تلاش چین برای تدوین استاندارد جهانی باتری‌های جامد خودروهای برقی هم‌زمان با توسعه خطوط

تلاش چین برای تدوین استاندارد جهانی باتری‌های جامد خودروهای برقی هم‌زمان با توسعه خطوط

چین گام‌های مهمی را برای رسمی‌سازی تعریف و روش‌های آزمایش باتری‌های حالت جامد (Solid-State) خودروهای برقی برداشته است. این تلاش‌ها هم‌زمان با اعمال سیاست‌های مالیاتی جدید و فعالیت گسترده در خطوط تولید آزمایشی داخلی انجام می‌شود تا مرز میان باتری‌های تجاری‌شده با عنوان «نیمه‌جامد» و باتری‌های دارای استاندارد «تمام‌جامد» مشخص شود.

استاندارد IEC و قانون ۰.۵ درصد

در ۲۱ اوت، کمیسیون بین‌المللی الکتروتکنیک (IEC) با پیشنهاد چین برای تدوین یک استاندارد بین‌المللی جهت پوشش باتری‌های کششی حالت جامد خودروهای جاده‌ای موافقت کرد. این پیشنهاد با مشارکت کشورهای چین، فرانسه، ژاپن و کره جنوبی بررسی می‌شود و فرآیند تدوین آن احتمالاً ۲۴ تا ۳۶ ماه زمان خواهد برد.

بر اساس متدولوژی پیشنهادی، سلول باتری به مدت ۶ ساعت در یک محفظه خلاء با دمای ۱۲۰ درجه سانتی‌گراد خشک می‌شود. اگر کاهش وزن سلول به دلیل تبخیر مواد آلی فرار بیش از ۰.۵ درصد باشد، باتری در دسته «تمام‌جامد» قرار نخواهد گرفت. این تمایز از آن جهت اهمیت دارد که برخی باتری‌های موجود در بازار مانند باتری WeLion مورد استفاده در خودروهای Nio یا باتری QingTao در خودروی IM L6، در واقع طراحی‌های نیمه‌جامد (دارای الکترولیت جامد و مایع) هستند.

سیاست‌های مالیاتی جدید چین

دولت چین قوانین مالیاتی جدیدی را برای باتری‌ها وضع کرده است که از اول سپتامبر ۲۰۲۶ اجرا می‌شود. بر این اساس، محصولات باتری لیتیوم-یونی مشمول ۲ درصد مالیات مصرف خواهند شد که این نرخ از سپتامبر ۲۰۲۷ به ۴ درصد افزایش می‌یابد. با این حال، باتری‌های حالت جامد، سدیم-یونی و پیل‌های سوختی تا ۳۱ دسامبر ۲۰۲۸ از پرداخت این مالیات معاف هستند.

توسعه خطوط آزمایشی و سلول‌های بزرگ‌تر

شرکت Sunwoda اعلام کرده است که خط تولید آزمایشی اختصاصی باتری‌های حالت جامد این شرکت با ظرفیت سالانه ۰.۲ گیگاوات‌ساعت راه‌اندازی شده است. این شرکت هدف تراکم انرژی ۴۰۰ وات‌ساعت بر کیلوگرم را برای نسل اول باتری‌های پلیمری خود دنبال می‌کند و آزمایش‌های خودرویی آن را برای اواخر ۲۰۲۶ و ۲۰۲۷ برنامه‌ریزی کرده است.

شرکت EVE Energy نیز از خروج نمونه اولیه سلول ۶۰ آمپرساعتی (60 Ah) خود از خط تولید خبر داده است. همچنین آزمایش‌های ایمنی نفوذ میخ (Nail penetration) روی سلول‌های ۲۰ و ۴۰ آمپرساعتی شرکت‌های Gaoneng Digital و Greater Bay Technology در حالت شارژ کامل (۱۰۰٪) بدون بروز فرار حرارتی یا آتش‌سوزی با موفقیت انجام شده است.

چالش‌های مهندسی و هزینه باتری‌های سولفیدی

باتری‌های حالت جامد سولفیدی همچنان با چالش بزرگ هزینه مواد اولیه مواجه هستند. قیمت الکترولیت جامد سولفیدی غیرآلی Li₆PS₅Cl (یا LPSC) در بازار چین حدود ۴,۳۰۰ یوان (۶۰۵ دلار) به ازای هر کیلوگرم ارزیابی شده است، در حالی که الکترولیت‌های مایع معمولی تنها ۳۰ تا ۵۰ یوان در هر کیلوگرم قیمت دارند؛ این یعنی هزینه LPSC بیش از ۸۰ برابر بیشتر از الکترولیت مایع است.

علاوه بر هزینه، حفظ تماس مکانیکی پایدار بین اجزای جامد در حین انقباض و انبساط الکترودها در طول کارکرد باتری، چالش مهندسی دیگری است. این موضوع باعث می‌شود که اعمال فشار مکانیکی مداوم (مانند فشار ۵ مگاپاسکال در سلول‌های EVE Energy) بخش مهمی از طراحی این باتری‌ها باشد.

چشم‌انداز بازار

در حالی که شرکت‌های ژاپنی مانند Toyota و Idemitsu Kosan تجاری‌سازی باتری‌های تمام‌جامد را برای سال‌های ۲۰۲۷-۲۰۲۸ هدف‌گذاری کرده‌اند، گزارش‌های صنعتی چین نشان می‌دهند که عرضه گسترده تجاری این فناوری در صنعت خودرو احتمالاً تا سال ۲۰۳۰ یا پس از آن طول خواهد کشید. تحولات فعلی بیشتر نشان‌دهنده پیشرفت در سطوح استانداردها، سیاست‌گذاری‌ها و تولید نمونه‌های اولیه است تا تولید انبوه و قریب‌الوقوع خودروهای مجهز به باتری تمام‌جامد.