يروج مورد Apple TDK لاختراق بطارية الحالة الصلبة

افتح ملخص المحرر مجانًا

تختار رولا خلف، محررة صحيفة فاينانشيال تايمز، قصصها المفضلة في هذه النشرة الإخبارية الأسبوعية.

تدعي شركة TDK اليابانية أنها حققت تقدمًا في المواد المستخدمة في بطارياتها الصلبة المدمجة، والتي يتوقع مورد Apple أنها ستؤدي إلى مكاسب كبيرة في الأداء في الأجهزة التي تتراوح من سماعات الرأس اللاسلكية إلى الساعات الذكية.

توفر المادة الجديدة كثافة طاقة – الكمية التي يمكن ضغطها في مساحة معينة – تبلغ 1000 واط/ساعة لكل لتر، أي أعلى 100 مرة من بطارية TDK الحالية في الإنتاج الضخم. وقال الفريق إنه منذ إطلاق TDK في عام 2020، تقدم المنافسون وقاموا بتطوير بطاريات الحالة الصلبة المدمجة التي توفر 50 وات/لتر، بينما توفر البطاريات المعدنية القابلة لإعادة الشحن باستخدام الإلكتروليتات السائلة التقليدية حوالي 400 وات/لتر.

وقال نوبورو سايتو، الرئيس التنفيذي لشركة TDK: “نعتقد أن المواد المطورة حديثًا لبطاريات الحالة الصلبة يمكن أن تقدم مساهمة كبيرة في تحول الطاقة في المجتمع. وسنواصل التطوير نحو التسويق التجاري المبكر”.

البطاريات المنتجة مصنوعة من مواد سيراميكية بالكامل مع إلكتروليت صلب قائم على أكسيد وأنودات من سبائك الليثيوم. وقالت شركة TDK إن قدرة البطارية العالية على تخزين الشحنات الكهربائية تسمح بأحجام أصغر للأجهزة وأوقات تشغيل أطول، بينما يوفر الأكسيد درجة أعلى من الاستقرار وبالتالي الأمان. تم تصميم تكنولوجيا البطاريات للاستخدام في الخلايا صغيرة الحجم، لتحل محل البطاريات على شكل عملة معدنية الموجودة في الساعات وغيرها من الأجهزة الإلكترونية الصغيرة.

ويواجه هذا الاختراق، الذي يعتقد خبراء التكنولوجيا أنه يمكن أن يحدث ثورة في مجال تخزين الطاقة، عقبات كبيرة في طريقه إلى الإنتاج الضخم، وخاصة في البطاريات ذات الأحجام الأكبر.

تعد بطاريات الحالة الصلبة أكثر أمانًا وأخف وزنًا وأرخص، وتوفر أداءً أطول وشحنًا أسرع من البطاريات الحالية التي تعتمد على الإلكتروليتات السائلة. وقد انتقلت الاختراقات في مجال الإلكترونيات الاستهلاكية إلى السيارات الكهربائية، على الرغم من أن كيمياء البطاريات السائدة في الفئتين تختلف الآن بشكل كبير.

وقالت الشركة إن المادة الخزفية التي تستخدمها شركة TDK تجعل البطاريات واسعة النطاق هشة للغاية، مما يعني أن التحدي الفني المتمثل في صنع بطاريات السيارات أو الهواتف الذكية قد لا يتم التغلب عليه في المستقبل القريب.

وقال كيفين شانغ، كبير محللي الأبحاث في شركة Wood Mackenzie، وهي شركة للبيانات والتحليلات، إن “الخصائص الميكانيكية غير المواتية” وصعوبة وتكلفة الإنتاج الضخم تمثل تحديات أمام تحريك استخدام البطاريات القائمة على أكسيد الحالة الصلبة. الهواتف الذكية.

يعتقد خبراء الصناعة أن التطبيق الأكثر أهمية لبطاريات الحالة الصلبة قد يكون في السيارات الكهربائية، مما يتيح نطاق قيادة أكبر. وتقود الشركات اليابانية الجهود الرامية إلى تسويق هذه التكنولوجيا: تهدف تويوتا إلى عام 2027، ونيسان في العام التالي، وهوندا بحلول نهاية العقد.

ويركز مصنعو السيارات على تطوير إلكتروليتات قائمة على الكبريتيد للسيارات الكهربائية طويلة المدى، وهي بديل للمواد القائمة على الأكسيد التي طورتها شركة TDK.

ومع ذلك، لا تزال هناك شكوك حول مدى سرعة تنفيذ هذه التكنولوجيا التي حظيت بتغطية إعلامية كبيرة، وخاصة البطاريات الكبيرة المطلوبة للسيارات الكهربائية.

قال روبن تشنغ، المؤسس والرئيس التنفيذي لشركة CATL، أكبر شركة لتصنيع بطاريات السيارات الكهربائية في العالم، لصحيفة فايننشال تايمز في مارس/آذار إن بطاريات الحالة الصلبة لا تعمل بشكل جيد بما فيه الكفاية، وتفتقر إلى المتانة، ولا تزال تعاني من مشكلات تتعلق بالسلامة. إن شركة Zeng’s CATL هي شركة فرعية من شركة Amperex Technology، أو ATL، وهي شركة تابعة لشركة TDK والمنتج الرائد في العالم لبطاريات الليثيوم أيون.

تأسست شركة TDK في عام 1935 وأصبحت اسمًا مألوفًا كأحد أفضل العلامات التجارية لأشرطة الكاسيت في الستينيات والسبعينيات من القرن الماضي، وتتمتع بتاريخ طويل من منتجات وتقنيات البطاريات.

وتمتلك حصة سوقية عالمية تتراوح بين 50 إلى 60 بالمئة في البطاريات ذات السعة الصغيرة، وتستهدف الريادة في السوق متوسطة السعة، والتي تشمل أجهزة تخزين الطاقة والإلكترونيات الكبيرة مثل الطائرات بدون طيار.

ويخطط الفريق لشحن عينات من النموذج الأولي للبطارية الجديدة للعملاء بدءًا من العام المقبل، ويأمل في الانتقال إلى الإنتاج الضخم بعد ذلك.