرانی‌های زیست‌محیطی و انتظارات مصرف‌کنندگان، صنعت خودرو شاهد معرفی فناوری‌های جدیدی در رابطه با باتری خودروهای برقی است که نوید بهبود عملکرد، ایمنی و مقرون به صرفه بودن را می‌دهند. این اتفاق به پیشرفت سریع پذیرش خودروهای برقی و افزایش استقبال مصرف‌کننده خواهد شد.
تکنولوژی‌های فعلی
بی‌شک باتری‌های فعلی خودروهای برقی که از جنس لیتیوم یون (Li-ion) هستند، اصلی‌ترین بخش خودروهای برقی به شمار می‌روند. لیتیوم یون که به قابل اطمینان بودن و کارایی خود شهرت دارد، به دلیل نسبت انرژی به وزن مطلوب خود، جایگاه ثابتی در بازار فناوری‌های خودروهای برقی پیدا کرده است. در مقاله‌ای که قبلا در وبسایت نبکا منتشر کرده‌ایم، به طور مفصل از تکنولوژی فعلی باتری خودروهای برقی صحبت کرده٬ایم که با مراجعه به این لینک می‌توانید آن را مطالعه کنید. چرا که این نوع باتری برای افزایش میزان پیمایش خودروهای برقی ضروری به شمار می‌رود. اما همانطور که خواسته‌ها و انتظارات مصرف‌کنندگان و طراحان تکامل پیدا می‌کند، فناوری این خودروها نیز دستخوش تغییر خواهد شد.
فناوری آند سیلیکون
یکی از پیشرفت‌های قابل توجه در فناوری باتری خودروهای برقی در سال ۲۰۲۴، پذیرش فناوری آند سیلیکون است. استفاده از این فناوری، چگالی انرژی باتری را افزایش می‌دهد و امکان ذخیره‌سازی بیشتر یون‌های لیتیوم را در مقایسه با آندهای گرافیت سنتی فراهم می‌سازد. انتظار می‌رود خودروهای برقی با استفاده از آندهای سیلیکونی در فناوری باتری خود بتوانند به میزان پیمایش طولانی‌تر با هربار شارژ و استفاده کارآمدتر از انرژی دستیابی پیدا کنند.
توسعه باتری‌های لیتیوم آهن فسفات (LFP)
افزایش استفاده از باتری‌های لیتیوم آهن فسفات (LFP) یکی دیگر از اتفاقات قابل توجه در رابطه با باتری خودروهای برقی است. باتری‌های LFP به دلیل ایمنی و مقرون به صرفه بودن شناخته می‌شوند و در حال حاضر در بازارهای خودروهای برقی مختلف، در حال گسترش هستند. پذیرش آن‌ها نشان‌دهنده تلاش گسترده صنعت برای تنوع بخشیدن به فناوری‌های باتری در جهت برآورده ساختن معیارهای مختلف عملکرد و هزینه است.
انتقال به باتری‌های حالت جامد
پیشرفت در زمینه فناوری باتری‌های حالت جامد روندی افزایشی دارد. باتری‌های حالت جامد نوعی فناوری باتری هستند که به جای الکترولیت‌های مایع یا ژل موجود در باتری‌های لیتیوم یونی، از الکترولیت‌های جامد استفاده می‌کنند. این نوع الکترولیت‌ها می‌تواند از مواد مختلفی مثل سرامیک، شیشه و پلیمرها ساخته شود. پیش‌بینی می‌شود باتری‌های حالت جامد چگالی انرژی بالاتر، ایمنی بهتر و طول عمر بیشتری نسبت به گزینه‌های فعلی ارائه دهند. علاوه بر این، این نوع باتری‌ها قابلیت اشتعال ندارند و می‌توانند با پشتیبانی از شارژ سریع‌تر، عملکرد بهتری را در دماهای بالاتر ارائه دهند. به همین دلیل برخی از شرکت‌های خودروسازی در حال حاضر به طور فعال به توسعه فناوری این نوع باتری‌ها می‌پردازند و قصد دارند تا پایان دهه، آن را تجاری سازند.
توسعه باتری سدیم یون
تحولات در باتری‌های سدیم یون نیز خبرساز شده است. هرچند که در حال حاضر این نوع باتری‌ها چگالی انرژی کمتری دارند، اما ارزان‌ترند و نسبت به سیستم‌های لیتیوم یون، به مواد در دسترس‌تری وابسته هستند. تحقیقات در حال انجام بر بهبود عملکرد باتری‌های سدیم یون تمرکز دارد تا آن‌ها را به جایگزینی عملی برای کاربردهای خاص تبدیل کند.
پایداری اقتصادی و زیست‌محیطی
پایداری در خط مقدم پیشرفت فناوری باتری خودروهای برقی قرار دارد و اهمیت آن هر روز در حال افزایش است. این صنعت به سمت استفاده از مواد بازیافتی و توسعه مواد زیست‌پایه، برای به حداقل رساندن اثرات زیست‌محیطی باتری‌ها حرکت می‌کند. تلاش بر این است که اقتصاد چرخشی (نظامی اقتصادی با هدف کم کردن پسماندها و بیشترین استفاده از منابع) برای باتری‌ها با تاکید بر بازیافت و دفع پسماندها به طور مسئولانه اتفاق بیفتد.
انتظارات واقعی از باتری خودروهای برقی در سال ۲۰۲۴ چیست؟
چشم‌انداز حمل‌ونقل برقی تا انتهای سال ۲۰۲۴ دچار تغییرات بسیاری خواهد شد. در این بخش به برخی از مهم‌ترین سوال‌ها درباره پیامدهای این پیشرفت‌ها در واقعیت می‌پردازیم.
پیشرفت‌ها در میزان پیمایش خودروهای برقی در سال ۲۰۲۴
انتظار می‌رود تا انتهای سال ۲۰۲۴، میانگین میزان پیمایش خودروهای برقی به دلیل پیشرفت در فناوری‌های باتری مثل باتری‌های لیتیوم ظرفیت بالا و باتری‌های حالت جامد، به میزان قابل توجهی افزایش یابد. در حال حاضر میانگین میزان پیمایش فعلی بسیاری از خودروهای برقی با هربار شارژ بین ۳۰۰ تا ۵۰۰ کیلومتر با یک‌بار شارژ است. بهبود چگالی انرژی و بهره‌وری این باتری‌ها می‌تواند میانگین را در بسیاری از مدل‌ها به ۶۰۰ کیلومتر نیز نزدیک کند. برخی از شرکت‌های خودروسازی پیشرو، تلاش دارند تا با پیشرفت‌های مداوم در ترکیب باتری و سیستم‌های مدیریتی، به زودی این تکنولوژی را بهبود ببخشند.
پیشرفت‌ها در فناوری شارژ سریع خودروهای برقی در سال ۲۰۲۴
پیش‌بینی می‌شود که به لطف توسعه فناوری باتری، شارژ سریع‌تر و زیرساخت کارآمدتر ممکن شود و زمان شارژ خودروهای برقی به میزان قابل توجهی کاهش بیابد. با معرفی ایستگاه‌های شارژ فوق‌سریع که تا ۳۵۰ کیلووات هم توان خروجی ارائه می‌دهند، خودروهای برقی قادر خواهد بود تنها در ۱۸ تا ۳۰ دقیقه تا ۸۰ درصد شارژ شوند. برخی از شرکت‌های خودروسازی در حال گسترش شبکه‌های شارژ خود برای پشتیبانی از این قابلیت هستند تا خودروهای برقی را برای سفرهای طولانی و استفاده روزمره، کاربردی‌تر کنند.
آیا پیشرفت قابل توجهی در پایداری باتری‌های خودروهای برقی اتفاق می‌افتد؟
قطعا! پایداری در حال تبدیل شدن به تمرکز اصلی در تولید و مدیریت چرخه عمر باتری خودروهای برقی است. ابتکارات مختلفی با هدف کاهش اثرات زیست‌محیطی باتری‌ها صورت گرفته که شامل استفاده از مواد بازیافتی در تولید باتری، پیشرفت در فناوری‌های بازیافت و توسعه پلیمرهای زیستی می‌شود. این تلاش‌ها بخشی از یک حرکت صنعتی گسترده‌تر به سمت ایجاد اقتصادی چرخشی و پایدارتر به شمار می‌رود و از آن‌جایی که پذیرش خودروهای برقی در سطح جهانی همچنان به رشد خود ادامه می‌دهد، پایدارسازی باتری‌ها امری حیاتی است.
آینده خودروهای برقی وابسته به پیشرفت در فناوری باتری است
باتری قلب خودروی برقی است و به همین دلیل خودروسازان، به میزان بسیاری بر پیشرفت فناوری آن سرمایه‌گذاری می‌کنند. کاملا واضح است که تا پایان سال ۲۰۲۴ چشم‌انداز فناوری باتری خودروهای برقی تغییرات متحول کننده‌ای را تجربه خواهد کرد. نوآوری‌هایی مثل فناوری آند سیلیکون، توسعه باتری‌های LFP و پیشرفت‌های امیدوارکننده در باتری‌های حالت جامد و باتری‌های سدیم یون، راه را برای تولید و عرضه خودروهای برقی کارآمدتر، بادوام‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تر هموار می‌سازند.
