في الوقت الحاضر، أصبحت مسألة الطاقة في سوق السيارات الكهربائية محور الاهتمام، ويجب أن تُصبح البطارية، المرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالطاقة، محور الاهتمام. لذا، يبقى السؤال: أي بطارية تتمتع بأفضل أداء، بطارية فوسفات الحديد الليثيوم، أم بطارية الليثيوم الثلاثية، أم خلية وقود الهيدروجين؟ ما هي التوجهات المستقبلية؟ سنقارن اليوم ثلاث بطاريات طاقة جديدة لمعالجة هذه المسألة. من سيحظى بالأفضلية المطلقة؟
بطارية فوسفات حديد الليثيوم، كما يوحي اسمها، هي بطارية ليثيوم-أيون تستخدم فوسفات حديد الليثيوم كمادة للقطب الموجب. في البداية، ونظرًا لمحدودية المواد، وجد العديد من المصنّعين طرقًا لتوفير التكاليف. تُفضّل بطاريات فوسفات حديد الليثيوم من قِبل المصنّعين لاستقرارها وسلامتها وتكلفتها المنخفضة. يسعى جميع المصنّعين إلى خفض تكلفة البطاريات مع ضمان مدى مضمون. لذلك، ومع التقدم التكنولوجي، ظهرت بطاريات الليثيوم الثلاثية. لماذا تم الاستغناء عن فوسفات حديد الليثيوم؟ السبب هو استهلاكها العالي للطاقة وكثافتها المنخفضة. في نفس المدى، تتميز هذه البطارية بوزن أكبر، مما قد يؤدي إلى استهلاك طاقة أقل من الأمثل. لذلك، توقع بعض الخبراء أن تطوير بطاريات فوسفات حديد الليثيوم قد وصل إلى مرحلة اختناق، وأن استبدال بطاريات فوسفات حديد الليثيوم ببطاريات الليثيوم الثلاثية سيكون الاتجاه التاريخي في تطوير بطاريات طاقة المركبات الجديدة.
البقاء للأقوى هو بالفعل اتجاه سائد في التنمية الاجتماعية. تتميز بطاريات الليثيوم ثلاثية العناصر بكثافة طاقة عالية وسعر منخفض، مما يجعلها خيارًا مثاليًا للمصنعين. من منا لا يرغب في خفض التكاليف مع ضمان الطاقة؟ إضافةً إلى ذلك، تنص "خطة تطوير الحفاظ على الطاقة وصناعة مركبات الطاقة الجديدة (2012-2020)" بوضوح على أن متطلبات كثافة الطاقة لوحدات البطاريات تتجاوز 150 واط/ساعة/كيلوغرام. من هذا المنظور، لا تستطيع بطاريات فوسفات حديد الليثيوم منافستها. ولكن هل هذه البطارية مثالية حقًا؟ الإجابة هي لا.
تتحلل بطاريات الليثيوم الثلاثية عند درجة حرارة حوالي 200 درجة مئوية، ويحترق الإلكتروليت بسرعة. في حالة وجودها في بيئة شديدة الحرارة ذات درجات حرارة عالية وفي بيئات مغلقة، يزداد خطر الاحتراق التلقائي والانفجار. بالإضافة إلى ذلك، إذا لم تُعاد تدويرها بشكل صحيح، فقد تُسبب مادة القطب الموجب في بطاريات الليثيوم تلوثًا بالمعادن الثقيلة. ومع ذلك، لا تزال هذه البطاريات شائعة الاستخدام في السوق الصينية. تحتوي كل من بطاريات الليثيوم التي تُستخدم لمرة واحدة وبطاريات الليثيوم الثانوية على معادن مختلفة ومذيبات عضوية مثل الإلكتروليتات. تتميز الإلكتروليتات بقدرة تآكلية وسمية كيميائية عالية. في حالة انفجار البطارية واحتراقها، ستنتج أيضًا غازات كيميائية سامة، مما يُسبب تلوثًا للبيئة.
مع نقص موارد الطاقة، بدأت الدولة بتطبيق سياسات مواتية لتنظيم الاقتصاد الكلي بشكل متكرر، على أمل استبدال بطاريات الليثيوم بطاقة نظيفة أقل تلوثًا وتكلفة. خلايا وقود الهيدروجين خالية من التلوث، وتتميز بعمر خدمة طويل، ولا تصدر أي ملوثات، مما يجعلها صديقة للبيئة للغاية. سيبدأ العم تشي درس الفيزياء اليوم من جديد: المبدأ الأساسي لهذه البطارية هو التفاعل العكسي للماء المُحلل كهربائيًا. لا تحتاج إلى شحن، بل تحتاج فقط إلى إضافة غاز الهيدروجين، مما يجعلها سهلة الاستخدام. مع هذه البطارية، لم نعد بحاجة إلى بذل جهود كبيرة لشحنها. لم يعد مالكو السيارات بحاجة إلى قضاء وقت طويل في الشحن، كل ما عليهم فعله هو إضافة غاز الهيدروجين، وهو أمر مريح تمامًا مثل إعادة التزود بالوقود. لذلك، يرى قطاع الطاقة أن هذه البطارية تُعرف أيضًا باسم "الحل الأمثل للطاقة الجديدة".
