جدیدترین باتری های شرکت جنرال موتورز و ال جی برای ماشین های بزرگ
اشتراک گذاری:
افزایش تقاضا برای ماشین های بزرگ برقی مانند شاسیبلندها و وانتها، نیاز به باتریهایی با چگالی انرژی بالا و هزینه تولید پایین را به اولویت اصلی خودروسازان تبدیل کرده است. در این میان، جنرال موتورز و الجی انرژی با معرفی جدید ترین باتری برای ماشین های بزرگ، گامی اساسی در این مسیر برداشتهاند. این باتریها که بر پایه ترکیب لیتیوم-منگنز غنی (LMR) ساخته شدهاند، نهتنها وعده بردی بیش از ۶۴۰ کیلومتر با یک بار شارژ را میدهند، بلکه هزینه ساخت خودروهای الکتریکی بزرگ را بهطور چشمگیری کاهش خواهند داد. در ادامه این گزارش، جزئیات فنی، ویژگیها و آینده این فناوری را بررسی میکنیم. اگر به تحولات آینده حملونقل برقی علاقه دارید، این مقاله را از دست ندهید.
تا انتها با مجله لوکانو همراه باشید
فناوری LMR چیست؟
فناوری جدیدی که جنرال موتورز و الجی توسعه دادهاند، بر پایه سلولهای باتری لیتیوم منگنز غنی (Lithium Manganese-Rich – LMR) است. برخلاف باتریهای رایج نیکل-منگنز-کبالت (NMCA) که ترکیبات گرانقیمت مانند کبالت دارند، در سلولهای جدید میزان کبالت تقریباً به صفر رسیده و با منگنز جایگزین شده است. این تغییر نهتنها باعث کاهش هزینه نهایی تولید باتری شده، بلکه از نظر تأمین منابع نیز پایدارتر و ایمنتر است.
در ساختار جدید، ترکیب سلولها شامل حدود ۶۵٪ منگنز، ۳۵٪ نیکل و تقریباً بدون کبالت است؛ در حالی که سلولهای فعلی معمولاً حاوی ۸۵٪ نیکل و تنها ۱۰٪ منگنز هستند. این ترکیب جدید به خودروساز اجازه میدهد تا کنترل بیشتری بر زنجیره تأمین مواد اولیه داشته باشد.
طراحی پریسماتیک برای چگالی انرژی بیشتر
یکی از برجستهترین نوآوریهای فنی در جدیدترین باتری برای ماشین های بزرگ، استفاده از طراحی سلولهای پریسماتیک است. برخلاف سلولهای استوانهای که فضای بیشتری اشغال و گرما را کمتر دفع میکنند، سلولهای پریسماتیک تخت هستند و میتوانند با تراکم بالاتری در بسته باتری قرار بگیرند.
این طراحی باعث شده چگالی انرژی این سلولها تا ۳۳٪ بالاتر از بهترین نمونههای فعلی لیتیوم آهن فسفات یا NMCA باشد، بدون آنکه هزینه تولید بیشتر شود. همچنین بدنه آلومینیومی سلولها به دفع مؤثرتر گرما کمک میکند و نیاز به سیستمهای خنککننده پیچیده را کاهش میدهد.
کاهش هزینه بدون افت عملکرد
یکی از دلایل اصلی استقبال از این فناوری، بهبود نسبت عملکرد به هزینه است. ماشین های بزرگ برای دستیابی به برد بالا به باتریهای حجیمتری نیاز دارند و کاهش قیمت هر کیلوواتساعت میتواند نقش اساسی در قیمتگذاری نهایی این خودروها داشته باشد.
طبق اعلام جنرال موتورز، باتریهای LMR نهتنها عملکرد بهتری ارائه میدهند، بلکه مونتاژ سادهتری نیز دارند. طراحی ماژولار این باتریها، تعداد اجزای مورد نیاز برای ساخت ماژولها را تا ۷۵٪ و کل اجزای بسته باتری را تا ۵۰٪ کاهش میدهد. این یعنی خط تولید سادهتر، زمان ساخت کمتر و کاهش مصرف منابع.
برد بیش از ۶۴۰ کیلومتر برای خودروهای سایز بزرگ
هدف اصلی از توسعه جدیدترین باتری برای ماشین های بزرگ، پاسخگویی به نیاز بازار وانتها و شاسیبلندهای برقی است. خودروهایی که وزن زیاد، فضای بار بالا و کاربردهای خاصتری دارند. جنرال موتورز اعلام کرده که این باتریها در وانتها و خودروهای شاسیبلند آینده این شرکت مورد استفاده قرار خواهند گرفت و امکان طی مسافت بیش از ۶۴۰ کیلومتر (۴۰۰ مایل) را تنها با یک بار شارژ فراهم میکنند.
برای مقایسه، بسیاری از خودروهای الکتریکی فعلی با باتریهای NMC یا LFP، در بهترین حالت بردی بین ۳۰۰ تا ۵۰۰ کیلومتر ارائه میدهند. به همین دلیل، این نوآوری برای ماشین های بزرگ که همواره درگیر محدودیت برد بودهاند، بسیار حیاتی است.
مسیر توسعه ده ساله تا تولید انبوه
تحقیقات اولیه روی سلولهای LMR حدود ده سال پیش در مرکز نوآوری والاس در میشیگان آغاز شد. پس از سال ۲۰۲۰، همکاری نزدیکتری با LG Energy Solution شکل گرفت و نمونهسازی در مقیاس صنعتی انجام شد. تا پایان سال ۲۰۲۳، بیش از ۱۰۰۰ کیلوگرم ماده کاتد منگنز تولید شد و صدها نمونه از سلولهای پریسماتیک در ابعاد مختلف با موفقیت آزمایش شدند. این تستها معادل بیش از ۲.۲ میلیون کیلومتر رانندگی بودهاند.
تولید اولیه این باتریها قرار است از سال ۲۰۲۷ آغاز شود و در سال ۲۰۲۸ به تولید انبوه برسد. نخستین خودروهای مجهز به این باتریها، وانتها و شاسیبلندهای سایز بزرگ خواهند بود که از طریق برند Ultium GM وارد بازار میشوند.
نگرانیها درباره دوام باتری های بزرگ و پاسخ جنرال موتورز
فناوری لیتیوم-منگنز از گذشته مورد استفاده قرار گرفته، اما همواره چالشهایی مانند کاهش عمر مفید و افت عملکرد در دماهای بالا مطرح بوده است. با این حال، جنرال موتورز اعلام کرده که با استفاده از پوششهای خاص، مهندسی ذرات، افزودنیهای نوآورانه و تنظیم دقیق فرآیند مونتاژ، این مشکلات را در نسل جدید باتریهای LMR رفع کرده است.
به گفته کوشال نارایاناسوامی، مدیر مهندسی باتریهای پیشرفته جنرال موتورز، این فناوری از نظر دوام، بازدهی و ایمنی، استانداردهای صنعتی را پشت سر گذاشته و آماده ورود به تولید انبوه است.
جمعبندی
جدیدترین باتری برای ماشین های بزرگ که به کمک همکاری عمیق بین جنرال موتورز و الجی طراحی شده، یک نقطه عطف مهم در توسعه خودروهای الکتریکی بهشمار میرود. این فناوری نهتنها هزینه تولید را کاهش میدهد، بلکه برد خودروهای بزرگ را بیشتر میکند.
