مستقبل السيارات الكهربائية يتوقف على ثورة البطاريات المقبلة

تدق جميع دول العالم ناقوس الخطر لأجل محركات الاحتراق الداخلي، وأعلنت فرنسا في وقتٍ سابقٍ من هذا الشهر، أنها تريد وقف بيع سيارات البنزين والديزل بحلول عام 2040، وتنضم بذلك إلى دول مثل الهند "2030" والنرويج "2025" في تصور مستقبلي يعمل كاملًا بالكهرباء.

ويتسابق صانعي السيارات في تلبية ذلك الطلب، ووعدت شركة "فولفو" بأن تكون جميع موديلات سياراتها تعمل بالكهرباء بدءً من عام 2019، وتحتاج المحركات الكهربائية الحديثة إلى بطارية لتخزين وتوفير الطاقة، ولهذا السبب تتعثر السيارات التي تعمل بالكهرباء، على الرغم من أن المحركات الكهربائية الحديثة مُدمجة، وفعالة للغاية ولا تُخرج أي انبعاثات وقت الاستخدام.

وتستخدم معظم المحركات الكهربائية اليوم بطارية ليثيوم-أيون، وهي نفس التكنولوجيا التي تعمل بها الهواتف الذكية، والأجهزة اللوحية، وأجهزة الكمبيوتر المحمولة، وانخفضت أسعار بطاريات الليثيوم أيون التي تستخدم في السيارات الكهربائية بنسبة 80٪ منذ عام 2010، وفقًا لشركة الاستشارات ماكينزي، لكنها لا تزال مرتفعة الثمن.

ويصل سعر البطارية البديلة للسيارة شيفروليه Bolt EV التي أنتجتها شركة "جنرال موتورز" إلى أكثر من من 15،700 $ "12،150 £"، أي أكثر من 40% من تكلفة السيارة بأكملها، وتقول شركة "ماكنزي"، إن الأمر قد يستغرق عقد أو أكثر حتى تنخفض أسعار السيارات التقليدية التي تعمل بالبنزين والديزل بسبب السيارات الكهربائية.  

وتعمل المحركات الكهربائية بكفاءة أكثر بكثير من محركات الاحتراق الداخلي، فالبطاريات لا تستطيع سوى تخزين جزء صغير من طاقة الوقود الأحفوري، وينفذ اليوم وقود السيارات التي تعمل بالكهرباء في أقل من مائة ميل، ورغم أن بطاريات ليثيوم أيون ليس استخدامها خطر مثل البنزين، فإن لديها مسائل تتعلق بالسلامة، فهي تحتاج إلى تبريد لحمايتها من الحرارة الزائدة، كما تحتوى على سائل المنحلات بالكهرباء قابل للاشتعال بسهولة إذا حدث تلف للبطارية.

وذكر جون ليو، عالم المواد في وزارة الطاقة الأميركية ومدير :Battery 500 Project "علينا أن نضع في اعتبارنا التكلفة، وعنصر الأمان وكثافة الطاقة، وهناك جهد مبذول لتطوير بطارية ليثيوم-أيون بقيمة 50 مليون دولار، بدعم من شركة Tesla وعملاق التكنولوجيا الأميركية، شركة IBM"، مضيفًا "من المحتمل أن تنخفض التكاليف بشكل كبير فى حالة كبر حجم التصنيع".

وتريد شركة "تسلا" وحدها بناء ثلاثة مصانع جيجا أخرى حول العالم، وكل واحد قادر على إنتاج أكبر عدد من بطاريات ليثيوم أيون في عام كما فعل العالم كله في عام 2013، وتأتي الخطوة التالية في استبدال الأنودات الجرافيت في بطاريات اليوم مزودة بمنحلات بالكهرباء مصنوعة من السيليكون.

ويستطيع السيليكون شحنة أكثر بكثير من الجرافيت ولكنه يتوسع ويتقلص عند الشحن والتفريغ، ويمكن أن تتفاعل وتستخدم المنحلات بالكهرباء، وتتسبب هذه المشاكل في إفشال بطاريات الأنود السيليكون التجريبية في وقت أسرع من تلك المصنوعة من الجرافيت. 

ويعترف مع ذلك، أن بطاريات الليثيوم التي بها يكفي من كثافة الطاقة، لا تزال أمامها عشرة أعوام لكي تضاعف من حجم إنتاج تلك السيارات، وأوضحت جيسيكا ترانسيك، أستاذ دراسات الطاقة في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: "أن ذلك لا ينبغي أن يمنع الناس من التفكير بجدية في استخدام اليوم السيارات التي تعمل بالكهرباء".

وقد أظهرت أبحاثها أن بعض السيارات الكهربائية الرخيصة، مثل نيسان ليف أو فورد فوكس الكتريك، تستطيع بالفعل تلبية 90٪ من احتياجات القيادة اليومية للناس، بالإضافة إلى مساهمتها في الحد من انبعاثات غازات الدفيئة بنسبة 30٪ أو أكثر".

وأضافت جيسيكا : "إن التحدي هو جعل الناس تخطي شعورهم بالقلق"، متابعة "يريد الناس عند شراء سيارات جديدة معرفة إذا كانت تلك السيارة ستقودهم وقت حاجتهم إلى القيادة لمسافات طويلة، وسيُساهم توسيع البنية التحتية للشحن، أو احتضان نماذج مشاريع الأعمال الجديدة مثل تقّاسم السيارات في سرعة تبّني الناس لفكرة السيارات الكهربائية أكثر من العمل على تطوير البطاريات".