تقنية أمريكية تزيد سرعة شحن السيارات الكهربائية 500%
تاريخ النشر: 4th, April 2025 GMT
طوّر مهندسو جامعة ميشيغان عملية تصنيع مُعدّلة لبطاريات السيارات الكهربائية، تُحسّن بشكل كبير من سرعة الشحن في الطقس البارد.
ويُعالج هذا الابتكار أحد أكبر المخاوف المتعلقة بتبني السيارات الكهربائية، التي تكمن في انخفاض الكفاءة في درجات الحرارة المنخفضة، وفق "إنترستينغ إنجينيرينغ".
وصرح نيل داسغوبتا، الأستاذ المشارك في الهندسة الميكانيكية وعلوم وهندسة المواد بجامعة ميشيغان: "نتوقع أن يكون هذا النهج خياراً يُمكن لمُصنّعي بطاريات السيارات الكهربائية اعتماده دون الحاجة إلى تغييرات كبيرة في المصانع الحالية".
وتُحدد الدراسة مسارا جديداً لتحقيق شحن فائق السرعة في درجات حرارة منخفضة دون المساس بكثافة الطاقة.
ويمكن لبطاريات الليثيوم أيون، التي تستخدم هذه الطريقة، الشحن أسرع بنسبة 500% حتى في درجات حرارة منخفضة تصل إلى -10 درجات مئوية.
ويكمن التحسين الرئيسي في تعديل هيكلي وطلاء يمنع تراكم الليثيوم على الأقطاب الكهربائية، وهي مشكلة شائعة تُضعف أداء البطارية.
ونتيجةً لذلك، تحتفظ هذه البطاريات بنسبة 97% من سعتها بعد 100 دورة شحن سريع في درجات حرارة دون الصفر.
تخزّن بطاريات السيارات الكهربائية القياسية الطاقة وتُطلقها عن طريق نقل أيونات الليثيوم بين الأقطاب الكهربائية عبر محلول إلكتروليت سائل.
مع ذلك، في درجات الحرارة الباردة، تتباطأ هذه الحركة، مما يُقلل من كفاءة البطارية وسرعة الشحن.
ولزيادة مدى الشحن، عمد مصنعو السيارات إلى جعل أقطاب البطاريات أكثر سمكاً، لكن هذا يُبطئ أيضاً عملية الشحن.
في السابق، طوّر فريق داسغوبتا تقنية لتحسين سرعة الشحن من خلال إنشاء مسارات بطول 40 ميكرومتراً في القطب الموجب.
وباستخدام الحفر بالليزر، سمحوا لأيونات الليثيوم بالتحرك بحرية أكبر، مما حسّن الشحن في درجة حرارة الغرفة. مع ذلك، ظل الشحن البارد يُشكّل تحدياً.
اكتشف الفريق أن طبقة كيميائية تتشكل على سطح القطب في الظروف الباردة هي السبب، في جعل الشحن البارد تحدياً
وأوضح مانوج جانجيد، الباحث الرئيسي في الهندسة الميكانيكية والمؤلف المشارك في الدراسة: "هذا الطلاء يمنع شحن القطب بالكامل، مما يُقلل مرة أخرى من سعة البطارية".
ولحل هذه المشكلة، استخدم الباحثون طلاءً زجاجياً رقيقاً بسمك 20 نانومتراً مصنوعاً من كربونات الليثيوم.
ومنع هذا تكوّن الطبقة السطحية المُشكّلة، وعند دمجه مع القنوات المحفورة بالليزر، ونتج عنه شحن أسرع بنسبة 500% في درجات الحرارة المتجمدة.
وصرح تاي تشو، الحاصل حديثًا على درجة الدكتوراه في الهندسة الميكانيكية والمؤلف الرئيسي للدراسة: "من خلال التآزر بين البنى ثلاثية الأبعاد والواجهة الاصطناعية، يُمكن لهذا العمل أن يُعالج في آنٍ واحد المعضلة الثلاثية المتمثلة في الشحن السريع في درجات حرارة منخفضة للقيادة لمسافات طويلة".
ومع ازدياد شعبية السيارات الكهربائية، لا يزال تردد المستهلكين قائماً، وكشف استطلاع حديث أجرته الجمعية الأمريكية للسيارات (AAA) أن نسبة البالغين الأمريكيين الذين يُحتمل أن يشتروا سيارة كهربائية انخفضت من 23% في عام 2023 إلى 18% في عام 2024.
وأحد أكبر المخاوف هو كيفية انخفاض مدى السيارات الكهربائية في الشتاء، مقترناً بسرعات شحن أبطأ. وقد أبرزت التقارير الصادرة عن موجة البرد في يناير (كانون الثاني) 2024 أن أوقات شحن بعض السيارات امتدت لأكثر من ساعة، بسبب درجات الحرارة المتجمدة.
المصدر: موقع 24
كلمات دلالية: حرب ترامب التجارية وقف الأب عام المجتمع اتفاق غزة إيران وإسرائيل غزة وإسرائيل الإمارات الحرب الأوكرانية تكنولوجيا سيارات كهربائية سيارات السیارات الکهربائیة فی درجات حرارة درجات الحرارة
إقرأ أيضاً:
مصر والصين تتفقان على التعاون في إنتاج السيارات الكهربائية وتحلية المياه
التقى المهندس حسن الخطيب وزير الاستثمار والتجارة الخارجية، وانج وينتاو وزير التجارة الصيني، حيث تم بحث سُبل تعزيز العلاقات الاقتصادية والتجارية بين البلدين، وذلك في إطار زيارته الحالية لدولة الصين.
وخلال الاجتماع تم التأكيد على الاعتزاز بالعلاقات المتميزة التي تربط البلدين، والتي تم ترقيتها إلى مستوى "الشراكة الشاملة" منذ أكثر من عشر سنوات.
وأعرب الوزير عن تطلعه لزيارة رئيس مجلس الدولة الصيني لمصر الشهر المقبل، والتي ستكون فرصةً لترجمة ما تم الاتفاق عليه بين الجانبين إلى مشروعات واستثمارات ملموسة.
وأكد «الخطيب» على الأهمية الكبيرة للتعاون مع جمهورية الصين الشعبية على كافة الأصعدة والمجالات، مشيرا إلى أهمية تعظيم الشراكة الاستراتيجية بين البلدين من خلال استثمارات مشتركة، خاصة في ظل التقلبات الاقتصادية العالمية.
واستعرض الوزير المزايا التنافسية لمصر، بما في ذلك موقعها الاستراتيجي، والاتفاقيات التجارية الموقعة مع العديد من التكتلات الاقتصادية، مما يجعلها مركزًا مثاليًا للإنتاج والتصدير، مشيرا إلى أن الشركات الصينية التي تقوم بإنشاء مراكز إنتاجية في مصر يمكنها الاستفادة من هذه الاتفاقيات، مما يعزز قدرتها على الوصول إلى الأسواق الإقليمية والعالمية.
ولفت «الخطيب» إلى التزام مصر بتحسين مناخ الاستثمار ورفع تنافسية الاقتصاد المصري، بهدف أن تحتل مصر مركزًا متقدمًا في مؤشرات التنافسية التجارية، مشيرا إلى التزام مصر بقواعد منظمة التجارة العالمية، خاصة في مجال المعالجات التجارية.
واستعرض الوزير نتائج فعاليات الدورة التاسعة للجنة المشتركة بين البلدين، والتي عُقدت في ديسمبر الماضي، مع اقتراح عقد الدورة العاشرة في مصر خلال هذا العام، مؤكدا أهمية زيادة حجم التبادل التجاري بين البلدين ليعكس عمق العلاقات الاقتصادية المشتركة.
ومن جانبه أشاد وانج وينتاو وزير التجارة الصيني ببلوغ حجم التبادل التجاري بين البلدين 17 مليار دولار، مؤكدًا أن الصين تحتفظ بمكانتها كأكبر شريك تجاري لمصر.
كما أشاد وينتاو بالتعاون الاستثماري الناجح في منطقة "تيدا"، والتي جذبت استثمارات صينية كبيرة، بالإضافة إلى المشروعات الكبرى مثل البرج الأيقوني ومنطقة الأعمال المركزية بالعاصمة الإدارية الجديدة والقطار الكهربائي ومشروعات طاقة الرياح والطاقة الشمسية التي تنفذها الشركات الصينية في مصر.
وأكد حرصه على تعزيز التعاون في مجالات التجارة الإلكترونية والبنية التحتية والطاقة المتجددة، معربًا عن تقديره لجهود مصر في دعم الاستثمارات الصينية.
وقد اتفق الجانبان على تعزيز التعاون في مجالات السيارات الكهربائية، والصناعات المغذية، والصناعات الإليكترونية، وتحلية المياه، والألواح الشمسية والذكاء الاصطناعي.
كما تم الاتفاق على التنسيق بشأن تنظيم منتدى الترويج للاستثمار في مصر خلال الفترة المقبلة، بالإضافة إلى التعاون المشترك في مجالات سلاسل التوريد وغيرها من المجالات.