فهم "بطارية الشفرة"

في منتدى مئات الجمعيات الشعبية لعام 2020، أعلن رئيس مجلس إدارة شركة BYD عن تطوير بطارية جديدة من فوسفات الحديد الليثيوم. ومن المتوقع أن تزيد هذه البطارية كثافة الطاقة في حزم البطاريات بنسبة 50%، وستدخل مرحلة الإنتاج الضخم لأول مرة هذا العام.

ما هو السبب وراء تسمية "بطارية الشفرة"؟

يُستمد اسم "بطارية الشفرة" من شكلها. فهذه البطاريات مسطحة وأكثر استطالة مقارنة بالبطاريات المربعة التقليدية، وتشبه في شكلها شفرة.

تشير "بطارية الشفرة" إلى خلية بطارية كبيرة يزيد طولها عن 0.6 متر، طورتها شركة BYD. تُرتّب هذه الخلايا في مصفوفة وتُركّب داخل حزمة البطارية على شكل شفرات. يُحسّن هذا التصميم من استغلال المساحة وكثافة الطاقة في حزمة البطارية. إضافةً إلى ذلك، يضمن هذا التصميم وجود مساحة كافية لتبديد الحرارة، مما يسمح بنقل الحرارة الداخلية إلى الخارج، وبالتالي تحقيق كثافة طاقة أعلى.

تقنية بطاريات الشفرات

تستخدم تقنية بطاريات BYD ذات الشكل المسطح طولًا جديدًا للخلايا، مما يُتيح تصميمًا أكثر انسيابية. ووفقًا لبراءة اختراع BYD، يصل طول هذه البطارية إلى 2500 مم، أي أكثر من عشرة أضعاف طول بطارية فوسفات الحديد الليثيوم التقليدية. وهذا يُحسّن كفاءة البطارية بشكل ملحوظ.

بالمقارنة مع حلول البطاريات ذات الغلاف الألومنيومي المستطيل، توفر تقنية البطاريات ذات الشكل الشفرية تبديدًا أفضل للحرارة. وبفضل هذه التقنية الحاصلة على براءة اختراع، يمكن زيادة كثافة الطاقة النوعية لبطارية الليثيوم أيون ضمن حجم حزمة بطاريات عادية من 251 واط/لتر إلى 332 واط/لتر، أي بزيادة تتجاوز 30%. إضافةً إلى ذلك، ولأن البطارية نفسها توفر تعزيزًا ميكانيكيًا، فإن عملية تصنيع الحزم تُبسط، مما يقلل من تكاليف الإنتاج.

تتيح براءة الاختراع ترتيب خلايا مفردة متعددة جنبًا إلى جنب في حزمة بطارية، مما يوفر تكاليف المواد والعمالة. ومن المتوقع أن تنخفض التكلفة الإجمالية بنسبة 30%.

مزاياها مقارنةً ببطاريات الطاقة الأخرى

فيما يتعلق بمواد الأقطاب الموجبة والسالبة، فإن أكثر أنواع بطاريات الطاقة استخدامًا في السوق اليوم هي بطاريات الليثيوم الثلاثية وبطاريات فوسفات حديد الليثيوم، ولكل منهما مزاياها الخاصة. وتنقسم بطاريات الليثيوم أيون الثلاثية إلى نوعين: بطاريات ثلاثية من نوع NCM (النيكل-الكوبالت-المنغنيز) وبطاريات ثلاثية من نوع NCA (النيكل-الكوبالت-الألومنيوم)، وتستحوذ بطاريات NCM الثلاثية على الحصة الأكبر من السوق.

بالمقارنة مع بطاريات الليثيوم الثلاثية، تتمتع بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم بمستوى أمان أعلى، وعمر دورة أطول، وتكاليف أقل، ولكن كثافة الطاقة فيها لديها مجال أقل للتحسين.

إذا أمكن تحسين كثافة الطاقة المنخفضة لبطاريات فوسفات الحديد الليثيوم، فسيتم حل العديد من المشكلات. ورغم أن هذا ممكن نظرياً، إلا أنه يمثل تحدياً كبيراً. لذا، فإن تقنية CTP (من الخلية إلى الحزمة) هي الوحيدة القادرة على زيادة كثافة الطاقة النوعية للبطارية إلى أقصى حد دون تغيير مواد الأقطاب الموجبة والسالبة.

تشير التقارير إلى أن كثافة الطاقة النوعية لبطارية شفرات BYD تصل إلى 180 واط/كغ، أي بزيادة قدرها 9% تقريبًا عن السابق. ويُضاهي هذا الأداء بطارية الليثيوم الثلاثية "811"، ما يعني أن بطارية الشفرات تحافظ على مستويات عالية من الأمان والاستقرار والتكلفة المنخفضة، مع تحقيق كثافة طاقة تضاهي بطاريات الليثيوم الثلاثية عالية الأداء.

على الرغم من أن كثافة الطاقة النوعية لبطارية شفرات BYD أعلى بنسبة 9% من الجيل السابق، إلا أن كثافة الطاقة النوعية للحجم قد زادت بنسبة تصل إلى 50%. هذه هي الميزة الحقيقية لبطارية الشفرات.

بطارية BYD Blade: دليل الاستخدام والتركيب الذاتي

تطبيقات بطارية BYD Blade
1. المركبات الكهربائية (EVs)
يُستخدم بطارية BYD Blade بشكل أساسي في المركبات الكهربائية. يتيح تصميمها المسطح والمطوّل كثافة طاقة أعلى واستغلالًا أفضل للمساحة، مما يجعلها مثالية للمركبات الكهربائية. وتعني كثافة الطاقة العالية مدى قيادة أطول، وهو عامل حاسم لمستخدمي هذه المركبات. بالإضافة إلى ذلك، يضمن تبديد الحرارة المحسّن السلامة والاستقرار أثناء العمليات التي تتطلب طاقة عالية.

2. أنظمة تخزين الطاقة
تُستخدم بطاريات Blade أيضًا في أنظمة تخزين الطاقة للمنازل والشركات. تخزن هذه الأنظمة الطاقة من مصادر متجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، مما يوفر طاقة احتياطية موثوقة أثناء انقطاع التيار الكهربائي أو أوقات ذروة الاستهلاك. إن الكفاءة العالية وعمر بطارية Blade الطويل يجعلانها خيارًا ممتازًا لهذه التطبيقات.

3. محطات الطاقة المحمولة
بالنسبة لعشاق الهواء الطلق ومن يحتاجون إلى حلول طاقة محمولة، توفر بطارية BYD Blade خيارًا موثوقًا ومتينًا. تصميمها خفيف الوزن وسعتها العالية للطاقة يجعلها مناسبة للتخييم ومواقع العمل النائية ومصادر الطاقة في حالات الطوارئ.

4. التطبيقات الصناعية
في البيئات الصناعية، يمكن استخدام بطارية Blade لتشغيل الآلات والمعدات الثقيلة. تصميمها المتين وقدرتها على تحمل الظروف القاسية يجعلها خيارًا موثوقًا به لمختلف التطبيقات الصناعية.

توفر بطارية BYD Blade العديد من المزايا لتطبيقات متنوعة، بدءًا من المركبات الكهربائية وصولًا إلى أنظمة تخزين الطاقة. مع التخطيط الدقيق والاهتمام بالتفاصيل، يُمكن أن يكون إنشاء نظام بطارية Blade الخاص بك مشروعًا مُجزيًا يمكنك تنفيذه بنفسك.