الکترولیت ایرانی به مرحله صنعتی درآمد/دانشبنیانها کلید حل معضل زنجیره باتری را در اختیار دارند
در شرایطی که جهان به سمت حذف نهایی خودروهای سوختفسیلی تا سال ۲۰۴۰ پیش میرود، یک شرکت دانش بنیان گامی اساسی در بومیسازی یکی از اجزای کلیدی باتریهای لیتیومی برداشته است؛ الکترولیت، مادهای که بدون آن، امکان تولید باتری و خودروهای برقی وجود ندارد.
بر اساس گزارش ایسنا، الکترولیت یکی از اصلیترین و در عین حال حساسترین اجزا در باتریهای لیتیومی به شمار میرود؛ این ماده مایع یا ژلمانند که بین دو قطب مثبت و منفی باتری قرار دارد، مسئول منتقل کردن یونهای لیتیوم میان این دو الکترود در طی فرایند شارژ و دشارژ است. در غیاب الکترولیت، هیچ واکنش الکتروشیمیایی مؤثری در باتری شکل نمیگیرد و به عبارتی، کارکرد باتری بهطور کامل مختل میشود.
باتریهای پیشرفتهای که امروزه استفاده میشوند، الکترولیتهایی را میطلبند که خصوصیات ویژهای مانند هدایت یونی بالا، پایداری شیمیایی، مقاوت در برابر حرارت و عدم واکنش با الکترودها داشته باشند. این امر موجب شده تا فرمولسازی این مواد، فرآیندی بسیار پیچیده و تولید آنها به شدت وابسته به محیطهای کنترلشده باشد. یکی از چالشهای اساسی در مورد الکترولیت، عمر مصرف کوتاه آن (حدود ۶ ماه) و حساسیت آن نسبت به رطوبت و اکسیژن است، به گونهای که حتی تماس مختصر با هوا میتواند باعث خرابی آن شود.
با توجه به افزایش تولید خودروهای برقی و سیستمهای ذخیرهسازی انرژی، نیاز به الکترولیتهای با کیفیت و تولید داخلی به شدت حس میشود؛ بهویژه در کشورهایی که در تلاش برای بومیسازی زنجیره تأمین باتری هستند. بنابراین، توسعه دانش فنی و راهاندازی تولید الکترولیت در ایران میتواند حرکتی استراتژیک برای ایفای نقش مؤثر در اقتصاد آینده مبتنی بر انرژیهای پاک باشد.
محمد پاکنیت، یکی از محققان در مجموعهای دانشبنیان در مصاحبه با ایسنا، بیان داشت: در این شرکت، ما در حوزه تولید الکترولیت باتریهای لیتیومی مشغول به کار هستیم. این نوع باتریها چهار جزء اصلی دارند که یکی از حساسترین آنها الکترولیت است و این حساسیت در راستای تولید آن خود را نشان میدهد.
وی الکترولیت باتری را بهعنوان مایعی میان صفحات باتری توصیف کرد و افزود: فرمولاسیون الکترولیت باید بهطور دقیق و پیشرفته باشد تا فرآیند هدایت الکترونی را ممکن سازد، مقاومت بالایی ایجاد نکند و موجب گرمایش باتری نشود.
پاکنیت، دیگر حساسیت الکترولیت را از حیث خطر آتشسوزی و انفجار یادآور شد و ادامه داد: حوادثی که در مورد خودروهای برقی و گوشیهای همراه رخ میدهد، به الکترولیت مربوط میشود. افزون بر این، در زمان تولید الکترولیت باید از تماس با رطوبت و هوا به شدت پرهیز کرد؛ زیرا کوچکترین تماس با اکسیژن یا رطوبت میتواند باعث تخریب محصول گردد.
این فناور، عمر کوتاه الکترولیت را بهعنوان یکی دیگر از ویژگیهای آن مد نظر قرار داد و خاطرنشان کرد: این ماده تنها به مدت ۶ ماه پس از تولید قابل استفاده است و پس از آن، نمیتوان از آن بهرهبرداری کرد. به دلیل این عمر محدود، هر کشور تولیدکننده باتری نیازمند یک واحد تولید الکترولیت در کنار خود است و به همین علت، اقدام به واردات آن نمیکند.
این متخصص حوزه انرژی، با اشاره به عمر محدود الکترولیت، تاکید کرد: الکترولیت فقط حدود ۶ ماه پس از تولید کارایی دارد و پس از آن دیگر قابل استفاده نیست. بنابراین کشورهایی که به تولید باتری میپردازند، ناچارند خط تولید الکترولیت را بهطور داخلی راهاندازی کنند؛ زیرا واردات آن به دلیل عمر کوتاهش، از لحاظ اقتصادی منطقی نیست.
پاکنیت، افزود: اقداماتی که ما انجام دادهایم، به دست آوردن گرید تجاری الکترولیت باتریهاست و ما آماده ورود به فاز صنعتی تولید هستیم. قیمت تولید ما تقریباً ۳۰ درصد کمتر از نمونههای خارجی است.
به گفته وی، در سال ۲۰۲۴، حدود ۲۰ درصد از خودروهای تولیدی در دنیا برقی خواهند بود و اگر بخواهیم ۲۰۰ هزار دستگاه خودروی برقی در کشور تولید کنیم، به ۱۵ هزار تن الکترولیت نیاز داریم که ارزشی معادل ۲۰۰ میلیون دلار خواهد داشت.
وی ادامه داد: پیشبینیها نشان میدهد که تا سال ۲۰۴۰ هیچ خودروی بنزینی و گازوئیلی در دنیا به تولید نخواهد رسید و تا سال ۲۰۵۰ نیز در خیابانها به ندرت شاهد خودروهای بنزینی خواهیم بود، که این امر به بازاری حدود ۷۰۰ میلیون دلار برای صنعت خودرو سازی کشورمان منجر خواهد شد.
پاکنیت گفت: بنابراین با ارزش قابل توجهی روبرو هستیم که اگر امروز به آن توجه نکنیم، باید در آینده آن را وارد کنیم.
این محقق حوزه فناوری، با اشاره به اینکه در زمینه باتریهای لیتیومی دو مجموعه در کشور فعال شدهاند، افزود: در حال حاضر اجزای این باتریها وارد و در کشور مونتاژ میشود و یکی از بزرگترین پروژهها در این زمینه به شرکت مپنا مربوط میشود که ظرفیتش ۵۰۰ مگاوات ساعت است. این مجموعه بهطور روزانه به یک میلیون تن الکترولیت نیاز دارد که در آغاز کار از خارج تأمین خواهد شد، اما به دلیل چالشها در تولید الکترولیت، نیاز به داخلیسازی آن به شدت احساس میشود.
وی اظهار داشت: ما قراردادی با ستاد مواد پیشرفته معاونت علمی ریاستجمهوری امضا کردهایم که باید تا پایان سال جاری تولید الکترولیت را در مقیاس نیمهصنعتی راهاندازی نماییم تا فرایند تولید را مورد ارزیابی قرار دهیم؛ زیرا فرآیند تولید الکترولیت از اهمیت و دقت بالایی برخوردار است.
