لطالما انتظر قطاع السيارات الكهربائية لسنواتٍ طويلةٍ النقلة النوعية التي وعدت بها بطاريات الحالة الصلبة . هذه التقنية، التي تستبدل الإلكتروليت السائل بمادة صلبة، توفر كثافة طاقة أعلى بكثير، ومستوى أمان أكبر، وأوقات شحن أقصر. مع ذلك، لا يزال إنتاجها على نطاق واسع يُمثل تحديًا كبيرًا.
حددت عدة شركات تصنيع صينية مواعيد لإطلاق هذه التقنية. وأكدت شركة جيلي القابضة أنها ستبدأ تجارب نشر بطارياتها ذات الحالة الصلبة في عام 2027، بكثافة طاقة تبلغ 500 واط/كجم، مما يسمح بمدى يزيد عن 1.000 كيلومتر. كما أعلنت شركتا CATL وBYD عن برامج إنتاج تجريبية في العام نفسه، بينما حذرت شركة LG Energy Solutions من أن الإنتاج الضخم سيستغرق وقتًا أطول.
تراهن جيلي على استهلاك طاقة يبلغ 500 واط/كجم ومدى يزيد عن 1.000 كيلومتر
خطت مجموعة جيلي القابضة الصينية خطوةً هامةً نحو الأمام في سباق بطاريات الحالة الصلبة. فقد أكدت الشركة أنها بدأت بالفعل في اختبار الجيل الجديد من خلاياها في ظروف واقعية، وأنّ نشرها تجريبياً في سياراتها مُخطط له في عام 2027. وستحقق هذه التقنية كثافة طاقة تصل إلى 500 واط/كغ، أي ما يقارب ضعف كثافة الطاقة التي توفرها بطارياتها السائلة الحالية "الطوبة الذهبية" والبالغة 250 واط/كغ.
بحسب شركة جيلي، سيُمكّن هذا الرقم سياراتها الكهربائية من قطع مسافة تتجاوز 1.000 كيلومتر بشحنة واحدة، وهي مسافة تُضاهي ما تقطعه سيارة تعمل بالديزل. علاوة على ذلك، تدّعي الشركة أن عمر هذه البطاريات قد يصل إلى مليون كيلومتر، وهو أمر بالغ الأهمية لأسطول المركبات التجارية ومستخدمي السيارات الذين يقطعون مسافات طويلة.
لم يكن هذا التطوير جهدًا فرديًا. فقد كشفت شركة جيلي أن شركة داو كيميكال تعمل كشريك في تطوير المواد، حيث تُساهم بمادة لاصقة صلبة للخلايا تحافظ على استقرارها ضمن نطاق حراري يتراوح بين -40 درجة مئوية و120 درجة مئوية. ويُعدّ هذا الاستقرار الحراري أساسيًا لضمان التشغيل في الظروف المناخية القاسية، وهو أحد التحديات الرئيسية لهذه التقنية.
وتطمح شركات عملاقة مثل CATL وBYD وغيرها إلى تحقيق ذلك بحلول عام 2027.
لا تنفرد جيلي بهذا السباق. فقد أكدت كل من CATL، أكبر مصنّع للبطاريات في العالم، وBYD، ثاني أكبر مصنّع، برامجهما التجريبية للإنتاج لعام 2027. كما تتوقع CALB، ثالث أكبر مصنّع صيني، إجراء اختبارات على السيارات الكهربائية في ذلك العام، مع بدء الإنتاج الصناعي التدريجي بين عامي 2030 و2032. أما شركة Gotion High-Tech، المدعومة من فولكس فاجن، فتعمل على تطوير خلايا بسعة 350 واط/كجم، وتخطط لإجراء اختبارات على الطرق العام المقبل، على أن يبدأ الإنتاج التجاري بين عامي 2029 و2030.
تتوقع شركة فاراسيس إنرجي، المدعومة من مرسيدس-بنز، اعتماد مركباتها في عام 2027 وبدء الإنتاج على نطاق واسع في عام 2030. وتراهن شركة إيف إنرجي على خلايا الكبريت بكثافات تصل إلى 350 واط/كغ و800 واط/لتر، ومن المقرر أن يصل الجيل الثاني منها، المخطط له في عام 2028، إلى 1.000 واط/لتر. حتى شركة دريم، المعروفة بمكنساتها الكهربائية، دخلت المنافسة ببطارية تتجاوز كثافتها 450 واط/كغ وتخطط لشحنات صغيرة في عام 2026.
يُعدّ التركيز الصناعي هائلاً: إذ تسيطر شركة CATL على نحو 42,9% من السوق الصينية، وشركة BYD على 19,5%، وتُشكّل هذه الشركات مجتمعةً، إلى جانب شركتي CALB وGotion، أكثر من 75% من إنتاج البلاد. وهذا ما يُفسّر سبب كون عام 2027 تاريخاً محورياً لتحديد التقنيات التي ستنتقل من المختبر إلى التطبيق العملي.
شركة إل جي لحلول الطاقة تحذر: الإنتاج على نطاق واسع هو العقبة الرئيسية
لكن الأخبار ليست كلها إيجابية. فقد كان روبرت لي، رئيس قسم أمريكا الشمالية في شركة إل جي إنرجي سوليوشنز (LGES)، صريحًا: "تكمن مشكلة محركات الأقراص الصلبة في الإنتاج على نطاق واسع". وفي اجتماع مع الصحفيين في المصنع الجديد في لانسينغ، ميشيغان، أوضح لي أن كثافة الطاقة العالية تُجدي نفعًا في الأحجام الصغيرة، ولكن "إذا كنت تُصنّع أحجامًا كبيرة جدًا، فإن معظم الشركات تواجه صعوبات".
بحسب لي، من المرجح أن نرى بطاريات الحالة الصلبة في الهواتف الذكية "قبل عقد من الزمن من رؤيتها في السيارات الكهربائية". يتناقض هذا التحذير مع الجداول الزمنية للشركات المصنعة الصينية، ولكنه ليس متناقضًا: فالإطلاق التجريبي في عام 2027 لا يعني بالضرورة الإنتاج الضخم. وقد أقرّ رئيس شركة CATL، روبن زينغ، بأن بطاريات الحالة الصلبة لديهم في المستوى الرابع من أصل تسعة مستويات من جاهزية التكنولوجيا (TRL)، ما يعني أنهم ما زالوا يعملون على نماذج أولية جزئية الحجم.
في غضون ذلك، تُركز شركة إل جي إي إس جهودها على تحسين بطاريات الليثيوم أيون الحالية، من خلال خلايا جديدة غنية بالليثيوم والمنغنيز (LMR) تُقلل من استخدام النيكل والكوبالت، وخلايا أسطوانية من السلسلة 46 يُمكن إعادة شحنها في غضون 10 دقائق تقريبًا. كما تُجري الشركة دراسات على بطاريات الصوديوم لتخزين الطاقة الثابتة.
أوروبا تتحرك أيضاً، ولكن بمزيد من الحذر.
في أوروبا، بدأت هذه التقنية بالفعل بالظهور. ففي العام الماضي، قطعت مرسيدس-بنز مسافة 1.200 كيلومتر بسيارة EQS نموذجية مزودة ببطارية صلبة طورتها شركة فاكتوريال إنرجي. كما قامت بي إم دبليو بتركيب بطارية صلبة بالكامل من شركة سوليد باور في سيارة i7 تجريبية، وتختبر ستيلانتيس حلاً شبه صلب في سيارة دودج تشارجر دايتونا الكهربائية. وتُعد شركة بلو سوليوشنز الفرنسية حاليًا الشركة المصنعة الأكثر تقدمًا في القارة، حيث تمتلك مصنعًا ضخمًا بسعة 25 جيجاواط/ساعة في فرنسا وخطوط إنتاج تجريبية.
مع ذلك، لا يُتوقع بدء الإنتاج على نطاق واسع قبل عام 2030. فاعتماد الشركات الأوروبية على الصين في المواد الخام والمكونات الاستراتيجية، إلى جانب ارتفاع تكلفة التحول الصناعي، يُعقّد موقفها. ومع ذلك، فالمنافسة محتدمة، وسيكون عام 2027 عامًا حاسمًا لمعرفة ما إذا كانت الوعود ستتحقق.
لن يكون وصول بطاريات الحالة الصلبة فوريًا أو واسع الانتشار. ستظهر أولى المركبات المزودة بهذه التقنية في دفعات صغيرة وتطبيقات تجريبية، وسيتعين علينا الانتظار حتى نهاية العقد لرؤيتها في صالات العرض. في غضون ذلك، تستمر بطاريات الليثيوم أيون الحالية في التحسن، ويمكن للمستهلكين الاطمئنان: سيكون الانتقال تدريجيًا، لكن مستقبل السيارات الكهربائية يبشر بأن تكون أكثر كفاءة وأمانًا، وبمدى سير ينهي تمامًا قلق الشحن.