يشهد العالم تحولا متسارعا نحو الاعتماد على السيارات الكهربائية كبديل صديق للبيئة عن المركبات التقليدية التي تعمل بالوقود الأحفوري.
وتتزايد المنافسة بين مصنعي السيارات الكهربائية لنشر تقنيات الشحن السريع من أجل تخفيف قلق المستهلكين بخصوص مدى القيادة وسرعة شحن السيارات الكهربائية مقارنة بالسيارات العاملة بالوقود.
وفي هذا السياق، تتصدر شركة “بي واي دي” (BYD) الصينية، التي تعد من أكبر مصنعي السيارات الكهربائية والبطاريات على مستوى العالم، المشهد بتقديم حلول طموحة تهدف إلى تقليص وقت الشحن بشكل كبير.
وتعتمد إستراتيجية الشركة على تطوير تقنيات متقدمة في مجال البطاريات ونقاط الشحن، بهدف جعل عملية شحن السيارة الكهربائية سريعة وسهلة مثل التزود بالوقود التقليدي.
وفي هذا التقرير، نستعرض بالتفصيل الخطوات التي تتخذها “بي واي دي” لتحقيق هذه الرؤية.
“بي واي دي” تحدث تحولا في عالم السيارات الكهربائية
في خطوة تعد تحولا نوعيا في صناعة السيارات الكهربائية، كشفت “بي واي دي” عن منصة جديدة قادرة على شحن السيارات الكهربائية بسرعة تضاهي سرعة تعبئة سيارة تعمل بالوقود.
ووصفت هذه المنصة -التي تحمل اسم “سوبر إي-بلاتفورم” (super e-platform)- بأنها معيار جديد في عالم السيارات الكهربائية.
وتتكون المنصة من بطاريات تدعم الشحن الفائق السرعة، ومحركات كهربائية عالية الأداء، وجيل جديد من رقاقات الطاقة.
وتستطيع المنصة الجديدة شحن السيارات الكهربائية بسرعة قصوى تبلغ 1000 كيلووات، أو 1 ميغاوات، بفضل نظام الشحن السريع المبرد بالسائل.
ويسمح هذا الأمر للسيارات التي تستخدمها بإضافة كيلومترين إلى مدى السيارة الكهربائية في ثانية واحدة، أو 400 كيلومتر في 5 دقائق.
وتتوفر المنصة الجديدة في البداية في سيارتين كهربائيتين جديدتين -سيارة السيدان “هان إل” (Han L) السيدان وسيارة الدفع الرباعي “تانغ إل” (Tang L).
وزودت “بي واي دي” السيارتين بمحركات جديدة عالية الأداء تدور بسرعة تزيد على 30 ألف دورة في الدقيقة.
ومن أجل دعم هذا المحرك العالي القدرة، طورت الشركة جيلا جديدا من رقاقات الطاقة المصنوعة من “كربيد السيليكون” (Silicon carbide) بجهد يصل إلى 1500 فولت.
وتعد سرعة الشحن هذه أسرع بمرتين من شواحن “تسلا” (Tesla) الفائقة، التي توفر أحدث إصداراتها سرعات شحن تصل إلى 500 كيلووات.
جوهر السيارة الكهربائية
لا شك في أن محاولة ضخ طاقة زائدة في خلية بطارية لا تتحملها تؤدي إلى آثار جانبية وخيمة. وإذا تحركت أيونات الليثيوم في الخلية بسرعة كبيرة من القطب الموجب إلى السالب -وهي عملية الشحن- فقد تتراكم الرواسب المعدنية بمرور الوقت في عملية تسمى طلاء الليثيوم، كما أن الشحن السريع جدا قد ينتج حرارة زائدة.
وتُحفز كلتا النتيجتين تفاعلات غير مرغوب فيها داخل الخلية، مما يضعف قدرتها على تخزين الطاقة بمرور الوقت، وفي أسوأ الأحوال، يؤدي إلى عطل كارثي.
ومن أجل التغلب على هذه المشكلات، طورت الشركة بطارية الشحن السريع، التي تُنشئ قناة أيونية فائقة السرعة من القطب الموجب إلى القطب السالب للبطارية.
ويقلل هذا الأمر المقاومة الداخلية لخلايا البطارية بنسبة 50%، ويحقق تيار شحن يبلغ 1000 أمبير، ومعدل شحن يبلغ 10 كولوم في الثانية، وهما الأعلى عالميا.
ويعني هذا المعدل نظريا أنه يمكن شحن البطارية بالكامل في 6 دقائق.
وبفضل دعم الجهد البالغ قدره 1000 فولت والتيار البالغ قدره 1000 أمبير، تستطيع بطارية الشحن السريع تحقيق 1000 كيلووات، مما يسمح لقوة الشحن بالدخول رسميا في عصر الميغاوات.
أهمية تقنية الشحن السريع
أشار السائقون المتشككون في السيارات الكهربائية إلى المخاوف من نفاد شحن البطارية أثناء الرحلات الطويلة، مما دفع شركات صناعة السيارات إلى ابتكار تقنيات الشحن السريع وتبديل البطاريات كحلول.
ولعبت هذه التقنية دورا أساسيا في زيادة اعتماد السيارات الكهربائية، لأنها تساعد في طمأنة سائقي السيارات الكهربائية بشأن سرعة شحن السيارات.
وتستخدم شركات صناعة السيارات الصينية هذه التقنيات بشكل متزايد كنقاط بيع رئيسية لجذب المشترين في سوق تنافسية للغاية، وينسب إليها الفضل في زيادة اعتماد السيارات الكهربائية في الصين.
ويفتح الشحن السريع بقوة الميغاوات عصرا جديدا من الوقود والكهرباء بالسرعة نفسها، ويلغي أحد أكبر عيوب السيارات الكهربائية، وهو الحاجة إلى الانتظار لتحقيق مدى كافٍ أثناء شحنها.
ومن أجل تحقيق هذا الأداء العالي، طورت الشركة مجموعة من التقنيات، بما في ذلك بطاريات مزودة بمعدل شحن قدره 10 كولوم في الثانية، مما يعني إمكانية شحنها بـ10 أضعاف سعة البطارية في الساعة.
وتشمل التقنيات الأخرى محركات عالية الطاقة، ورقاقات طاقة عالية الجهد من “كربيد السيليكون”، وشواحن سريعة تدعم طاقة تصل إلى 1000 كيلووات.
البنية التحتية الداعمة
تخطط “بي واي دي” لبناء أكثر من 4 آلاف محطة شحن سريع في جميع أنحاء الصين لتتناسب مع المنصة الجديدة، كل منها مزود بنظام تبريد سائل وقدرة إخراج تصل إلى 1360 كيلووات.
وكشفت شركة صناعة السيارات عن شاحن سريع قادر على الوصول إلى 1000 كيلووات بموصل واحد و1360 كيلووات بموصل مزدوج.
ويحتوي هذا الشاحن على كابلين، ويمكن للسائقين توصيلهما بمنفذي الشحن المزدوجين في السيارة من أجل الحصول على أقصى طاقة شحن.
وتستحوذ الشركة على أكثر من ثلث مبيعات السيارات الكهربائية في الصين، إلا أن مالكيها اعتمدوا على مرافق شحن شركات صناعة السيارات الأخرى أو الشواحن العامة التي تديرها جهات خارجية حتى الآن.
وتحاول “بي واي دي” اللحاق بالركب، إذ تمتلك شركة صناعة السيارات الصينية “نيو” (Nio)، أوسع شبكة شحن في الصين، بما في ذلك ما يقرب من 2700 محطة شحن سريع.
وكانت “تسلا” رائدة في جهودها منذ عام 2014 في الصين، حيث بنت أكثر من 2000 محطة، أو 11500 شاحن فائق.
كما كثفت الشركات الأصغر حجما، مثل “لي أوتو” (Li Auto)، و”إكس بينغ” (Xpeng)، و “زيكر” (Zeekr)، جهودها لتوسيع شبكات الشحن السريع.
وصرحت “لي أوتو” بأنها بنت 1900 محطة شحن سريع منذ عام 2023. وأعلنت “زيكر” في العام الماضي أنها تهدف إلى بناء 2000 محطة شحن فائق السرعة على مستوى البلاد بحلول عام 2026.
كما بنت “هواوي” شواحن فائقة السرعة مبردة بالسائل، تدعم طاقة شحن قصوى تبلغ 600 كيلووات، ومركبات بجهد يصل إلى 1000 فولت.
وقد تجاوز عدد منشآت الشحن التي نشرتها، بما في ذلك الشواحن الفائقة السرعة، 50 ألف شاحن حتى العام الماضي.
في الختام، من الواضح أن “بي واي دي” تريد ترسيخ مكانتها ليس فقط كشركة رائدة في مبيعات السيارات الكهربائية، بل كرائدة في مجال التكنولوجيا أيضا، وهي تعالج أحد أكبر مخاوف المشترين. ويمثل إطلاق المنصة الجديدة نقطة تحول في صناعة السيارات الكهربائية، حيث أصبح شحن السيارات الكهربائية سهلا مثل إعادة تزويد سيارتك بالوقود.