تعاني جميع السيارات عندما ينخفض مستوى الزئبق، لكن السيارات الكهربائية تعاني أكثر من معظم السيارات، حيث تستهلك السخانات المزيد من الطاقة ويتم شحن البطاريات بشكل أبطأ مع زيادة سماكة المنحل بالكهرباء السائل بداخلها. اكتشف السائقون في شيكاغو ذلك بالطريقة الصعبة في يناير الماضي بعد فشل العديد من سيارات تيسلا في الشحن أثناء التجميد العميق.
تقول إحدى الشركات الناشئة، South 8 Technologies، إنها تستطيع جعل الشحن في الطقس البارد أكثر موثوقية عن طريق ملء البطاريات بإلكتروليت غاز مسال مضغوط بدلاً من إلكتروليت سائل. وفي هذه العملية، تأمل في خفض تكلفة بطاريات الليثيوم أيون بنسبة 30%.
بالنسبة لشركات صناعة السيارات، إذا نجح هذا التوفير، فقد يكون من الجيد جدًا تفويته. وقال الرئيس التنفيذي توم ستيبين لـ TechCrunch: “تكلف البطارية حوالي ثلث السيارة بأكملها”.
تدعي شركة South 8 أن تقنية التصنيع الخاصة بها يمكن أن تقلل من حجم بعض الأجزاء الأكثر تكلفة في مصنع البطاريات. ومن خلال حقن الغاز تحت الضغط داخل الخلية، يمكن لـ South 8 أن يمنع المنحل بالكهرباء من التجمد حتى -100 درجة مئوية، وهي أقل بكثير من النقطة التي يتحول عندها كل المذيبات الأخرى تقريبًا إلى مادة صلبة.
قال ستيبين: “عند -40 درجة مئوية، نحتفظ بـ 75% من سعة الطاقة”. “كل شيء آخر هو لبنة.”
اجتذبت الشركة مؤخرًا تمويلًا جديدًا من Porsche Ventures في شكل مذكرة SAFE، والتي سيتم تطبيقها على جولة السلسلة B التي بدأت الشركة في جمعها. وقال ستيبين إنه لا يستطيع الكشف عن حجم استثمار بورشه.
وقال ستيبين إن بورش بدت مهتمة في المقام الأول بأداء جنوب 8 في درجات الحرارة المنخفضة. وقال: “إنهم يريدون إبقاء أصابعهم على نبض الاتجاه الذي تتجه إليه الأمور”. LG وAnzu Partners وLockheed هم مستثمرون سابقون. نشأت الشركة الناشئة من الأبحاث في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو، والتي تعد في الأساس جنة للسيارات الكهربائية – وقد تجمدت هناك آخر مرة في عام 1963.
تعتمد التكنولوجيا الأساسية لشركة South 8، والتي تسميها LiGas، على الغاز الأكثر استخدامًا كمبرد. (يشير العمل العلمي المبكر الذي نشره الفريق المؤسس إلى أنه ثنائي فلورو ميثيلين، والمعروف أيضًا باسم R-32). ومع ذلك، فإن إدخال الإلكتروليت المضغوط إلى الخلية يمثل تحديين. أولاً، لا يعمل هذا النهج إلا مع الخلايا الأسطوانية، من النوع المستخدم في Teslas وRivians وLucids. اليوم، تستخدم معظم شركات صناعة السيارات الخلايا المنشورية أو الخلايا الحقيبةية. وقال ستيبين إن الشركة ستفكر في تطبيق هذه التقنية على الخلايا المنشورية في المستقبل لأنها تحتوي على علبة صلبة، لكن الخلايا الجرابية لا تحتوي عليها، لذا فهي غير قابلة للنقاش.
في الخلايا الأسطوانية، يتطلب الإلكتروليت المضغوط في South 8 أن تكون الأغطية الطرفية أقوى. يجب أيضًا لحام الغطاء العلوي، ويتطلب تصميمًا جديدًا يتضمن صمامًا يتم من خلاله حقن الإلكتروليت.
كل هذا يعني اختلاف المعدات، وهو ما يشكل عقبة أمام اعتمادها نظراً للمليارات التي استثمرتها شركات تصنيع البطاريات في مصانعها الضخمة. ومع ذلك، يأمل ستيبين أن تترجم تكنولوجيا South 8 في نهاية المطاف إلى وفورات أكبر من أن يمكن تجاهلها.
على سبيل المثال، قال ستيبين إن تقنية South 8 ستعمل على تسريع وقت الإنتاج لأنها يمكن أن تقلل من دورة التكوين، حيث يتم شحن البطاريات وتفريغها لأول مرة. يمكن أن تستغرق العملية أيامًا، وتساعد على تكوين طبقة فوق الأنودات تساعد البطارية على الوصول إلى إمكاناتها. قال ستيبين إن South 8 يمكنه تقليل هذا الوقت بنسبة 90٪.
“كان بروتوكولنا القياسي هنا حوالي 100 ساعة للخلايا التي نصنعها لعملائنا. قال ستيبين: “لقد أجرينا اختبارات، ولم نلاحظ أي فرق في الأداء بعد 10 ساعات”. الغاز الموجود في الخلايا هو في حد ذاته غاز دفيئة قوي، ويولد الاحتباس الحراري أكثر بـ 600 مرة من كمية مكافئة من ثاني أكسيد الكربون، وفقًا للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ. إذا تم تصنيع مليارات الخلايا باستخدام المنحل بالكهرباء، فسوف يحتاج القائمون على إعادة تدوير البطاريات إلى إضافة خطوات جديدة إلى عمليتهم لضمان عدم تسرب الغاز إلى الغلاف الجوي. لدى القائمين بإعادة التدوير بروتوكولات مماثلة للتعامل مع ضواغط مكيفات الهواء والثلاجات، ولكن على نطاق أصغر بكثير. ومع ذلك، إذا تمكنت شركة South 8 من المساعدة في تطوير حل لإعادة التدوير مع تقليل عدد الخلايا اللازمة للمركبات الكهربائية ذات المناخ البارد، فقد يكون إلكتروليت الغاز المسال الخاص بها مفيدًا صافيًا للمناخ.
اكتشاف المزيد من موقع شعاع للمعلوماتية
اشترك للحصول على أحدث التدوينات المرسلة إلى بريدك الإلكتروني.
