پایگاه خبری فولاد ایران- در یک مجتمع صنعتی در نیسا، در جنوب غربی لهستان یک کارخانه خودروسازی مدرن به زمین‌های کشاورزی اطراف منتقل شده است. اگرچه این کارخانه خودرو تولید نمی کند، اما بخش جدید و حیاتی زنجیره تامین خودرو برای وسایل نقلیه الکتریکی (EVS) است. کارخانه نیسا اولین کارخانه ای است که این مواد را در مقیاس بزرگ در اروپا تولید می کند.
به گزارش فولاد ایران، باتری‌های لیتیوم یونی (Li-ion) که انرژی اکثر خودروهای برقی را تامین می‌کنند، گران‌ترین جزء آنها هستند که معمولاً حدود 40 درصد از قیمت خودرو را شامل می شوند. موادی که این باتری‌ها از آن ساخته شده‌اند، عملکرد آن را مشخص می‌کنند، از این رو به تعیین مسافتی که یک خودرو با یک بار شارژ می‌تواند طی کند، چقدر سریع می‌تواند حرکت کند و باتری آن چقدر دوام می‌آورد، کمک می‌کند. به نوبه خود، مهم ترین جزء در این باتری ها کاتدهای آن هستند که حدود نیمی از ارزش آنها را تشکیل می دهند. کارخانه Nysa مواد کاتدی تولید می کند که آن را در قلب انقلاب باتری قرار می دهد.
از آنجایی که فروش این خودروها در برخی بازارها کند است، خودروسازان امیدوارند فروش خود را با باتری‌های ارزان‌تر و قدرتمندتر افزایش دهند. با این حال، مواد ارزان‌تر می‌توانند سطح کارایی کمتری را ارائه دهند، بنابراین احتمالاً از این مواد در خودروهای شهری با برد کوتاه‌تر استفاده می‌شود. نسخه‌های پرهزینه‌تر با کارایی بالا برای خودروهای لوکس و اسپورت طراحی شده‌اند. و جایی در وسط نسخه هایی از هر دو وجود دارد. معنی همه اینها این است که evs از انواع مختلفی از باتری ها استفاده می کند و هر نسخه به ترکیب متفاوتی از مواد فعال کاتد نیاز دارد.
Nysa نشان می دهد که چگونه صنعت برای این آینده چند باتری آماده می شود. در Nysa، تولید به صورت مدولار تنظیم می شود. فرآیندهای مختلفی در ساختمان‌های جداگانه انجام می‌شود و مواد بین آنها در ظروف گونی مانند غول‌پیکر حمل می‌شوند. این اجازه می دهد تا تولید به سرعت به ساخت باتری های جایگزین بر اساس تقاضا تغییر داده شود و فرآیندهای جدید آسان تر با تکامل فناوری ها معرفی شوند. این چیدمان به عنوان الگویی برای کارخانه کاتد که شرکت در حال ساخت آن در کانادا است استفاده می شود.
در حال حاضر ماده اولیه اصلی وارد شده به کارخانه نیسا لیتیوم است که بیشتر از معادن شیلی و استرالیا تامین می شود.
باتری های لیتیوم یون نیز در حال بهبود هستند. نسخه های حالت جامد قدرتمند، که بدون الکترولیت مایع کار می کنند، در افق هستند. تویوتا، در میان دیگران، در حال توسعه اینها هستند. آنها کوچکتر و سبک تر خواهند بود و دامنه ev های موجود را دو برابر می کنند و زمان شارژ مجدد را به چند دقیقه کاهش می دهند.
هنوز مواد شیمیایی باتری بیشتری در راه است. شرکت Umicore در حال بررسی نمک سنگ drx است که به ساختار کریستالی اشاره دارد که می‌تواند به سلول‌های Li-ion چگالی انرژی منطبق با کبالت و نیکل بدهد، اما با موادی که به راحتی در دسترس هستند، مانند منگنز و تیتانیوم. گربراند سدر و همکارانش در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، معتقدند باتری‌های drx ممکن است ظرف پنج سال به صورت تجاری در دسترس باشند.
در طرف دیگر باتری، آندها نیز شاهد نوآوری بیشتری هستند. Group14 Technologies، یک شرکت مستقر در نزدیکی سیاتل، شروع به تولید یک ماده آند ساخته شده از کامپوزیت سیلیکون-کربن کرده است. به طور معمول، آندها از گرافیت ساخته می شوند. سیلیکون که فراوان و ارزان است، در تئوری می تواند ده برابر بیشتر از گرافیت یون لیتیوم را جذب کند. با این حال، با انجام این کار، سیلیکون می تواند تا سه یا چهار برابر اندازه خود متورم شود، که باعث می شود باتری هایی که از آنها استفاده می کنند مستعد آسیب باشند.
گرانت ری، رئیس استراتژی شرکت توضیح می دهد که کامپوزیت گروه 14 حاوی انبساط است زیرا سیلیکون را در یک "داربست" ساخته شده از نانوذرات کربن در قفس نگه می دارد. این به آند کامپوزیت سیلیکونی اجازه می دهد تا چگالی انرژی باتری را تا 50 درصد افزایش دهد. با افزایش تولید این شرکت، اولین باتری‌هایی که از آندهای سیلیکونی استفاده می‌کنند، احتمالاً کاربردهای با کارایی بالایی خواهند داشت - پورشه، یک سازنده خودروهای اسپرت آلمانی، یکی از حامیان این شرکت است.
اینکه دقیقاً چگونه همه این فناوری‌های باتری رقیب توسعه می‌یابند به قیمت مواد بستگی دارد. استفاده روزافزون از مواد ارزان‌تر، مانند سدیم، می‌تواند فشار بر منابع لیتیوم، نیکل و کبالت را کاهش دهد. بازیافت نیز همین‌طور است، زیرا مقدار فزاینده‌ای از مواد باتری از تعداد فزاینده‌ای از EVs که به انتهای جاده می‌رسند به دست می‌آیند. انتخاب برنده واقعاً دشوار خواهد بود. مانند کارخانه در Nysa، صنعت باتری به همه انعطاف‌پذیری ها نیاز دارد.
منبع: اکونومیست