طفرة مرتقبة في عالم السيارات الكهربائية.. وداعاً لمشكلة نفاد البطارية

تتجه صناعة السيارات الكهربائية إلى تسجيل طفرة جديدة قريباً وذلك مع توصل العلماء إلى تقنية جديدة من شأنها أن تزيد من كفاءة البطاريات بما يجعلها تستطيع تشغيل السيارات لمدة أطول. وابتكر باحثون في الصين تكنولوجيا جديدة لحل معضلة مهمة تعاني منها السيارات الكهربائية وتثير قلق السائقين على الدوام، وهي النفاد السريع للشحن.

قال تقرير نشرته جريدة “ديلي ميل” البريطانية، واطلعت عليه “العربية نت“، إن العلماء في الصين تمكنوا من التوصل إلى تكنولوجيا تطيل عمر البطارية، وتجعل السائق لا يحتاج الى إعادة الشحن بشكل سريع، والتقنية الجديدة عبارة عن “عباءة حرارية تجعل البطاريات تدوم لفترة أطول عن طريق الحفاظ على برودة المركبات في الصيف والحفاظ على دفئها في الشتاء”.

برودة السيارات الكهربائية في الصيف ودفئها في الشتاء

والعباءة الذكية من إنتاج باحثين من جامعة شنغهاي جياو تونغ، وهي مصممة للحفاظ على برودة السيارات الكهربائية في الصيف ودفئها في الشتاء، بما يؤدي الى إدامة عمر البطارية بشكل كبير، وذلك لأن البطاريات تعمل بكفاءة أقل عندما تنخفض درجات الحرارة إلى رقم واحد وناقص، كما تعمل بكفاءة أقل عندما ترتفع درجات الحرارة أيضاً.

وتعتمد بطاريات الليثيوم أيون في معظم السيارات الكهربائية الحديثة على تفاعل كيميائي لتخزين الكهرباء وإطلاقها، ولكن عندما يكون الجو أكثر برودة تتباطأ العملية وبالتالي تقيد أداء البطارية. وينتج عن هذا خسارة كبيرة في النطاق القابل للاستخدام.

وأوضح مشغل الشحن العام (Osprey) أن البطاريات القابلة لإعادة الشحن تحتاج الى درجة حرارة مثالية تتراوح بين 20 درجة مئوية و25 درجة مئوية. ويؤثر الشحن عندما يكون الجو أكثر برودة أو سخونة من ذلك على التفاعل الكيميائي ونقل الطاقة في البطارية، وهذا يعني أن تجديد شحن البطارية قد يستغرق وقتاً أطول.

عباءة حرارية يمكن أن تخمد تقلبات درجات الحرارة الطبيعية

ولمكافحة هذه المشكلة صمم الباحثون الصينيون عباءة حرارية يمكن أن تخمد تقلبات درجات الحرارة الطبيعية. وتحتوي العباءة، التي يطلق عليها اسم (Janus Thermal Cloak) على مكونين رئيسيين: طبقة خارجية تعكس ضوء الشمس وطبقة داخلية تساعد على حبس الحرارة بالداخل.

والطبقة الخارجية مصنوعة من ألياف رقيقة من السيليكا مطلية برقائق من نيتريد البورون السداسي، وهي مادة خزفية تشبه الرسم. حيث يتم نسج هذه الألياف معاً في قماش قبل ربطها بالطبقة الداخلية من سبائك الألومنيوم.

ولتقييم مدى فعالية العباءة الحرارية، اختبر الفريق المركبات الكهربائية المتوقفة في الخارج في شنغهاي، حيث اختبروا أولاً درجة حرارة سيارة مكشوفة ووجدوا أن المقصورة وصلت إلى 50.5 درجة مئوية في منتصف النهار. ومع ذلك، عندما كانت السيارات الكهربائية مغطاة بالعباءة الحرارية كان حجمها الداخلي 22.8 درجة مئوية بدلاً من 27.7 درجة مئوية. وفي الوقت نفسه، في منتصف الليل، لم تنخفض درجة حرارة السيارات المغطاة أبداً إلى ما دون الصفر درجة مئوية، وظلت عند 6.8 درجة مئوية أعلى من درجة الحرارة في الخارج.

كم تبلغ تكلفة بطاريات السيارات الكهربائية؟ – GearsME

وقال الدكتور كوي: “هذه هي المرة الأولى التي يمكننا فيها تحقيق ارتفاع في درجة حرارة أعلى من درجة الحرارة المحيطة بنحو 7 درجات مئوية خلال ليالي الشتاء”. وأضاف: “هذا أيضاً يثير الدهشة بالنسبة لنا، لا توجد مدخلات للطاقة أو أشعة الشمس ولا يزال بإمكاننا الاحترار”. ويقول الفريق إن العباءة الحرارية مصممة بشكل هادف لجعل زيادة الإنتاج أسهل في المستقبل. ومع ذلك، لا يزال من غير الواضح كم ستكلف العباءة أو متى ستكون متاحة للمستهلكين.