با رشد سریع بازار خودروهای برقی و افزایش استفاده از سیستمهای ذخیرهسازی انرژی، یکی از مهمترین چالشهای پیشرو، کاهش تدریجی ظرفیت باتریها در طول زمان است. باتریهای لیتیوم-یونی اگرچه چگالی انرژی بالایی دارند، اما بهویژه در خودروهای برقی، پس از صدها چرخه شارژ و دشارژ دچار افت عملکرد میشوند. به همین دلیل، پژوهشگران در سراسر جهان به دنبال راهکارهایی برای افزایش طول عمر، ایمنی و پایداری این باتریها هستند.
کشتیرانی یکی از مهمترین ستونهای تجارت جهانی است. نزدیک به ۹۰ درصد تجارت دنیا از مسیر دریا جابهجا میشود و این صنعت حدود ۳ درصد از کل انتشار گازهای گلخانهای جهان را بر عهده دارد. با وجود پیشرفت فناوریهای پاک، پاکسازی این بخش از آلودگی همچنان دشوار است؛ زیرا کشتیهای کانتینری غولپیکر میتوانند هفتهها روی اقیانوسها حرکت کنند و هنوز به نفت کوره سنگین، ارزان، پرانرژی و بسیار آلاینده متکی هستند.
صنعت باتریهای پیشرفته، در آستانه یک تحول بنیادین قرار گرفته است. رقابت جهانی برای تولید باتریهای حالتجامد بهعنوان نسل آینده ذخیرهسازی انرژی، روزبهروز شدیدتر میشود و شرکتهای بزرگ چینی با سرعت بالایی در حال پیشبرد تحقیقات خود هستند.
باتریهای لیتیوم-یون در سرمای ۳۰- تا ۴۰- درجه معمولا از کار میافتند، اما محققان چینی-استرالیایی با کمک هوش مصنوعی الکترولیتهای جدیدی طراحی کردند که حتی در دمای ۴۰- درجه سانتیگراد پس از ۳۰۰ چرخه هنوز ۹۹ درصد ظرفیت را حفظ میکنند.
در دنیایی که انرژی پاک و بازیافت اهمیت فزایندهای یافته، پروژه Glubux با استفاده از ۱۰۰۰ سلول باتری لپتاپ بازیافتی و پنلهای خورشیدی، یک سیستم برقرسانی خانگی مستقل ساخته که بیش از ۸ سال بدون خرابی کار کرده و الگویی برای اقتصاد سبز است.
محمد باغانی - در عصر رکوردشکنی برق خورشیدی و بادی، ذخیرهسازی انرژی با سامانههای باتری (BESS) به ستون فقرات گذار سبز تبدیل شده است. بازاری که از میلیاردها دلار امروز به بیش از ۴۶۰ میلیارد دلار تا ۲۰۳۰ میرسد، با چالشهایی چون هزینههای اولیه و مقررات همراه است. ایران با پتانسیل عظیم آفتابی، میتواند این حوزه را به فرصت سرمایهگذاری ملی و پایداری شبکه تبدیل کند.
محققان کره جنوبی به موفقیتی دست یافتهاند که میتواند منجر به باتریهای ایمنتر و کارآمدتر شود و گذار به انرژی پاک را تسریع کرده و راه را برای آیندهای پایدارتر هموار کند.
در عصر گذار به انرژی پاک، خودروهای برقی با چالش باتریهای سنگین و گران روبرو هستند. جادههای برقی (Electric Roads) با شارژ پویا در حین حرکت، این محدودیت را برمیدارند و آیندهای بدون توقف برای حملونقل سبز نوید میدهند.
در آستانهی انقلاب باتریهای خودروهای برقی، سه غول جهانی بیامو، سامسونگ SDI و سالید پاور با اتحادی استراتژیک، فناوری باتریهای تماما جامد (ASSB) را از آزمایشگاه به جاده میآورند.
در عصر گذار به حملونقل پاک، بازیافت باتری های خودروهای برقی به چالشی جهانی تبدیل شده است. کانادا با ابتکار نیسان و لیتیون (Lithion Technologies)، پیشتاز فناوری هیدرومتالورژی مبتنی بر آب است که بیش از ۹۵ درصد مواد حیاتی را بازیابی میکند و اقتصاد چرخشی را تقویت مینماید.
محمد باغانی - در دنیای امروز که گذار به انرژیهای تجدیدپذیر شتاب گرفته، اروپا با نگاهی نو به باتری های دست دوم خودروهای برقی، آنها را از زباله به گنجینهای برای ذخیرهسازی انرژی تبدیل کرده است. این رویکرد نه تنها وابستگی به مواد خام را کاهش میدهد، بلکه فرصتهای اقتصادی بزرگی را برای کشورها، از جمله ایران، در اقتصاد دایرهای ایجاد میکند.
با افزایش محبوبیت خودروهای برقی و گسترش زیرساختهای شارژ در سراسر جهان، بازار خودروهای برقی دست دوم نیز بهسرعت در حال رشد است. خرید یک خودروی برقی دست دوم میتواند تجربهای هوشمندانه و اقتصادی باشد؛ چراکه علاوه بر صرفهجویی مالی، به کاهش آلودگی محیط زیست هم کمک میکند.
دانشمندان کرهای با بهرهگیری از فناوری نوآورانه یون نقره، باتریهای لیتیوم-فلزی را به سطح جدیدی از ایمنی و دوام رساندهاند. این فناوری با جلوگیری از تشکیل دندریتهای خطرناک و حفظ ۹۶ درصد ظرفیت باتری پس از ۱۳۰۰ چرخه شارژ، میتواند آینده خودروهای برقی را متحول کند و به توسعه باتریهایی با چگالی انرژی بالاتر و عمر طولانیتر منجر شود.
در حالی که اروپا به سمت آیندهای بدون کربن و وابسته به انرژیهای تجدیدپذیر حرکت میکند، زیرساختهای سنتی برق با چالشهای جدی مواجه هستند. افزایش سهم انرژیهای پاک مانند خورشیدی و بادی، اگرچه گامی مثبت است، اما به دلیل ماهیت ناپایدار آنها، شبکههای برق را در وضعیت بیثباتی قرار داده است. در این میان، یک شرکت نوپای سوئیسی با نام Plan-B Net Zero راهحلی هوشمندانه و چندلایه ارائه داده که میتواند معادلهی پایداری انرژی را در منطقه DACH (آلمان، اتریش و سوئیس) متحول کند.
باتریهای لیتیوم-یونی قلب تپنده خودروهای برقی مدرن هستند؛ باتریهایی سنگین که گاهی صدها پوند وزن دارند و نیروی لازم برای حرکت بیصدای خودروهای الکتریکی در جادهها و بزرگراهها را فراهم میکنند. این باتریها اگرچه هر ساله با تحقیقات جدید سبکتر و کارآمدتر میشوند، اما مانند هر فناوری دیگری تاریخ مصرف دارند. پس از سالها شارژ و دشارژ، ظرفیتشان کاهش یافته و در نهایت دیگر نمیتوانند نیاز اصلی خودرو را برآورده کنند. پرسش کلیدی اینجاست: وقتی یک باتری بزرگ خودروی برقی به پایان عمرش میرسد، چه اتفاقی میافتد؟ آیا به زباله تبدیل میشود یا فرصتی تازه در انتظار اوست؟
در دنیای رو به رشد خودروهای برقی، سرعت شارژ باتری یکی از عوامل کلیدی در انتخاب خریداران است. با پیشرفت فناوری، خودروهایی مانند پورشه تایکان، لوتوس التر و لوسید گراویتی مرزهای سرعت شارژ را جابهجا کردهاند.
با رشد روزافزون استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر، نیاز به فناوریهای پیشرفته ذخیرهسازی انرژی بیش از هر زمان دیگری احساس میشود. باتریهای لیتیوم-یون طی سالهای اخیر گزینه اصلی در وسایل الکترونیکی و خودروهای برقی بودهاند، اما چالشهایی مانند هزینه بالا، منابع محدود لیتیوم و خطر آتشسوزی، محققان را به سمت جایگزینهای ایمنتر و پایدارتر سوق داده است. در این میان، باتریهای سدیم حالت جامد به عنوان یکی از امیدبخشترین گزینهها مطرح شدهاند.
عمان با تکیه بر چشمانداز ۲۰۴۰ و تعهد خود به رسیدن به بیطرفی کربن تا سال ۲۰۵۰، پروژههای استراتژیکی را در حوزه انرژی سبز و فناوریهای نوین دنبال میکند. یکی از مهمترین این پروژهها، سرمایهگذاری ۴۸۸.۶ میلیون دلاری در صنعت تولید باتری است که میتواند تحولی بنیادین در مسیر گذار عمان به سمت آیندهای سبز و پایدار ایجاد کند.
برای سالها، صنعت خودروهای برقی در انتظار یک پیشرفت انقلابی در فناوری باتری بود تا بتواند چالشهایی مانند زمان شارژ طولانی، ایمنی پایین و محدودیت در مسافت پیمایش را حل کند. این انتظار سرانجام به پایان رسید. شرکت QuantumScape با همکاری PowerCo، زیرمجموعه گروه خودروسازی فولکسواگن، از اولین نمایش زنده باتریهای لیتیوم-فلزی حالت جامد در یک موتورسیکلت برقی پردهبرداری کرد.
در سالهای اخیر، خودروهای برقی (EVs) به عنوان جایگزینی نویدبخش برای وسایل نقلیه بنزینی و دیزلی مطرح شدهاند. شرکتهایی مانند تسلا با معرفی مدلهای سریع و پیشرفته، مرزهای سرعت و کارایی را جابهجا کرده و توجه جهانی را به این فناوری جلب کردهاند. اما با وجود این پیشرفتها، خودروهای برقی هنوز با چالشهای جدی روبرو هستند که مانع از تسلط کامل آنها بر بازار خودرو شده است.
