أحدث الأخبار مع #بطاريات
صحيفة سبق
منذ 2 أيام
- صحيفة سبق
تقارير: "سامسونج" ستستخدم بطاريات جديدة في هاتف "جلاكسي إس 25 إيدج"
أفادت مصادر من داخل شركة تصنيع بطاريات كورية جنوبية بأن شركة "سامسونج" تنوي استخدام بطاريات جديدة في هاتف "جلاكسي إس 25 إيدج". وأوضحت المصادر أن "سامسونج" ستستخدم بطاريات "إس دي أيه" للإصدارات الثلاثة من هاتف "جلاكسي إس 25 إيدج". وستبلغ سعة البطارية 3900 ميللي أمبير في الساعة، وهي أقل بنسبة 2.5% عن سعة بطارية "جلاكسي إس 25" التي تبلغ 4000 ميللي أمبير في الساعة. وأرجعت المصادر هذا الانخفاض إلى تقليل سُمك البطارية، الذي يبلغ حاليا 5.8 ميلليمتر بدلا من 7.2 ميلليمتر.
الإمارات اليوم
منذ 3 أيام
- علوم
- الإمارات اليوم
فريق من جامعة خليفة يطوّر بطاريات الليثيوم للسيارات الكهربائية
طوّر فريق بحثي من جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا حلّاً مبتكراً للتغلب على تحديات بطارية الليثيوم والكبريت، تمثّل في مادة جديدة لحبس الكبريت تعتمد على الأطر العضوية، حيث توفّر حبساً كيميائياً وفيزيائياً قوياً لليثيوم متعدد الكبريتيد، وهو ما يثبّت أداء البطارية على مدى مئات الدورات، ونشر الفريق البحثي مشروعه في المجلة العلميّة «أدفانسد سايِنس». وتمثل بطاريات الليثيوم والكبريت قفزة نوعية كبيرة في مجال تخزين الطاقة، نتيجة ارتفاع كثافة الطاقة التي تخزّنها وانخفاض كلفتها، إلا أن استخدامها على نطاق واسع لايزال محدوداً بسبب فقدان جزء من السعة، وضعف الكفاءة، وانخفاض في مدة عملها. وأظهرت نتائج تجارب الفريق احتفاظ البطاريات بنسبة 80% من سعتها الأصلية حتى بعد 500 دورة، وتحسن معدلات الشحن والتفريغ، ويمكن لهذه التكنولوجيا قريباً ومع مزيد من التحسين، تشغيل السيارات الكهربائية، وتخزين الطاقة المتجددة على نطاق الشبكة، ما يسهم في بلوغ مستقبل أنظف وأكثر استدامة.
الميادين
منذ 3 أيام
- علوم
- الميادين
علماء يكتشفون طريقة جديدة لإطالة عمر بطاريات "الليثيوم أيون"
حدد العلماء المواد التي تنكمش عند التسخين، مما يتيح تجديد بطاريات الليثيوم أيون القديمة مع استعادة الجهد بنسبة 100 % تقريباً. ومن شأن هذا الإنجاز، الذي حققه فريق بحثي في معهد نينغبوه لتكنولوجيا وهندسة المواد، والأكاديمية الصينية للعلوم، بالتعاون مع باحثين من جامعة شيكاغو ومؤسسات أخرى، ألا يسهم فحسب في تطوير تكنولوجيا البطاريات ذات الكثافة والاستدامة العالية للطاقة، بل يَعد أيضا بإحداث ثورة في تصميم المواد وتطبيقها في المستقبل. وتم نشر النتائج ذات الصلة في مجلة "نيتشر". ولدفع الحدود التشغيلية للسيارات والطائرات الكهربائية، يجب ترقية الجيل التالي من تقنية بطاريات الليثيوم أيون ذات الكثافة العالية للطاقة، حسبما قال قائد الفريق ليو تشاو بينغ، الباحث في معهد نينغبوه لتكنولوجيا وهندسة المواد. وبوصفها مكوناً أساسياً للبطاريات، تلعب مواد الكاثود دوراً حيوياً في تخزين الطاقة وإطلاقها من خلال التفاعلات الكيميائية أثناء الشحن والتفريغ. وهي تؤثر بشكل حاسم على كثافة طاقة البطارية ودورة حياتها وسلامتها وتكلفة إنتاجها. Enhanced Lithium Ion Conductivity with Scandium Substitution مواد كاثود الأكسيد ذات الطبقات والغنية بالليثيوم قدرات قياسية تزيد عن 300 مللي أمبير/جم، متجاوزة مواد الكاثود المتوفرة تجاريا. ويمكن لهذه المواد أن تعزز كثافة الطاقة للبطاريات بأكثر من 30 بالمائة مع الحفاظ على مزايا كبيرة بشأن التكلفة. ومع ذلك، فإن تحقيق التوازن بين الكثافة العالية للطاقة والاستقرار طويل الأجل في البطاريات القائمة على مواد كاثود الأكسيد ذات الطبقات والغنية بالليثيوم لا يزال يمثل تحدياً، إذ بعد دورات الشحن المتكررة، يتحلل الجهد تدريجياً، ما يؤدي إلى شيخوخة البطارية. واكتشف الفريق سلوك التمدد الحراري السلبي لمواد كاثود الأكسيد ذات الطبقات والغنية بالليثيوم، والتي تنكمش عند تسخينها في نطاق درجة حرارة يتراوح من 150 إلى 250 درجة مئوية. وتم تطوير طريقة كهروكيميائية جديدة لإعادة ضبط مواد كاثود الأكسيد ذات الطبقات والغنية بالليثيوم القديمة من الحالات المضطربة وغير المستقرة هيكليا إلى حالتها الأصلية المنظمة. وقال تشيو باو، المؤلف الرئيسي للدراسة: "من خلال تعديل استراتيجيات الشحن بذكاء، يمكن إصلاح العيوب الهيكلية في الكاثود بشكل دوري، وبالتالي إطالة عمر البطارية بشكلٍ كبير". واستنادا إلى إطار تنبؤي قوي، صمم الفريق أول كاثود بتمدد حراري صفري في العالم، والذي يظهر تغيرا ضئيلا في الحجم في ظل تقلبات درجات الحرارة. It's like blood transfusion for EV batteries!Scientists in China - Fudan University - have found a clever hack to extend lithium battery lifetime to 18 years (or 12,000 charging cycles).This is done by injecting a special compound that replenishes Lithium chemistry… أن يعالج هذا التقدم مسائل مثل العمر القصير للبطارية الناجم عن الاختلافات الحرارية، مما يفتح إمكانيات جديدة للجيل التالي من تقنية بطاريات الليثيوم ذات الكثافة العالية للطاقة. ومع دمج التقنيات التجريبية المتقدمة والذكاء الاصطناعي، يتطور تصميم المواد نحو التخصيص عند الطلب. وقال الخبراء إنه في المستقبل، تَعد بطاريات الليثيوم أيون بكسر المفاضلة التقليدية بين النطاق والعمر الافتراضي، مما يمكن السيارات والطائرات الكهربائية من التمتع بمسافات ممتدة وعمر طويل للغاية. وقال معلقون لدى مجلة "نيتشر": "تمتد الآثار المترتبة على هذه النتائج إلى ما هو أبعد من مجال أبحاث البطاريات، وهو أمر مستحدث ومثير للاهتمام ومهم لطرح مبادئ جديدة لتصميم المواد الوظيفية".
عالم السيارات
منذ 4 أيام
- سيارات
- عالم السيارات
بورشه تؤجل إطلاق سياراتها الرياضية الكهربائية مجددًا بسبب أزمة البطاريات
واجهت شركة بورشه عقبة جديدة في مسيرتها نحو التحول الكهربائي، حيث أعلنت عن تأجيل إنتاج طرازي Boxster وCayman الكهربائيين مرة أخرى، بسبب صعوبات في تأمين بطاريات الأداء العالي ، ما يهدد جدول الإطلاق الذي كان مقرراً لعام 2026. انهيار مورد البطاريات يربك خطط بورشه أشار الرئيس التنفيذي لبورشه، أوليفر بلوم ، إلى أن السبب الرئيسي في هذا التأخير هو إفلاس شركة Northvolt السويدية ، المزود السابق للبطاريات عالية الأداء، ما أدى إلى تعطيل كامل لجدول الإنتاج وإعادة النظر في الشراكات المستقبلية. وبذلك، أصبح من غير المؤكد أن نرى Boxster وCayman الكهربائية قبل عام 2027 ، ما يعني فجوة مؤقتة في تشكيلة 718، خاصة بعد أن تم إيقاف بيع النسخ الحالية في السوق الأوروبي منتصف عام 2024 بسبب قوانين الأمن السيبراني الجديدة. مشروع Cellforce يتعثر… وبورشه تبحث عن بدائل في عام 2021، أسست بورشه مجموعة Cellforce بهدف تصنيع خلايا بطاريات محلية، لكن التحديات التنافسية أمام الموردين الآسيويين جعلت المشروع مهدداً بالتوقف، وقد لا يتم استخدام هذه البطاريات في سيارات بورشه على الإطلاق. لتفادي الاعتماد على مورد واحد، استحوذت بورشه مؤخرًا على حصة أغلبية في وحدة Varta لتقنيات البطاريات ، لكنها لا تزال تواجه مشاكل في سلسلة التوريد قد تؤثر على التوسع في إنتاج السيارات الكهربائية بالكامل (BEV). تأجيل SUV الكهربائية K1 أيضًا لم تقتصر التأخيرات على سيارات الكوبيه الرياضية، بل شملت أيضاً مشروع السيارة الكهربائية K1 بثلاثة صفوف ، والتي كان من المقرر إطلاقها في 2027. وتشير التقارير إلى أنه قد يتم تأجيلها حتى نهاية العقد . بورشه تعيد تقييم استراتيجيتها الكهربائية أمام هذه الصعوبات، بدأت بورشه بمراجعة أهدافها الطموحة. فبعد أن كانت تخطط لأن تُشكّل السيارات الكهربائية والهجينة القابلة للشحن 50% من مبيعاتها بحلول 2025 ، و 80% بحلول 2030 ، بدأت الشركة بخفض هذه الأهداف والعمل على محركات احتراق داخلي جديدة كخطة بديلة. حتى أن بعض المصادر أشارت إلى إمكانية تعديل تصميم Boxster وCayman وK1 بحيث يمكن أن تدعم أيضاً محركات بنزين في حال لم تستجب السوق بشكل كافٍ للنسخ الكهربائية.
رؤيا نيوز
منذ 6 أيام
- سيارات
- رؤيا نيوز
بطارية 'الحالة الصلبة'… تُنهي عصر البنزين
في يومٍ باردٍ من أوائل يناير (كانون الثاني) الماضي، وبينما كانت سيو هوانغ تعمل في مكتبها بضاحية بيليريكا في مدينة بوسطن، ماساتشوستس، تلقت رسالةً نصيةً من كلمتين، كما كتب جاك إيوينغ (*). العجلات تدور «العجلاتٌ تدور»، هكذا قالت الرسالة التي أرفقت بمقطع فيديو قصير يُظهر سيارةً تسير على عجلات في مركز اختبار داخلي. وبالنسبة للعين غير المُدربة، لم يكن هناك شيءٌ مُلفتٌ للنظر في الفيديو. كان من المُمكن أن تكون السيارة خاضعة لاختبار انبعاثاتها في ورشة إصلاح سيارات في مكان ما (باستثناء عدم وجود أنبوب عادم). لكن بالنسبة لهوانغ، الرئيسة التنفيذية لشركة «فاكتوريال إنرجي»، كان الفيديو علامةً فارقةً في سعيٍ استغرق عقداً من حياتها. كانت هوانغ وزوجها أليكس يو وموظفوهما في شركة «فاكتوريال» يعملون على نوع جديد من بطاريات السيارات الكهربائية، يُعرف باسم بطاريات الحالة الصلبة solid state، الذي قد يُحدث نقلة نوعية في صناعة السيارات خلال بضع سنوات، إذا ما تم التغلب على عدد هائل من التحديات التقنية. بالنسبة لهوانغ وشركتها، كان لهذه البطارية القدرة على تغيير نظرة المستهلكين للسيارات الكهربائية، ومنح الولايات المتحدة وأوروبا ميزة تنافسية على الصين، والمساهمة في إنقاذ كوكب الأرض. وكانت «فاكتوريال» واحدة من عشرات الشركات التي تسعى إلى ابتكار بطاريات تُشحن أسرع، وتقطع مسافات أطول، وتجعل السيارات الكهربائية أرخص وأكثر راحة من السيارات التي تعمل بالبنزين. ويُعدّ النقل أكبر مصدر لغازات الاحتباس الحراري من صنع الإنسان، ويمكن أن تكون السيارات الكهربائية سلاحاً فعالاً في مواجهة تغير المناخ وتلوث الهواء في المناطق الحضرية. نجاح الاختبارات كان الفيديو الذي وصل إلى هاتف هوانغ من أوي كيلر، رئيس قسم تطوير البطاريات في شركة «مرسيدس-بنز»، التي كانت تدعم أبحاث فاكتوريال بالمال والخبرة. أشار مقطع قصير لسيارة مرسيدس سيدان في مختبر أبحاث بالقرب من شتوتغارت، ألمانيا، إلى أن الشركة قد ركّبت بطارية فاكتوريال في سيارة، وأنها قادرة بالفعل على تحريك العجلات. كان الاختبار خطوة مهمة إلى الأمام في رحلة بدأت بينما كان الزوجان هوانغ ويو لا يزالان طالبي دراسات عليا في جامعة كورنيل. حتى ذلك الحين، كان كل عملهما في المختبرات. وكانت هوانغ متحمسًة لانطلاق اختراعهما إلى العالم. لكن الطريق لا يزال طويلاً. لم تكن سيارة مرسيدس المزودة ببطارية فاكتوريال قد وضعت على الطرق بعد، أي في الميدان الوحيد الذي تُعدّ فيه هذه التكنولوجيا ذات أهمية حقيقية. نماذج أولية في طور التصميم وقد أنتج العديد من الشركات الناشئة نماذج أولية لبطاريات الحالة الصلبة. لكن لم يُثبت أي مصنع سيارات أميركي أو أوروبي أن هذه التكنولوجيا قادرة على الصمود في وجه المطبات والاهتزازات ورطوبة الشوارع. أو إن كانت نجحت أي منها في ذلك، فقد أبقته سراً. في أواخر عام 2023، اقترح كيلر، وهو مهندس مخضرم في «مرسيدس»، على هوانغ أن يُجرّبا وضع النماذج. وقال كيلر لاحقاً: «نحن من عشاق السيارات. نؤمن بالأشياء التي تُحدث نقلة نوعية». جذور صينية تتميز هوانغ في قطاع يهيمن عليه رجال من وادي السيليكون الذين يتفاخر بعضهم بأسبوع عملهم الذي يصل إلى 100 ساعة؛ أما هوانغ فتؤمن بالنوم الهانئ. وتقول: «إن صفاء الذهن لاتخاذ القرار الصائب أهم من عدد ساعات العمل». وهوانغ شخصية يسهل التواصل معها وتضحك بسهولة، لكنها تتميز أيضاً بالعزيمة. وقد تخرجت في جامعة كورنيل – دكتوراه في الكيمياء وماجستير في إدارة الأعمال. وكانت الباحثة نشأت في نانجينغ، الصين، حيث التحقت ببرنامج في مدرسة ابتدائية لجمع البيانات البيئية. وغرس البرنامج فيها اهتماماً بالكيمياء ووعياً بعوادم السيارات والتلوث الصناعي الذي يُخنق هواء نانجينغ. وتذكر يو أن زوجته أدركت «أننا بحاجة إلى بناء كوكب أكثر صحة للبشر». ويشغل يو الآن منصب الرئيس التنفيذي للتكنولوجيا في شركة فاكتوريال. وبهذا المعنى، تُعتبر الشركة شركة عائلية. استثمارات «مرسيدس» للتخلص من البطاريات السائلة في البداية، ركزت الشركة على تحسين المواد التي تسمح للبطاريات بتخزين الطاقة. تغير ذلك بعد استثمار «مرسيدس» في فاكتوريال عام 2021. كانت «مرسيدس» تتطلع إلى قفزة تكنولوجية أكبر، وشجعت فاكتوريال على السعي وراء بطاريات الحالة الصلبة. تسمى هذه التقنية بهذا الاسم لأنها تتخلص من الخليط الكيميائي السائل، المعروف باسم «الإلكتروليت»، الذي يساعد على نقل الأيونات المحملة بالطاقة داخل البطارية. والإلكتروليتات السائلة شديدة الاشتعال، ولذا فإن استبدالها بإلكتروليت صلب أو شبيه بالجيلاتين يجعل البطاريات أكثر أماناً. يمكن شحن البطارية التي لا ترتفع حرارتها بشكل أسرع، ربما في وقت قصير مثل ملء سيارة بالبنزين. كما أن بطاريات الحالة الصلبة تخزن طاقة أكبر في مساحة أصغر، مما يقلل الوزن ويزيد المدى. لكن بطاريات الحالة الصلبة لها عيب كبير يفسر سبب عدم إمكانية شراء سيارة مزودة بها اليوم، فخلايا هذه البطاريات أكثر عرضة لتكوين نتوءات شائكة تسبب قصراً (دائرة قصيرة) في الدوائر الكهربائية. لذا فإن الشركات تحتاج إلى مبالغ مالية هائلة للتغلب على هذه المشكلة وتطوير بطارية متينة وآمنة وسهلة التصنيع إلى حد معقول. جحيم الإنتاج من البديهي في صناعة البطاريات أن إنتاج نموذج أولي رائع هو الجزء السهل. يكمن التحدي في إيجاد طريقة لصنع ملايين البطاريات الصلبة بسعر معقول. وقد واجهت شركة فاكتوريال هذه المشكلة في عام 2022، فأنشأت مصنعاً تجريبياً صغيراً في تشيونان، كوريا الجنوبية، وهي مدينة قريبة من سيول تشتهر بصناعتها التكنولوجية. وأصبح المشروع، على حد تعبير هوانغ، «جحيم الإنتاج» – وهي العبارة نفسها التي استخدمها إيلون ماسك عندما كانت شركة تسلا تكافح لإنتاج سيارة سيدان بكميات كبيرة وكادت أن تُفلس. لجني الأرباح، لا يمكن لمصنع بطاريات إنتاج الكثير من الخلايا المعطوبة. ومن الناحية المثالية، يجب أن تكون نسبة الخلايا الصالحة للاستخدام 95 في المائة على الأقل. ويُعد تحقيق هذا الهدف أمراً بالغ الصعوبة، إذ يتطلب استخدام مواد كيميائية متطايرة وفواصل هشة مُركّبة ومُغلّفة في خلايا مع هامش خطأ صفري. الآلات التي تُجري كل هذا مُغلّفة بحجرات من البليكسيغلاس، ويشرف عليها عمال يرتدون معدات واقية تغطي كامل الجسم لمنع التلوث. تنافس شركات السيارات تسعى عشرات الشركات إلى إنتاج خلايا الحالة الصلبة بكميات كبيرة، بما في ذلك شركات صناعة سيارات كبيرة مثل «تويوتا»، وشركات أصغر مثل كوانتم سكيب، وهي شركة ناشئة في وادي السيليكون مدعومة من «فولكس فاغن». كما تعمل «مرسيدس»، في محاولة للتحوّط في رهاناتها، مع شركة برولوغيوم التايوانية. وفي الصين تسوق شركة نيو الصينية لصناعة السيارات، سيارةً تُسوّق لها على أنها بطارية حالة صلبة. ويقول المحللون إن هذه التكنولوجيا أقل تطوراً مما تُطوّره شركة فاكتوريال، حيث تُقدّم مزايا أقل من حيث الوزن والأداء. لكن لا شك أن الشركات الصينية تستثمر بكثافة في خلايا الحالة الصلبة. نظراً لصعوبة تصنيع بطاريات الحالة الصلبة، يشكك العديد من المسؤولين التنفيذيين في قطاع السيارات في جدوى هذه البطاريات تجارياً في المستقبل القريب. وقد انخفضت أسهم العديد من الشركات الناشئة في مجال بطاريات الحالة الصلبة، وأصبحت الاضطرابات الإدارية أمراً شائعاً. نجاح إنتاجي وفي البداية، كان خط تجميع النماذج الأولية لشركة فاكتوريال في كوريا الجنوبية يحقق إنتاجية بنسبة 10 في المائة فقط، مما يعني أن 90 في المائة من بطارياتها كانت معطوبة. بحلول عام 2023، كانت شركة فاكتوريال قد أنتجت ما يكفي من الخلايا المناسبة لسيارة، لذا بدأ كيلر، الرجل الذي عمل في «مرسيدس» لمدة 25 عاماً، يفكر في تركيبها في سيارة. كانت التكلفة واحتمال الفشل مرتفعين بما يكفي لطلب موافقة رؤسائه. ومتسلحاً بعروض تقديمية من «باوربوينت»، ذهب كيلر إلى أولا كالينيوس، وهو سويدي مهيب يشغل منصب الرئيس التنفيذي لشركة مرسيدس. وافق كالينيوس على المشروع، مُعتبراً أن الهدف الملموس سيُحفز الفريق ويُسرّع عملية التطوير. وشبه ذلك بسباقات الفورمولا 1. ويتذكر كالينيوس: «إذا كنت تُطارد القائد، وفجأة تراه، تُصبح أسرع». اندهشت هوانغ قليلاً عندما أخبرها كيلر في أواخر عام2023 أن «مرسيدس» تُريد تركيب الخلايا في سيارة صالحة للعمل. قالت ضاحكة: «لم نكن ندرك أن الأمر سيأتي قريباً هكذا، بصراحة». ولكن بحلول يونيو (حزيران) 2024، تمكنت شركة فاكتوريال من إنتاج ما يكفي من الخلايا عالية الجودة للإعلان عن بدء تسليمها إلى «مرسيدس». وفي نوفمبر (تشرين الثاني) الماضي، حقق المصنع في كوريا الجنوبية إنتاجاً بنسبة 85 في المائة، وهي أفضل نتيجة حتى الآن. اختبار مرسيدس ببطارية جديدة لا يزال على «مرسيدس» إيجاد طريقة لتغليف الخلايا بطريقة تحميها من اتساخ الطرق السريعة ورطوبة الجو. وكان عليها أيضاً دمج حزمة البطارية في السيارة، وربطها بأنظمة التحكم فيها. بحلول عيد الميلاد 2024، أرسل فريق يعمل في مركز أبحاث مرسيدس الرئيسي في سيندلفينغن، خارج شتوتغارت، رسالة نصية إلى كيلر تحتوي على الكلمتين: «عجلات تدور». وبعد عدة أسابيع، أخذ مهندسو «مرسيدس» السيارة المزودة ببطارية فاكتوريال، وهي سيارة سيدان كهربائية قياسية من طراز EQS، إلى حلبة الشركة لإجراء أول اختبار قيادة لها. قاد المهندسون السيارة ببطء في البداية، وراقبوا بعناية البيانات الفنية المعروضة على شاشة لوحة القيادة. انطلقوا بسرعة فائقة حتى وصلوا في اليوم الرابع إلى سرعة 160 كيلومتراً في الساعة على الطرق السريعة. لم تنفجر البطارية. نظرياً، يمكنها تشغيل السيارة لمسافة 600 ميل، أي أكثر مما تستطيع معظم السيارات التقليدية قطعه بخزان بنزين واحد. وستكون الخطوة التالية هي تجهيز أسطول من سيارات مرسيدس بالبطاريات، وإتقان عملية التصنيع، وإجراء الاختبارات اللازمة لبدء بيعها. وسيستغرق ذلك على الأرجح حتى عام 2028 على الأقل. لا يتوقع العديد من الخبراء أن تكون السيارات المزودة ببطاريات الحالة الصلبة متاحة على نطاق واسع حتى عام 2030 على أقرب تقدير. هوانغ تجرّب بطاريتها وفي أبريل (نيسان) الماضي، وجدت هوانغ أخيراً وقتاً للسفر إلى شتوتغارت وقيادة السيارة بنفسها. شاهدت هوانغ العديد من صور السيارة، لكنها شعرت بالإثارة عندما فُتحت أبواب المرأب. قالت: «شعرتُ وكأنني صديقٌ فقدته منذ زمن. كأنني أقول: أخيراً أراكِ!» اصطحبها سائق مرسيدس في جولة على مسار الاختبار، حيث انطلقت بسرعةٍ على طريقٍ إسفلتيٍّ مستقيم، ثم انعطفت حول منحنى مائل، قالت هوانغ إنه أشبه برحلةٍ في قطارٍ ملاهٍ.
