افتح ملخص المحرر مجانًا
رولا خلف، محررة الفايننشال تايمز، تختار قصصها المفضلة في هذه النشرة الأسبوعية.
تدعي شركة TDK اليابانية أنها حققت تقدمًا كبيرًا في المواد المستخدمة في بطارياتها الصغيرة ذات الحالة الصلبة، حيث توقع مورد شركة Apple زيادات كبيرة في أداء الأجهزة بدءًا من سماعات الرأس اللاسلكية وحتى الساعات الذكية.
توفر المادة الجديدة كثافة طاقة – الكمية التي يمكن ضغطها في مساحة معينة – تبلغ 1000 واط/ساعة لكل لتر، وهو ما يزيد بحوالي 100 مرة عن بطارية TDK الحالية في الإنتاج الضخم. منذ أن طرحتها شركة TDK في عام 2020، تقدم المنافسون للأمام، حيث قاموا بتطوير بطاريات صغيرة صلبة توفر 50 وات/لتر، بينما توفر البطاريات المعدنية القابلة لإعادة الشحن باستخدام الإلكتروليتات السائلة التقليدية حوالي 400 وات/لتر، وفقًا للمجموعة.
“نحن نؤمن بأن المواد المطورة حديثًا لبطاريات الحالة الصلبة يمكن أن تقدم مساهمة كبيرة في تحويل الطاقة في المجتمع. وقال نوبورو سايتو، الرئيس التنفيذي لشركة TDK: “سنواصل التطوير نحو التسويق التجاري المبكر”.
سيتم تصنيع البطاريات المقرر إنتاجها من مادة سيراميكية بالكامل، مع إلكتروليت صلب قائم على الأكسيد وأنودات من سبائك الليثيوم. وقالت شركة TDK إن القدرة العالية للبطارية على تخزين الشحنات الكهربائية ستسمح بأحجام أصغر للأجهزة وأوقات تشغيل أطول، في حين يوفر الأكسيد درجة عالية من الاستقرار وبالتالي الأمان. وتم تصميم تكنولوجيا البطاريات لاستخدامها في خلايا أصغر حجما، لتحل محل البطاريات الموجودة على شكل عملة معدنية الموجودة في الساعات وغيرها من الأجهزة الإلكترونية الصغيرة.
يعد هذا الاختراق أحدث خطوة للأمام بالنسبة لخبراء صناعة التكنولوجيا الذين يعتقدون أنها يمكن أن تحدث ثورة في تخزين الطاقة، ولكنها تواجه عقبات كبيرة في طريق الإنتاج الضخم، خاصة في البطاريات ذات الأحجام الأكبر.
تعد بطاريات الحالة الصلبة أكثر أمانًا وأخف وزنًا وربما أرخص وتوفر أداءً أطول وشحنًا أسرع من البطاريات الحالية التي تعتمد على الإلكتروليتات السائلة. وقد انتقلت الاختراقات في مجال الإلكترونيات الاستهلاكية إلى السيارات الكهربائية، على الرغم من أن كيمياء البطاريات السائدة في الفئتين تختلف الآن بشكل كبير.
والمواد الخزفية التي تستخدمها شركة TDK تعني أن البطاريات ذات الحجم الأكبر ستكون أكثر هشاشة، مما يعني أنه لن يتم التغلب على التحدي التقني المتمثل في صنع بطاريات السيارات أو حتى الهواتف الذكية في المستقبل المنظور، بحسب الشركة.
وقال كيفين شانغ، كبير محللي الأبحاث في شركة وود ماكنزي للبيانات والتحليلات، إن “الخصائص الميكانيكية غير المواتية”، فضلاً عن صعوبة وتكلفة الإنتاج الضخم، تمثل تحديات أمام نقل تطبيق البطاريات القائمة على أكسيد الحالة الصلبة إلى الصناعة. الهواتف الذكية.
يعتقد خبراء الصناعة أن حالة الاستخدام الأكثر أهمية لبطاريات الحالة الصلبة يمكن أن تكون في السيارات الكهربائية من خلال تمكين نطاق قيادة أكبر. الشركات اليابانية في طليعة الجهود الرامية إلى تسويق هذه التكنولوجيا: تهدف تويوتا إلى تحقيق ذلك في وقت مبكر من عام 2027، ونيسان في العام التالي، وهوندا بحلول نهاية العقد.
يركز مصنعو السيارات على تطوير إلكتروليتات قائمة على الكبريتيد للسيارات الكهربائية طويلة المدى، وهو نوع بديل من المواد التي تعتمد على الأكسيد والتي طورتها شركة TDK.
ومع ذلك، لا تزال هناك شكوك حول مدى سرعة تحقيق هذه التكنولوجيا التي حظيت بتغطية إعلامية كبيرة، وخاصة البطاريات الأكبر حجمًا اللازمة للسيارات الكهربائية.
قال روبن زينج، المؤسس والرئيس التنفيذي لشركة CATL، أكبر شركة مصنعة لبطاريات السيارات الكهربائية في العالم، لصحيفة فاينانشيال تايمز في مارس (آذار) الماضي، إن بطاريات الحالة الصلبة لا تعمل بشكل جيد بما فيه الكفاية، وتفتقر إلى المتانة، ولا تزال تعاني من مشاكل تتعلق بالسلامة. نشأت شركة Zeng's CATL باعتبارها شركة فرعية من شركة Amperex Technology، أو ATL، وهي شركة تابعة لشركة TDK وهي الشركة الرائدة عالميًا في إنتاج بطاريات الليثيوم أيون.
تتمتع شركة TDK، التي تأسست عام 1935 وأصبحت اسمًا مألوفًا كعلامة تجارية رائدة لأشرطة الكاسيت في الستينيات والسبعينيات، بخبرة طويلة في مجال مواد البطاريات وتقنياتها.
وتمتلك حصة سوقية عالمية تتراوح بين 50 إلى 60 في المائة في البطاريات ذات السعة الصغيرة التي تشغل الهواتف الذكية، وتستهدف الريادة في السوق متوسطة السعة، والتي تشمل أجهزة تخزين الطاقة والإلكترونيات الأكبر حجمًا مثل الطائرات بدون طيار.
وتخطط المجموعة لبدء شحن عينات من النموذج الأولي للبطارية الجديدة للعملاء اعتبارًا من العام المقبل، وتأمل أن تتمكن من الانتقال إلى الإنتاج الضخم بعد ذلك.
