تقنية أمريكية تزيد سرعة شحن السيارات الكهربائية بنسبة 500%!

• تقنية أمريكية مبتكرة لزيادة سرعة شحن السيارات الكهربائية بنسبة 500%

في خطوة كبيرة نحو تحسين تجربة مستخدمي السيارات الكهربائية، نجح مهندسون من جامعة ميشيغان في تطوير تقنية جديدة تعزز سرعة شحن بطاريات السيارات الكهربائية بشكل كبير، خاصة في الطقس البارد.

هذا الابتكار يسلط الضوء على إمكانات كبيرة لتسريع شحن البطاريات بنسبة تصل إلى 500% حتى في درجات الحرارة المنخفضة التي تصل إلى -10 درجات مئوية، وهو أمر كان يمثل تحديا كبيرا في عالم السيارات الكهربائية.

مشكلة الشحن في الطقس البارد

تعد سرعة الشحن في الطقس البارد واحدة من أبرز العوائق التي تواجه مستخدمي السيارات الكهربائية، حيث تتباطأ حركة أيونات الليثيوم في البطاريات في درجات الحرارة المنخفضة، مما يؤدي إلى تقليل كفاءة الشحن. هذا يعنى أن الشحن يمكن أن يستغرق وقتا أطول بشكل ملحوظ في الشتاء، مما يحد من راحة المستخدمين ويؤثر على تجربة القيادة.

اقرأ أيضا: الصين تكشف عن أول طفل ذكاء اصطناعي.. يتفاوض كالبشر ويغضب مثل الصغار

الابتكار في تقنية الشحن

ابتكر فريق من الباحثين في جامعة ميشيغان عملية تصنيع جديدة لبطاريات السيارات الكهربائية تعمل على تحسين سرعة الشحن في درجات الحرارة الباردة. وقد أشار نيل داسغوبتا، الأستاذ المشارك في الهندسة الميكانيكية وعلوم وهندسة المواد في الجامعة، إلى أن هذه التقنية تمثل حلا محتملا يمكن لمصنعي بطاريات السيارات الكهربائية اعتماده دون الحاجة إلى تغييرات كبيرة في مصانعهم الحالية.

كيف يعمل الابتكار؟

تقنيات البطاريات التقليدية تعتمد على نقل أيونات الليثيوم بين الأقطاب الكهربائية عبر محلول إلكتروليت سائل، لكن في الطقس البارد، تتباطأ هذه العملية، مما يؤدي إلى انخفاض سرعة الشحن وكفاءة البطارية. بينما لجأ المصنعون سابقا إلى زيادة سمك الأقطاب لتحسين مدى الشحن، فإن ذلك كان يؤدي إلى بطء في عملية الشحن.

لكن، تمكن الباحثون من تطوير حل مبتكر باستخدام طلاء كيميائي زجاجي رقيق بسمك 20 نانومترا، مكون من كربونات الليثيوم، والذي يمنع تراكم الليثيوم على الأقطاب الكهربائية ويقلل من المشاكل التي تحدث عند الشحن في البرد. هذا الابتكار، بالإضافة إلى تحسين هيكل القطب باستخدام قنوات محفورة بالليزر، أدى إلى زيادة سرعة الشحن بنسبة تصل إلى 500% في درجات الحرارة المتجمدة.

تحسينات مستدامة على المدى الطويل

واحدة من الميزات المدهشة لهذه التقنية هي أنها تحافظ على 97% من سعة البطارية بعد 100 دورة شحن سريع في درجات حرارة تحت الصفر، وهو ما يعني أن البطاريات ستظل فعالة لفترة طويلة دون التأثير الكبير على أدائها.

مستقبل السيارات الكهربائية

تزايدت شعبية السيارات الكهربائية في السنوات الأخيرة، لكن لا يزال هناك تردد من قبل بعض المستهلكين في تبني هذه التقنية بشكل كامل، لا سيما في المناطق الباردة. وفقا لاستطلاع أجرته الجمعية الأمريكية للسيارات (AAA)، أظهرت النتائج انخفاضا في نسبة الأمريكيين الذين يفكرون في شراء سيارة كهربائية، من 23% في عام 2023 إلى 18% في عام 2024، بسبب مخاوفهم من قصر مدى السيارات الكهربائية في الطقس البارد وسرعات الشحن البطيئة.

مع هذه التقنية الجديدة، يمكن أن يتغير هذا الوضع بشكل كبير، حيث تفتح الباب أمام شحن أسرع وأداء أفضل للبطاريات في الظروف الباردة، مما يجعل السيارات الكهربائية أكثر جذبا للمستهلكين في جميع أنحاء العالم.

إمكانية التطبيق في المستقبل

من خلال التآزر بين البنية الهيكلية ثلاثية الأبعاد والواجهة الاصطناعية الجديدة، يمكن لهذه التقنية أن تعالج المعضلة الثلاثية الخاصة بشحن البطاريات في درجات الحرارة المنخفضة، مما يسمح بالقيادة لمسافات أطول مع الشحن الأسرع. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لهذه التقنية أن تحفز على استخدام هذه الابتكارات في المستقبل بشكل موسع، مما يساهم في زيادة الاعتماد على السيارات الكهربائية كبديل مستدام للسيارات التقليدية.