برنامه مرسدس‌ بنز برای عرضه خودروهای برقی با باتری حالت‌جامد تا پایان دهه!

جهان خودروهای برقی همواره در تلاش است تا چند معمای کلیدی را حل کند: افزایش برد حرکتی، کاهش زمان شارژ و ارتقاء ایمنی. سال‌هاست که صنعت خودروسازی، باتری‌های حالت‌جامد (Solid-State) را به‌عنوان راه‌حل بالقوه برای تمام این موارد در نظر گرفته است. اکنون مرسدس‌بنز به‌طور رسمی اعلام کرده که قصد دارد خودروهای برقی مجهز به این فناوری نسل بعدی را تا پیش از پایان این دهه وارد بازار کند.

همکاری با Factorial و تست‌های میدانی

این خبر توسط مارکوس شافر، مدیر توسعه مرسدس‌بنز، در رویدادی در کپنهاگ اعلام شد. برخلاف وعده‌های کلی سایر شرکت‌ها، مرسدس‌بنز سیگنالی روشن ارسال کرد مبنی بر اینکه یکی از قدیمی‌ترین خودروسازان جهان به‌طور جدی روی فناوری باتری حالت‌جامد سرمایه‌گذاری کرده است.

مرسدس‌بنز برای تحقق این هدف با شرکت Factorial (مستقر در ایالات متحده و فعال در زمینه توسعه باتری‌های پیشرفته) همکاری می‌کند. نتیجه این همکاری تاکنون ساخت یک نمونه اولیه از خودروی برقی EQS است که به سلول‌های حالت‌جامد Factorial مجهز شده و اکنون در حال تست و جمع‌آوری داده در شرایط واقعی است.

مزایای باتری‌های حالت‌جامد

مهم‌ترین مزیت این باتری‌ها که باعث هیجان کارشناسان شده، افزایش برد حرکتی است. مرسدس‌بنز و Factorial ادعا می‌کنند باتری‌های حالت‌جامد آن‌ها می‌توانند تا ۲۵٪ برد بیشتری نسبت به باتری‌های لیتیوم-یون فعلی با همان اندازه ارائه دهند.

برای یک مالک خودروی برقی، این به معنای جهشی بزرگ است. به‌طور مثال، خودرویی که با یک بار شارژ اکنون حدود ۴۸۰ کیلومتر حرکت می‌کند، با باتری جدید قادر به پیمایش ۶۰۰ کیلومتر خواهد بود. این افزایش به دلیل چگالی انرژی بالاتر در این نوع باتری‌هاست؛ به‌عبارتی باتری در همان حجم قبلی، انرژی بیشتری ذخیره می‌کند. این می‌تواند منجر به خودروهایی با برد بسیار بالا یا باتری‌هایی کوچک‌تر و سبک‌تر شود که ضمن حفظ برد، وزن خودرو را کاهش داده و راندمان را بهبود می‌بخشند.

ایمنی بیشتر

باتری‌های لیتیوم-یون از الکترولیت مایع استفاده می‌کنند که قابل اشتعال است و در صورت آسیب یا نقص فنی، خطر آتش‌سوزی دارد. اما باتری‌های حالت‌جامد از مواد جامد به‌عنوان الکترولیت بهره می‌برند که بسیار پایدارتر هستند و احتمال داغ‌شدن یا اشتعال در آن‌ها بسیار کمتر است. این موضوع به‌طور قابل توجهی ریسک آتش‌سوزی را کاهش می‌دهد.

رقابت جهانی بر سر فناوری حالت‌جامد

تلاش برای توسعه باتری حالت‌جامد به یکی از محورهای اصلی استراتژی بسیاری از خودروسازان بزرگ تبدیل شده است:

• فولکس‌واگن همکاری بلندمدتی با QuantumScape دارد.

• بی‌ام‌و با شرکتی به‌نام Solid Power همکاری می‌کند.

• Factorial (همکار مرسدس‌بنز) با Stellantis نیز در حال همکاری است و Stellantis قصد دارد تا سال آینده یک ناوگان نمایشی از خودروهای مجهز به این باتری‌ها را به جاده بفرستد.

موانع تولید انبوه

اگرچه بازه زمانی «تا پایان دهه» امیدوارکننده است، اما واقعیت آن است که این فناوری هنوز برای عرضه در سطح فروشگاه‌ها آماده نیست. تولید باتری‌های حالت‌جامد که بتوانند فشارهای رانندگی روزمره را تحمل کنند و در مقیاس بزرگ و با قیمت مناسب ساخته شوند، چالشی بزرگ در مهندسی محسوب می‌شود.

برخی شرکت‌ها برای پر کردن این فاصله، به سراغ استفاده از باتری‌های نیمه‌حالت‌جامد رفته‌اند که در آن‌ها از یک الکترولیت ژل‌مانند استفاده می‌شود. این نوع باتری‌ها برخی از مزایای طراحی حالت‌جامد را دارند، اما می‌توانند در کارخانه‌های موجود تولید شده و هزینه‌های تولید را کاهش دهند. فعلاً این فناوری به‌عنوان گامی میانی تا رسیدن به باتری‌های حالت‌جامد کامل تلقی می‌شود.