تعمل جنرال موتورز مع شركة Forge Nano، وهي شركة ناشئة متخصصة في علوم المواد، لإيجاد طرق جديدة لتحسين أداء وعمر خلايا بطارية السيارة الكهربائية.
ضخت شركة GM Ventures، الذراع الاستثماري لشركة صناعة السيارات، يوم الأربعاء 10 ملايين دولار في شركة Forge Nano، التي تعمل على تطوير طبقة رقيقة تقول الشركة الناشئة إنها ستساعد في تحسين السلامة وزيادة عمر المواد النشطة الكاثود، مما يقلل من تكاليف البطارية الإجمالية.
وكجزء من الاستثمار الاستراتيجي، وقعت جنرال موتورز وForge Nano أيضًا اتفاقية من شأنها أن تشهد استخدام صانع السيارات لطلاء الشركة الناشئة، وهي “تقنية ترسيب الطبقة الذرية” تسمى Atomic Armor.
في بطارية الليثيوم أيون، الكاثود هو الجانب الذي يخزن أيونات الليثيوم عند شحن البطارية ويطلقها عند تفريغها. القطب الآخر في خلية البطارية، الأنود، يأخذ أيونات الليثيوم عندما يتم شحن البطارية ويطلقها أثناء الاستخدام. التركيبة الأكثر شيوعًا لمواد الكاثود هي الليثيوم والنيكل والمنغنيز والكوبالت، لكن بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد (LFP) تكتسب شعبية مع جنرال موتورز وغيرها من شركات صناعة السيارات مثل تيسلا وفورد.
وتأتي الشراكة والاستثمار في الوقت الذي تتخلى فيه جنرال موتورز عن علامتها التجارية لبطاريات Ultium وتبتعد عن استراتيجية “خلية واحدة، وكيمياء واحدة، وعامل شكل واحد” إلى استراتيجية متعددة الخلايا، ومتعددة الموردين، والكيميائيات، ومتعددة الأشكال. وقال جاك كراولي، المتحدث باسم جنرال موتورز، لـ TechCrunch: “خريطة طريق البطارية الخاصة بنا”.
ارتفعت مبيعات السيارات الكهربائية من جنرال موتورز بنسبة 60% على أساس سنوي في الربع الثالث، لكن هذا النمو لم يصل إلى الوتيرة التي كانت الشركة والمستثمرون يأملونها. ولا تزال السيارات الكهربائية تشكل 4.9% فقط من إجمالي مبيعات جنرال موتورز في الربع الثالث، وقد خفضت الرئيسة التنفيذية ماري بارا توجيهاتها لعام 2024 إلى 200 ألف سيارة كهربائية مباعة.
تستثمر GM Ventures دائمًا في الشركات الناشئة مع التركيز على الشراكات الإستراتيجية المحتملة لتحسين منتجاتها. وفي مجال الكهرباء والبطاريات، استثمرت GM Ventures 167 مليون دولار في 18 شركة، بما في ذلك الشركات الناشئة مثل Soelect وMitra Chem وSolidEnergy Systems.
“تبحث جنرال موتورز دائمًا عن طرق يمكننا من خلالها جعل المركبات الكهربائية أكثر فعالية [and] وقال كراولي: “نسعى للحصول على أداء أفضل للبطارية”. “لذا فإن ترسيب الطبقة الذرية – القدرة على التحكم في كيمياءنا وبنية مواد البطاريات لدينا على مستوى الذرة تلو الأخرى – هو بالتأكيد شيء نحن مهتمون به.”
وأشار كراولي إلى أن هذه التكنولوجيا يمكن أن تؤدي إلى معدلات شحن أسرع، وزيادة كثافة الطاقة، وبطاريات أطول عمرًا.
وأضاف بول ليتشتي، الرئيس التنفيذي لشركة Forge Nano، أن منصة Atomic Armor تزيد من سلامة الخلايا من خلال المساعدة في منع أشياء مثل أحداث المدرج الحراري، والتي يمكن أن تؤدي إلى حرائق البطاريات.
وذلك لأن Atomic Armor مصنوع من طبقة سيراميك رقيقة جدًا لتغليف المواد وصولاً إلى مستوى الجسيمات الذرية، مما يؤدي إلى أداء أكثر استقرارًا وقوة، وفقًا لما ذكره Lichty.
عادةً ما يتم تصنيع مواد خلايا البطارية اليوم بطبقات، لكن يقول ليشتي إنها ليست موحدة وليست على المستوى الذري.
قال ليشتي: “إننا نرى الجوانب السلبية عندما يتعلق الأمر بالبطاريات التي لا تحتوي على طاقة كافية لأشياء مثل الطائرات الكهربائية أو الطائرات الكهربائية أو المركبات طويلة المدى”. وأشار أيضًا إلى أن معظم عملاء Forge Nano التجاريين اليوم يعملون في صناعات الطيران والدفاع، ولكن هذا الاستثمار من جنرال موتورز يعد خطوة نحو اعتماد أوسع في صناعة السيارات الكهربائية.
وقال جيمس تريفي، كبير مسؤولي التكنولوجيا في شركة Forge Nano، لـ TechCrunch: “نحن نمنع بشكل أساسي التآكل في الخلية الذي يجعلها تموت بسرعة، سواء كان ذلك بسبب الحرارة أو بسبب الاستخدام”. “كلما كان التطبيق أكثر تطرفًا، كلما زاد التحسن الذي ستلاحظه من Atomic Armor.”
وقال Lichty في التجارب وعمليات النشر التجارية، إن Forge Nano تمكنت من “استخراج المزيد من الليثيوم من هذا الكاثود عندما نقوم بالدوران أكثر من أي شخص آخر” باستخدام “الليثيوم الموجود هناك بالفعل”، وبالتالي زيادة كثافة الطاقة لخلية البطارية بما يصل إلى 20%.
وأضاف: “إنه بمثابة العثور على 20% إضافية من الليثيوم ملقاة على الأرض والقدرة على الوصول إليها مجانًا”.
وقال الرئيس التنفيذي إن تقنية طلاء Forge Nano يمكن توصيلها مباشرة بالعملية الحالية للشركة المصنعة للخلايا لتحقيق وفورات في التكاليف على نطاق يصل إلى 20٪.
تستخدم شركة Forge Battery التابعة للشركة، وهي شركة خلايا البطاريات، منصة Atomic Armor لإنتاج خلايا نموذجية اليوم بينما تقوم ببناء مصنعها الضخم في ولاية كارولينا الشمالية باستخدام جائزة قدرها 100 مليون دولار حصلت عليها الشركة في سبتمبر من وزارة الطاقة. تتوقع Forge Battery أن تبدأ في إنتاج 2170 خلية باستخدام درع Forge’s Atomic Armor في عام 2026.
