مرسدس بنز؛ این بار با باتری سیلیکونی!

به گزارش تجارت‌نیوز ، در حالی که خودروسازان برای جایگزینی گرافیت چینی با سیلیکون آمریکا رقابت می‌کنند، کلاس جدیدی از باتری‌های الکتریکی دوربرد در حال تولید است. پس از 12 سال توسعه، دسته جدیدی از فناوری باتری‌های افزایش برد در حال حرکت به سمت تولید انبوه خودروهای الکتریکی است.

شرکت سیلا (Sila Inc) یک شرکت مواد باتری مستقر در سیلیکون‌ولی با بیش از 930 میلیون دلار بودجه، فرآیند تولید انبوه اولین آندهای مبتنی بر سیلیکون را نهایی کرده است. ژن بردیچفسکی، مدیر ارشد اجرایی شرکت سیلا می‌گوید: این شرکت مواد جدید خود را "Titan Silicon" می‌نامد و از اواخر سال آینده در اختیار خودروسازان قرار خواهد گرفت.

به گزارش بلومبرگ ، شرکت سیلا با طراحی و ساختِ آندهای تیتان، خیلی زود حداکثر برد خودرو را تا 20 درصد افزایش خواهد داد. اولین مشتری این باتری سیلیکونی، مرسدس بنز است که از اوایل سال 2025 از آندهای تیتان در SUV دوربرد EQG، نسخه الکتریکی کلاس G استفاده می‌کند. بردیچفسکی در ادامه بیان کرد که سیلا می‌تواند مواد کافی برای تا دویست هزار خودروهای الکتریکی در سال تا سال 2026 بسازد که این میزان برای یک میلیون وسیله نقلیه در سال تا سال 2028 کافی است.

بردیچفسکی می‌گوید: اکنون ما آماده هستیم تا خودروسازان بیشتری را درگیر کنیم.

سیلا تنها شرکتی نیست که در رقابت برای پز دادن با باتری سیلیکون آند است. شرکت تسلا، که خودروهای دوربرد آن نیمی از فروش خودروهای برقی آمریکا را به خود اختصاص داده، حداقل از سال 2020 به طور علنی در مورد توسعه آند سیلیکونی خود صحبت کرده است. در سیاتل، گروه 14فناوری، طی یک قرارداد 650 میلیون دلاری، مسئولیت تامین باتری خودروهای پورشه را تضمین کرده است. این در حالی‌ست که OneD Battery Sciences مستقر در پالو آلتو، کالیفرنیا، با جنرال موتورز کار می‌کند. مشخص نیست چه کسی اولین کسی است که این فناوری را افزایش خواهد داد.

یک فرمول شیمی جدید

از زمانی که باتری‌های لیتیوم یونی در دهه 1980 اختراع شدند، آندها از گرافیت ساخته شده‌اند که تقریباً به طور کامل در چین استخراج یا پردازش می‌شود.

آند باتری به عنوان یک مخزن برای یون‌های لیتیوم عمل می‌کند. هنگامی که باتری شارژ می‌شود، یون‌ها فضای بین لایه‌های گرافیت را پر می‌کنند. هنگامی که باتری تخلیه می‌شود، یون‌ها به سمت دیگر باتری که کاتد نامیده می‌شود، جریان می‌یابند. نکته مهم اینجاست که پیشرفت‌های اخیر در باتری در سمت کاتد به دست آمده است.

گرافیت به عنوان یک ماده آند به خوبی کار می‌کند، اما وزن و حجم اضافی دارد. برخی از خودروسازان، از جمله تسلا، قبلاً مقدار کمی سیلیکون سبک وزن را استفاده کردند که به باتری مشابه کمک می‌کند سریع‌تر شارژ شود و انرژی بیشتری ذخیره کند. اما مشکل سیلیکون و مشکل بزرگ این مسیر این است که با پر شدن باتری با یون‌های لیتیوم، اندازه آن سه برابر افزایش خواهد یافت. حتی در غلظت‌های کم سیلیکون، وَرَم جداره باتری می‌تواند به سرعت باتری را تخریب کند. باتری‌های سطح بالا امروزه از سیلیکون پنج درصد در ترکیب خود استفاده می‌کنند.

ترفند ساخت باتری‌هایی با محتوای سیلیکون بیشتر این است که چگونه با کپسوله کردن ذرات سیلیکون در نوعی ساختار اتصال از انبساط جلوگیری کنیم. پیش‌بینی‌ها می‌گوید که در سال‌های نخست تولید این محصول، باتری سیلیکون تیتان به قیمت خواهد رسید و استفاده آن در خودروهای دوربرد گسترده‌تر می‌شود. سیلا امیدوار است همزمان با گسترش استفاده از این باتری، قیمت آن به مرور در بازار کاهش یافته و به مرحله‌ای برسد که بسیاری از خودروسازان جهان، مشتری آن شوند.

تنوع هفتاد هزاری فرمول

سیلا، که در سال 2011 تأسیس شد، بیش از هفتاد هزار نوع فرمول خود را قبل از رسیدن به تیتان مورد آزمایش قرار داده است. حال، آن طور که مدیران این شرکت می‌گویند، مشتریان خودروساز می‌توانند بسته به هدف خود از نظر برد و هزینه، میزان سیلیکون مورد استفاده در باتری‌های خود را انتخاب کرده و سفارش دهند.

بردیچفسکی غلظت سیلیکونی که مرسدس بنز در خودروهای آزمایشی برای EQG آینده خود استفاده کرده را مشخص نکرد، اما این خودروساز سال گذشته اعلام کرد که مدل SUV مرسدس بنز، دارای چگالی انرژی 800 وات ساعت از هر باتری خواهد بود. بر اساس جدیدترین داده‌های اداره اطلاعات انرژی آمریکا، این نوع باتری تقریباً دو برابر برد بیشتری نسبت به باتری‌های با اندازه مشابه در سال 2020 خواهد داشت.

صنعت به سرعت در حال حرکت است؛ سیلا و گروه 14فناوری، هر کدام 100 میلیون دلار در ماه اکتبر توسط وزارت انرژی آمریکا برای تسریع در ساخت کارخانه‌های خود دریافت کردند. تسلا در سال 2020 می‌گوید که در حال کار بر روی آندهای سیلیکونی برای فرمت باتری جدید 4680 خود است و پرونده‌های نظارتی در آن سال نشان می‌دهد که سیلا را به عنوان یک تامین کننده باتری خریداری کرده است.

بردیچفسکی انتظار دارد تا سال 2030 یک سوم خودروهای الکتریکی جهان با آندهای مبتنی بر سیلیکون عرضه شوند.