10 برابر چگالی انرژی بالاتر از باتری لیتیوم؟ پورشه باتری آند سیلیکونی را توسعه می دهد و قصد دارد ظرف ۵ سال آن را به طور انبوه تولید کند
وب گاه روزانه «عمومی» اسپانیا به تازگی گزارش داده است که تولید باتری منبع مهمی برای انتشار کربن در فرایند ساخت خودروهای الکتریکی است که ۲۵٪ تا ۴۰٪ کل انتشار گازهای گلخانه ای را تشکیل می دهد. تولیدکنندگان بیشتر و بیشتری برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در این زمینه کار می کنند، اما پورشه می خواهد بیشتر پیش برود. این شرکت در حال توسعه باتری با عملکرد بهتر و ردپای کربن کوچکتر است. اين يه باطري عاليه؟
در این گزارش آمده است پورشه در طول ۱۰ سال آینده حدود یک میلیارد یورو در اقدامات مختلف کربن زدایی از جمله کاهش انتشار دی اکسید کربن از کارخانه های مونتاژ خود سرمایه گذاری خواهد کرد. تولید پورشه تایکان در زوفنهاوزن (در اشتوتگارت آلمان) از همان ابتدا کربن خنثی است، اما ساخت یک خودرو بسیار بیشتر از مونتاژ تمام قطعات روی خط تولید است.
باتری ها یکی از منابع مهم انتشار در تولید خودروهای الکتریکی هستند. در این پیوند گام های تولید متعدد تبدیل مواد اولیه مانند نیکل و کبالت به محصولات تصفیه شده ای که می توانند در باتری ها مورد استفاده قرار گیرند، مقادیر هنگفتی انرژی مصرف می کنند.
بنجامین پاسنبرگ، رئیس سیستم های ولتاژ بالا در پورشه در یک کنفرانس مطبوعاتی اخیر گفت: داشتن انرژی سبز به ویژه در تولید باتری بسیار مهم است که در آن انرژی زیادی برای گرم کردن چیزها طول می کشد. با این حال، تنها استفاده از منابع انرژی گرین (یا کم انتشار) برای ساخت باتری ها برای پورشه (یا دیگر تولیدکنندگان) برای پاسخگویی به اهداف انتشار خود کافی نیست. همچنین نیاز به تصور مجدد خود باتری برای کاهش آلودگی ناشی از شیوه های ساخت باتری وجود دارد.
به همین دلیل پورشه در حال کار بر روی یک باتری جدید است. گفته می شود باتری قدرتمندتر، سریع تر شارژ می شود و ردپای کربن کوچکتری نسبت به باتری های فعلی دارد. تکنولوژی به کار گرفته شده استفاده از سیلیکون بیشتر در آند باتری است، به جای گرافیت که امروزه معمولاً مورد استفاده قرار می گیرد.
به گفته اوتمار بیچر، رئیس خودروهای الکتریکی پورشه، آندهای سیلیکونی ۱۰ برابر انرژی متراکم تر هستند. پورشه انتظار دارد ۲۰ تا ۲۵ درصد بیشتر از باتری های معمولی لیتیوم یون در هر لیتر حجم داشته باشد. این است که بگوییم، تحت یک ظرفیت انرژی خاص، حجم باتری کوچکتر است. بهره وری انرژی بهبود یافته باتری ها به نوبه خود به این معنی است که باتری های کمتری برای قدرت دادن به خودرو مورد نیاز است که وزن کلی را کاهش می دهد (و همچنین فضای مورد نیاز برای باتری ها را کاهش می دهد).
وزن کمتر خودرو نیز به معنای مصرف باتری کمتر است، اما تاثیر مثبت بر محیط زیست کجاست؟ ابتدا طراحی این سلول جدید باعث کاهش مواد مورد نیاز برای ساختار سلول آلومینیومی (مسکن) در مقایسه با طرح های سلولی استوانه ای می شود. تولید آلومینیوم یکی از منابع مهم انتشار کربن برای خودروها است. بر اساس یک مطالعه اخیر ولوو، آلومینیوم ۳۰ درصد از انتشار گازهای گلخانه ای را که از تولید مواد خودروی مدرن، حتی بیشتر از خود باتری به وجود می آید، به خود می گیرد. بنابراین کاهش استفاده از آلومینیوم نیز بخش بزرگی از انتشار گازهای گلخانه ای را کاهش می دهد. در حالی که هیچ ویژگی منتشر نشد، پورشه گفت باتری نیز سریع تر شارژ خواهد شد.
از سوی دیگر محتوای کبالت چنین باتری هایی کاهش می یافت. اکنون شناخته شده است که به دست آوردن کبالت، بسیار گران قیمت دشوار است و تأثیر زیادی بر محیط زیست دارد. کبالت در حال حاضر ۲۰ درصد از مواد کاتد باتری تایکان را آرایش می کند و پورشه امیدوار است فناوری جدید آن سهم کبالت را تنها به ۵ تا ۱۰ درصد کاهش دهد.
برای کاهش بیشتر انتشار گازهای گلخانه ای، پورشه بر روی زنجیره تامین تمرکز خواهد کرد. این شرکت آلمانی تا حد امکان کبالت، نیکل و دیگر مواد اولیه را از اروپا منبع قرار خواهد داد، به طوری که به جایی که باتری های جدید تولید خواهند شد، در نزدیکی مرکز تحقیق و توسعه پورشه در وایساچ نزدیک تر خواهد شد. به گفته فرد مربوطه مسئول پورشه، خرید مواد کاتد از شوارتزهاید آلمان به جای کشور من می تواند انتشار دی اکسید کربن را 25 درصد کاهش دهد.
علاوه بر این، پورشه تامین کنندگان خود را هل می دهد تا باتری ها و اجزای دیگر را به طور کامل از انرژی های تجدیدپذیر بسازند. این خودروساز آلمانی گفت دیگر قراردادهای بلند مدت با تامین کنندگانی را که تمایلی به استفاده از انرژی گواهی شده «سبز» نداشتند، در نظر نخواهد گرفت. پورشه می گوید زنجیره تامین حدود ۲۰ درصد از کل انتشار گازهای گلخانه ای خودروساز را تشکیل می دهد. که تا سال ۲۰۳۰ با تغییر تولید به خودروهای الکتریکی به حدود ۴۰ درصد افزایش خواهد یافت.
سوال بزرگ این است که چه زمانی این باتری پورشه "ایده آل" را در یک ماشین جاده ای خواهیم دید؟ مانند بسیاری از فناوری های دیگر در بخش خودروسازی، ابتدا در خودروهای مسابقه ای مورد استفاده قرار خواهد گرفت، جایی که عملکرد بالا و قابلیت های شارژ سریع فوق العاده است. اوتمار بیچر در این مورد گفت: «به طور معمول ما ۲ تا ۳ سال با انتقال به خودروهای تولید فاصله داریم. پس بعد از سال 2025 آن را در خودروهای تولیدی خواهیم دید.» پورشه انتظار دارد ظرف پنج سال باتری با کارایی بالا را تجاری کند.
از نظر تولید، هدف دستیابی به حداقل خروجی سالانه ۱۰۰ میلی وات ساعت است که به اندازه کافی برای قدرت در حدود ۱۰ خودرو است. این باعث می شود که ما باور کنیم که در ابتدا تنها برای برخی مدل های غیر تولید، احتمالاً برخی سوپرکارهای بسیار با عملکرد بالا مقدر خواهد شد.
البته باتری کاملی نیست. شارژ باتری کامل در ثانیه، بیش از حد گرم نمی کند و یا از دست دادن ظرفیت در طول زمان، و سبک وزن و ارزان برای تولید است. ما احتمالا هرگز باتری با تمام این ویژگی ها را در یک نمی بینیم، اما در کوتاه مدت تا میان مدت، باتری پورشه خیلی به -- حداقل در تئوری -- باتری ایده آل نزدیک می شود. (گردآوری شده / لی زیجیان)
