تقنية جديدة للبطاريات.. محول سريع الشحن.. زيادة جهد بطارية بقوة 12 فولت إلى 25 فولت لتشغيل مكنسة في ثوان
سوق البطاريات العالمية ستنمو بنسبة 30 في المائة سنويًا
يتوقع المسؤولون في شركة ناشئة مقرها في كارلسباد، كاليفورنيا، أن تعمل تقنية البطاريات التي قاموا بتصميمها على تغيير الطريقة التي يتم بها شحن الدراجات الإلكترونية والأدوات المحمولة باليد التي تعمل بالطاقة الكهربائية، وبمجرد توسيع نطاقها، يعتقدون أن التكنولوجيا ستعيد تشكيل المزيد من قطاعات الاقتصاد.
قال دانييل جلين، رئيس شركة ZapBatt، التي يقع مقرها الرئيسي في مكتب مساحته 4000 قدم مربع ليس بعيدًا عن مطار ماكليلان بالومار: “لقد أطلقنا العنان للبطاريات هنا”.
صمم مهندسو ZapBatt نظام تشغيل للبطارية يعمل كمحول عالمي للأجهزة التي تعمل بالكهرباء.
في مختبره، يأخذ المؤسس المشارك للشركة والمدير الفني ديفيد فيلزر بطارية بقوة 12 فولت، ومن خلال عملية تستخدم تكنولوجيا البرامج والأجهزة الخاصة بـ ZapBatt، يزيد مستوى الجهد الفعال إلى 25 فولت – وهو ما يكفي لتشغيل مكنسة كهربائية لاسلكية – في غضون ثوان.
وقال فيلزر: “تقليدياً، لا يمكنك توصيل بطارية 12 فولت أو 18 فولت بالمكنسة الكهربائية، فهي لن تعمل”. “لكننا نتلاعب بالجهد حتى يحصل على كل ما يحتاج إليه.”
جاهزون للسوق
تستخدم تقنية ZapBatt خلايا بطارية SCiB Toshiba من أكسيد التيتانيوم الليثيوم (LTO) ذات العلامة التجارية أثناء العملية.
ويقول مسؤولو ZapBatt إن نظام تشغيل البطاريات الخاص بهم يفتح الباب أمام كيمياء البطاريات المختلفة للاندماج بسهولة في جميع أنواع المنتجات الاستهلاكية، بدءًا من أدوات وأجهزة الطاقة الكهربائية وحتى الدراجات الإلكترونية والروبوتات الصناعية.
وقال جلين، وهو أيضًا الرئيس التنفيذي للعمليات في ZapBatt: “إنها حقًا نقطة الانطلاق بالنسبة لنا”، “نحن جاهزون للسوق، ونقبل أي شخص مهتم بهذه التكنولوجيا، ونتحدث مع بعض اللاعبين الرئيسيين”.
بالفعل بالشراكة مع توشيبا، أعلنت ZapBatt وعملاق الإلكترونيات الياباني مؤخرًا عن توسيع جهود التعاون بينهما.
وقال جريج ماك، نائب الرئيس والمدير العام لشركة توشيبا، في بيان: “من خلال اختراق حواجز التكنولوجيا والتكلفة لدخول الأسواق التي كانت بعيدة المنال في السابق، يمكن الآن تطبيق تقنيتنا عبر مجموعة واسعة من الأسواق”،إحدى نقاط البيع لتقنية SCiB من Toshiba هي سلامتها.
“الهروب الحراري”
تستخدم معظم الأجهزة الإلكترونية كيمياء بطاريات الليثيوم أيون، مما أدى إلى اندلاع الحرائق، على الرغم من أنه أمر نادر نسبيًا، إلا أن الحرارة المفرطة أو عطل الدائرة داخل البطارية يمكن أن يؤدي إلى تفاعل كيميائي ينتشر في تفاعل متسلسل فيما يسمى “الهروب الحراري”.
لكن جلين قال إن بطاريات LTO التي يركز عليها ZapBatt ليس لديها أي حالات موثقة للهروب الحراري.
قال جلين: “هذه ميزة رئيسية وكبيرة”، خاصة بعد سلسلة من الحرائق المميتة في مدينة نيويورك المرتبطة بالدراجات الإلكترونية المحمومة. أبلغت إدارة إطفاء نيويورك في عام 2023 عن 267 حريقًا أدت إلى مقتل 18 شخصًا وإصابة 150 آخرين.
بالإضافة إلى ذلك، تتميز بطاريات LTO بأنها تعمل في درجات حرارة منخفضة تصل إلى 22 درجة فهرنهايت تحت الصفر.
يروج نظام تشغيل البطارية الخاص بـ ZapBatt أيضًا بما يلي:
تحقيق شحن بنسبة 80 بالمائة في أقل من ست دقائق، مما يزيد من عمر البطارية إلى أكثر من 20,000 دورة، حتى مع الشحن والتفريغ السريع، وقال جلين: “مع LTO، بدلاً من 1000 أو 1500 دورة، ستحصل على 20000 دورة من هذه (البطاريات) دون أي تدهور تقريبًا”.
وسيكون لذلك آثار كبيرة على مجموعة متنوعة من البيئات، بما في ذلك المستودعات ومراكز التوزيع التي تعتمد بشكل متزايد على الروبوتات والأنظمة الآلية لنقل المعدات ونقل المواد.
من الدراجات الإلكترونية والأجهزة والتصنيع إلى السيارات الكهربائية
ويتصور فيلزر، أن التطورات في تكنولوجيا البطاريات تنمو من الدراجات الإلكترونية والأجهزة والتصنيع إلى السيارات الكهربائية والمركبات ذاتية القيادة وحتى الطائرات التي تعمل بالكهرباء بدلاً من وقود الطائرات.
وقال فيلزر: “ما تم فتحه هو نموذج عمل مثير للاهتمام للغاية”، “لأنه الآن يمكنك التوسع عبر كيمياء (البطارية)، يمكنك التوسع عبر المنتجين والمصنعين – إلى جميع الأسواق التي يمكنك تصورها فيما يتعلق بالبطاريات القابلة لإعادة الشحن”.
يمكن لتقنيات البطاريات الأكثر أمانًا أيضًا أن تهدئ المخاوف بشأن الانفلات الحراري في مرافق تخزين الطاقة التي تعمل بالبطاريات على نطاق المرافق. واجهت منشأة بقدرة 320 ميجاوات و1280 ميجاوات في الساعة بين إسكونديدو وسان ماركوس، والتي ترغب شركة الطاقة المتجددة AES في بنائها، معارضة من بعض الجيران الذين يشعرون بالقلق من اندلاع حريق في حالة بناء المنشأة.
وقال فيلزر إن تكنولوجيا البطاريات المحسنة “لها الكثير من الآثار المترتبة على تأثير الدومينو”.
وقدرت دراسة أجرتها شركة الاستشارات الدولية ماكينزي آند كومباني، أن سوق البطاريات العالمية ستنمو بنسبة 30 في المائة سنويًا حيث تحاول الحكومات تقليل اعتمادها على الوقود الأحفوري والانتقال إلى الكهرباء.
ويعتزم صناع السياسات في كاليفورنيا استخلاص 60% من كهرباء الولاية من الطاقة المتجددة بحلول عام 2030 و100% من مصادر خالية من الكربون بحلول عام 2045.
تأسست شركة ZapBatt الخاصة في عام 2019 على يد Felzer والرئيس التنفيذي Charles Welch. لديها طاقم عمل مكون من 12 موظفًا بدوام كامل، بما في ذلك 10 مهندسين.
وقال فيلزر: “إنه أمر منطقي نوعًا ما”، بسبب التركيز على البطاريات التي يتم شحنها بسرعة. “إنه مثل جهاز الانطلاق، ما عليك سوى توصيله بالكهرباء، وسيتم شحنه بالكامل.”
