وقعت كندا مؤخرًا اتفاقية تجارية مع الصين لتقليل الرسوم على نحو 49,000 سيارة كهربائية صينية سنويًا، مع توقع أن نصفها بحلول 2030 سيكون “سيارات كهربائية ميسورة التكلفة” بأقل من 35,000 دولار.
هذه الخطوة تجعل السيارات الكهربائية خيارًا اقتصاديًا أكثر للمستهلكين الكنديين، لكن الثقة العامة ما تزال هشة بسبب المخاوف من حرائق البطاريات.
في 2024، أدى حادث تحطم سيارة تسلا عالية السرعة في تورونتو إلى اندلاع النار فيها ومقتل أربعة ركاب، وتبعته حوادث أخرى مشابهة، رغم أن الاحتمال منخفض، أثارت هذه الأحداث قلقًا بين الجمهور.
البطاريات الصلبة كحل واعد
البطاريات الصلبة تحل محل السائل القابل للاشتعال في البطاريات الحالية بإلكتروليت صلب، ما يقلل خطر الاشتعال عند تلف البطارية أو ارتفاع حرارتها.
قامت مرسيدس-بنز بتجربة سيارة EQS ببطارية صلبة قطعت 1,205 كيلومترات دون شحن.
وتخطط شركة شيري الصينية لإطلاق أول سيارة كهربائية ببطارية صلبة هذا العام، مع مدى يصل إلى 1,500 كيلومتر في ظروف التجمد.
كيف تعمل بطاريات الليثيوم أيون؟
تعتمد السيارات الكهربائية على بطاريات الليثيوم أيون، حيث تخزن الطاقة وتفرغها عند الحاجة، تتكون البطارية من قطبين (موجب وسالب) وفاصل إلكتروليتي يسمح للذرات بالتحرك بين القطبين.
عند تشغيل السيارة، تتحرك الإلكترونات عبر الدائرة الخارجية لتوليد الكهرباء، وتنتقل أيونات الليثيوم داخل البطارية.
سبب حرائق البطاريات
عند تلف البطارية أو حدوث خلل داخلي، قد ترتفع الحرارة بشكل مفرط وتدخل البطارية في حالة “الانفجار الحراري”، مسببة حرائق صعبة الإطفاء.
السبب الرئيسي هو الإلكتروليت السائل القابل للاشتعال، بينما البطاريات الصلبة تقلل هذه المخاطر.
البطاريات الصلبة وأداء أعلى
الإلكتروليتات الصلبة غير متطايرة وصلبة ميكانيكيًا، ما يقلل التسرب ويحد من تكوين مواد متطايرة غنية بالأكسجين.
كما تبطئ نمو الأسلاك الليثيوم قصيرة الدائرة، ما يقلل الحوادث الحرارية.
بالإضافة إلى الأمان، تتيح البطاريات الصلبة استخدام أقطاب ليثيوم معدني وقطب عالي الجهد، مما يزيد الكثافة الطاقية مقارنة بالبطاريات الحالية، ويتيح مدى أطول أو حزم بطارية أخف.
لماذا ما زالت البطاريات السائلة هي السائدة؟
الإلكتروليتات السائلة توفر توصيلًا أيونيًا عاليًا عند درجة حرارة الغرفة، ما يضمن شحنًا سريعًا وتسارعًا قويًا وأداءً موثوقًا عبر ظروف متعددة، كما أنها سهلة التصنيع بتكلفة منخفضة.
أما البطاريات الصلبة فتعاني من هشاشة ميكانيكية وصعوبة الاتصال بالقطب، ما يقلل الأداء في بعض الحالات.
دور كندا في التحول
الاتفاقية مع الصين قد تمنح كندا وصولًا أسرع لتقنيات البطاريات المتقدمة، بينما يلعب الباحثون الكنديون دورًا مهمًا في تطوير مواد إلكتروليتية وبنية البطاريات، مدعومين ببرامج اتحادية لدعم البحث والتصنيع المحلي.
التقدم في علوم المواد والهندسة الكيميائية يجعل البطاريات الصلبة أقرب إلى الإنتاج التجريبي واختبار المركبات، ما يمهد الطريق لسيارات كهربائية أكثر أمانًا وفعالية على المدى الطويل.
