مقدمة:
شحن في 5 دقائق بمدى يصل إلى 400 كيلومتر! في 17 مارس، أطلقت شركة BYD نظام "الشحن السريع بقوة ميغاواط"، الذي يُمكّن السيارات الكهربائية من الشحن بسرعة تعادل سرعة التزود بالوقود.
ومع ذلك، لتحقيق هدف "النفط والكهرباء بنفس السرعة"، يبدو أن BYD قد وصلت إلى أقصى حدود بطاريتها المصنوعة من فوسفات الليثيوم والحديد. ورغم أن كثافة طاقة مادة فوسفات الليثيوم والحديد نفسها تقترب من حدها النظري، إلا أن BYD لا تزال تبذل قصارى جهدها في تصميم منتجاتها وتحسين تقنياتها.
العب حتى أقصى الحدود! فوسفات حديد الليثيوم 10C
أولاً، وفقًا للمعلومات الصادرة في المؤتمر الصحفي لشركة BYD، تستخدم تقنية الشحن السريع من BYD منتجًا يسمى "بطارية شفرة الشحن السريع"، وهو نوع من بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم.
لا يؤدي هذا إلى كسر هيمنة بطاريات الليثيوم عالية السرعة مثل بطاريات النيكل الثلاثية العالية في سوق الشحن السريع فحسب، بل يسمح أيضًا لشركة BYD بدفع أداء فوسفات الحديد الليثيوم إلى أقصى حد مرة أخرى، مما يسمح لشركة BYD بمواصلة قيمتها السوقية في مسار تكنولوجيا بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم.
وفقًا للبيانات الصادرة عن شركة BYD، حققت الشركة قدرة شحن قصوى تبلغ 1 ميجاواط (1000 كيلوواط) لبعض طرازاتها، مثل هان إل وتانغ إل، ويمكن لشحن سريع لمدة 5 دقائق أن يُكمل مدىً يصل إلى 400 كيلومتر. وقد وصلت سرعة شحن بطارية الشحن السريع إلى 10 سيلسيوس.
ما هذا المفهوم؟ من الناحية العلمية، من المُسلَّم به حاليًا في الصناعة أن كثافة طاقة بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم قريبة من الحد النظري. عادةً، لضمان كثافة طاقة أعلى، يضحي المُصنِّعون ببعض أداء الشحن والتفريغ. عمومًا، يُعتبر معدل التفريغ الأمثل لبطاريات فوسفات الحديد الليثيوم 3-5C.
ومع ذلك، هذه المرة قامت شركة BYD بزيادة معدل تفريغ فوسفات الحديد الليثيوم إلى 10C، وهو ما لا يعني فقط أن التيار قد تضاعف تقريبًا، بل يعني أيضًا أن المقاومة الداخلية وصعوبة الإدارة الحرارية قد تضاعفت.
تزعم شركة BYD أنه على أساس الشفرة، تعمل "بطارية الشحن السريع" من BYD على تحسين بنية القطب الكهربائي لبطارية الشفرة، مما يقلل من مقاومة هجرة أيونات الليثيوم بنسبة 50%، وبالتالي تحقيق معدل شحن يزيد عن 10C لأول مرة.
في مادة القطب الموجب، تستخدم BYD مواد فوسفات حديد الليثيوم من الجيل الرابع عالية النقاء والضغط والكثافة، بالإضافة إلى عمليات تكسير نانوية، وإضافات بتركيبات خاصة، وعمليات تكليس عالية الحرارة. يؤدي تحسين بنية البلورات الداخلية وقصر مسار انتشار أيونات الليثيوم إلى زيادة معدل هجرتها، مما يقلل من المقاومة الداخلية للبطارية ويحسن أداء معدل التفريغ.
بالإضافة إلى ذلك، عند اختيار الأقطاب الكهربائية السالبة والإلكتروليتات، من الضروري اختيار الأفضل. وقد أصبح استخدام الجرافيت الصناعي ذي مساحة السطح النوعية الأعلى، وإضافة إلكتروليتات أكسيد البولي إيثيلين (PEO) عالية الأداء، شرطين أساسيين لدعم بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم 10C.
باختصار، لتحقيق أداء فائق، لا تبخل BYD بأي جهد. في المؤتمر الصحفي، وصل سعر سيارة BYD Han L EV المجهزة ببطارية "شحن سريع" إلى ما بين 270,000 و350,000 يوان، أي أعلى بنحو 70,000 يوان من سعر نسخة القيادة الذكية الكهربائية لعام 2025 (طراز 701KM Honor).
ما هو عمر ومدى سلامة بطاريات الشحن السريع؟
بالطبع، بالنسبة للسيارات عالية التقنية، لا تُشكّل التكلفة العالية مشكلة. فالجميع لا يزال مهتمًا بجودة المنتج وسلامته. وفي هذا الصدد، صرّح ليان يوبو، نائب الرئيس التنفيذي لمجموعة BYD، بأن بطاريات الشحن السريع تحافظ على عمر افتراضي طويل حتى عند شحنها بسرعات فائقة، مع زيادة في عمر دورة البطارية بنسبة 35%.
ويمكن القول أن إجابة BYD هذه المرة عادلة تمامًا ومليئة بالمهارات، على الأقل لا تنكر تأثير الشحن الزائد على عمر البطارية.
من حيث المبدأ، يُؤثر الشحن والتفريغ السريعان بشكل لا رجعة فيه على بنية البطارية. كلما زادت سرعة الشحن والتفريغ، زاد التأثير على عمر البطارية. أما بالنسبة للشحن الفائق، فغالبًا ما يُقلل الاستخدام طويل الأمد من عمر البطارية بنسبة 20% إلى 30%. لذلك، يُوصي معظم المصنّعين بالشحن الزائد كخيار شحن طارئ.
بعض المصنّعين يلجأون إلى الشحن الزائد بهدف تحسين عمر دورة البطارية نفسها. يُعوّض المصنعون انخفاض عمر البطارية الناتج عن الشحن الزائد بزيادة عمر البطارية، مما يسمح للمنتج بأكمله بالحفاظ على أداء شحن وتفريغ جيد ضمن عمره الافتراضي.
وبالإضافة إلى ذلك، ومن أجل تحقيق "الشحن السريع"، نفذت BYD أيضًا سلسلة من ترقيات النظام حول أوجه القصور في بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم ونظام إمداد الطاقة بأكمله.
لتعويض عيوب الأداء عند درجات الحرارة المنخفضة في بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم، يُقدّم نظام "الشحن السريع" من BYD جهاز تسخين نبضي للحفاظ على سرعة شحن وتفريغ البطارية من خلال التسخين الذاتي في البيئات الباردة. وفي الوقت نفسه، وللتعامل مع ارتفاع درجة حرارة البطارية الناتج عن الشحن والتفريغ عالي الطاقة، زُوّد حجرة البطارية بنظام تحكم في درجة حرارة التبريد السائل المركب، والذي يُخفّض حرارة البطارية مباشرةً عبر مادة التبريد.
من حيث أداء السلامة، أثبت فوسفات حديد الليثيوم جدارته مجددًا. ووفقًا لشركة BYD، اجتازت بطارية شفرة "الشحن السريع" الخاصة بها بسهولة اختبار السحق بوزن 1200 طن واختبار التصادم بسرعة 70 كم/ساعة. ويشكل التركيب الكيميائي المستقر وخصائصه المثبطة للهب الضمانة الأساسية لسلامة المركبات الكهربائية.
مواجهة عنق الزجاجة في الشحن
ربما لا يوجد لدى أغلب الناس مفهوم عن مستوى الطاقة بالميغاواط، ولكن من المهم أن نفهم أن 1 ميغاواط قد يكون بمثابة طاقة مصنع متوسط الحجم، أو القدرة المركبة لمحطة طاقة شمسية صغيرة، أو استهلاك الكهرباء لمجتمع مكون من ألف شخص.
نعم، سمعتَ ذلك صحيحًا. طاقة شحن سيارة تعادل طاقة مصنع أو منطقة سكنية. ومحطة شحن فائقة تعادل استهلاك نصف شارع من الكهرباء. سيُشكّل هذا الحجم من استهلاك الكهرباء تحديًا هائلًا لشبكة الكهرباء الحضرية الحالية.
ليس الأمر أن المال لا يكفي لبناء محطات الشحن، بل لبناء محطات شحن فائقة السرعة، يتطلب تجديد شبكة الكهرباء في المدينة والشارع بأكمله. وكما هو الحال في صنع الزلابية خصيصًا لطبق الخل، يتطلب هذا المشروع جهدًا كبيرًا. وبفضل قوتها الحالية، تخطط شركة BYD لبناء أكثر من 4000 محطة شحن سريع بقوة ميجاواط على مستوى البلاد في المستقبل.
محطات الشحن السريع بقدرة 4000 ميجاواط ليست كافية في الواقع. شحن البطاريات والسيارات السريع ليس سوى الخطوة الأولى نحو تحقيق "النفط والكهرباء بنفس السرعة".
مع التطورات في تكنولوجيا المركبات الكهربائية والبطاريات، بدأت المشكلة الحقيقية تنتقل إلى بناء محطات الطاقة وشبكاتها. قد تواجه شركتا BYD وCATL، بالإضافة إلى شركات أخرى متخصصة في البطاريات والمركبات الكهربائية في الصين، فرصًا سوقية أكبر في هذا الصدد.
طلب عرض الأسعار:
جاكلين:jacqueline@heltec-bms.com/ +86 185 8375 6538
سوكري:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
نانسي:nancy@heltec-bms.com/ +86 184 8223 7713
وقت النشر: ٢٠ مارس ٢٠٢٥