باتری جدید ژاپنی در آزمایش بیش از ۸۰۰۰ بار شارژ و تخلیه شد

شرکت استرالیایی Talga روز ۱۲ نوامبر ۲۰۲۶ اعلام کرد یک باتری لیتیوم‌یونی آزمایشی که با استفاده از ماده آند گرافیتی این شرکت ساخته شده، توانسته است بیش از ۸۰۰۰ چرخه شارژ و دشارژ را پشت سر بگذارد و همچنان ۷۵ درصد از ظرفیت اولیه خود را حفظ کند. این باتری را شرکت تحقیقاتی ژاپنی KRI، از زیرمجموعه‌های Osaka Gas، توسعه داده و قرار است در صورت موفقیت آزمایش‌های تکمیلی، برای کاربردهایی مانند خودروهای برقی پرکارکرد و سامانه‌های ذخیره‌سازی انرژی مورد استفاده قرار گیرد.

به گفته سازندگان، دوام ثبت‌شده در آزمایش حدود پنج برابر یک سلول لیتیوم‌یونی مرجع با عمر تقریبی ۱۶۰۰ چرخه است. KRI این نتیجه را حاصل طراحی متفاوت اجزای داخلی باتری و یکنواخت‌ترشدن واکنش‌های الکتروشیمیایی در سطح الکترودها می‌داند. در این ساختار، از گرافیت طبیعی فرآوری‌شده Talga با نام تجاری Talnode-C برای ساخت آند استفاده شده است.

نتیجه آزمایش از این جهت قابل‌توجه است که باتری‌های مورد استفاده در خودروهای برقی و سامانه‌های ذخیره انرژی، با گذشت زمان بخشی از ظرفیت خود را از دست می‌دهند. اگر بتوان سرعت این فرسودگی را کاهش داد، ممکن است عمر مفید تجهیزات افزایش یابد و نیاز به تعویض باتری کمتر شود.

با این حال، هنوز نمی‌توان از عرضه یک باتری تجاری با عمر قطعی پنج‌برابری خبر داد. داده‌های آزمایش را KRI گزارش کرده و تأیید مستقل و جامعی از عملکرد محصول در شرایط مختلف منتشر نشده است. نمونه‌های اولیه اکنون در اختیار مشتریان برای ارزیابی قرار گرفته‌اند و تولید انبوه برای سال ۲۰۳۰ هدف‌گذاری شده است.

چرا باتری‌ها با هر بار شارژ کمی فرسوده می‌شوند؟

باتری لیتیوم‌یونی برخلاف یک مخزن ساده انرژی، مجموعه‌ای از مواد و واکنش‌های شیمیایی است که در طول استفاده دائماً تغییر می‌کنند.

هنگام شارژ، یون‌های لیتیوم میان الکترودهای باتری جابه‌جا می‌شوند. در زمان تخلیه انرژی نیز مسیر حرکت آن‌ها تغییر می‌کند و جریان الکتریکی برای استفاده در دستگاه فراهم می‌شود.

این فرایند در یک باتری سالم هزاران بار تکرار می‌شود، اما همه تغییراتی که درون سلول رخ می‌دهند کاملاً برگشت‌پذیر نیستند.

با گذشت زمان، ممکن است لایه‌های جدیدی روی سطح مواد تشکیل شوند، بخشی از لیتیوم قابل‌استفاده از دسترس خارج شود یا مقاومت داخلی سلول افزایش پیدا کند.

در نتیجه، باتری پس از تعداد زیادی چرخه دیگر نمی‌تواند به اندازه روز نخست انرژی ذخیره کند.

سرعت این فرسودگی به عوامل متعددی بستگی دارد. ترکیب مواد، طراحی الکترودها، دما، جریان شارژ و دشارژ و محدوده شارژ باتری همگی می‌توانند بر طول عمر اثر بگذارند.

برای مثال، استفاده مداوم از جریان‌های بسیار بالا یا فعالیت در دماهای نامناسب ممکن است بعضی واکنش‌های ناخواسته را تشدید کند.

شرکت KRI در تحقیقات خود بر مسئله دیگری تمرکز کرده است: یکنواخت‌نبودن واکنش‌ها در قسمت‌های مختلف الکترود.

به گفته پژوهشگران این شرکت، اگر بخش‌هایی از الکترود بیشتر از قسمت‌های دیگر درگیر واکنش شوند، احتمال فرسودگی موضعی افزایش پیدا می‌کند.

فناوری جدید با هدف توزیع یکنواخت‌تر فعالیت الکتروشیمیایی در سلول توسعه یافته است.

راز عمر طولانی باتری جدید چیست؟

یکی از نکات مهم خبر این است که دستاورد اعلام‌شده فقط به تغییر یک ماده مربوط نمی‌شود.

KRI برای بهبود عمر باتری، مجموعه‌ای از اجزای سلول را بهینه کرده است؛ از طراحی الکترودها و مواد فعال گرفته تا الکترولیت و جداکننده داخلی.

در باتری‌های لیتیوم‌یونی، الکترولیت امکان حرکت یون‌ها را میان دو الکترود فراهم می‌کند. جداکننده نیز از تماس مستقیم بخش‌های مثبت و منفی جلوگیری می‌کند و در عین حال باید عبور مناسب یون‌ها را ممکن سازد.

هماهنگی این اجزا اهمیت زیادی دارد.

حتی اگر یک ماده آند از نظر شیمیایی پایدار باشد، طراحی نامناسب سایر بخش‌ها می‌تواند به توزیع غیریکنواخت جریان و افزایش فرسودگی منجر شود.

KRI اعلام کرده در ساختار جدید، میزان غیریکنواختی واکنش‌های الکترود نسبت به سلول مرجع حدود ۵۰ درصد کاهش پیدا کرده است.

به گفته شرکت، این تغییر باعث افزایش آستانه‌ای می‌شود که پس از عبور از آن، فرایندهای تخریبی می‌توانند با سرعت بیشتری آغاز شوند.

از جمله این فرایندها می‌توان به تشکیل لایه‌های ناخواسته لیتیوم فلزی روی آند و تولید گاز درون باتری اشاره کرد.

کاهش این مشکلات می‌تواند به حفظ ظرفیت باتری در تعداد چرخه‌های بیشتر کمک کند.

با این حال، گزارش عمومی تمام جزئیات فرمول شیمیایی و طراحی داخلی سلول را منتشر نکرده است. بنابراین امکان بازسازی مستقل روش یا تعیین سهم دقیق هر ماده در نتیجه نهایی، صرفاً بر اساس اطلاعیه موجود فراهم نیست.

گرافیت طبیعی Talnode-C چه نقشی دارد؟

آند یکی از بخش‌های اصلی باتری لیتیوم‌یونی است و در بسیاری از محصولات متداول از گرافیت ساخته می‌شود.

گرافیت ساختاری لایه‌ای دارد که امکان ورود و خروج یون‌های لیتیوم را در شرایط مشخص فراهم می‌کند.

اما همه انواع گرافیت برای ساخت باتری مناسب نیستند.

اندازه ذرات، شکل آن‌ها، خلوص ماده و ویژگی‌های سطحی می‌توانند بر مقاومت الکتریکی، سرعت واکنش و عمر سلول اثر بگذارند.

Talga ماده‌ای با نام Talnode-C تولید می‌کند که از گرافیت طبیعی استخراج‌شده از منابع این شرکت در سوئد به دست می‌آید.

این ماده پس از مراحل فرآوری و خالص‌سازی به ذراتی با ویژگی‌های کنترل‌شده تبدیل می‌شود و پوشش مخصوصی دریافت می‌کند.

طبق توضیح Talga، ذرات Talnode-C اندازه نسبتاً کوچک، ساختار بلوری مناسب و ویژگی‌های یکنواخت دارند.

شرکت معتقد است این خصوصیات به کاهش مقاومت و افزایش پایداری آند در سلول طراحی‌شده توسط KRI کمک کرده‌اند.

با وجود این، نمی‌توان تمام نتیجه ۸۰۰۰ چرخه را به گرافیت Talga نسبت داد.

KRI تأکید کرده که عمر طولانی حاصل طراحی کلی باتری و ترکیب چندین جزء است.

این تمایز اهمیت دارد؛ زیرا ممکن است استفاده از همین گرافیت در باتری‌ای با طراحی متفاوت، نتیجه یکسانی ایجاد نکند.

آزمایش ۸۰۰۰ چرخه چگونه انجام شده است؟

بر اساس اطلاعات منتشرشده در اطلاعیه رسمی، آزمون‌های گزارش‌شده در دمای ۲۵ درجه سانتی‌گراد انجام شده‌اند.

نرخ شارژ در بخشی از آزمون‌ها معادل ۰٫۵C و نرخ دشارژ در محدوده ۳C تا ۷٫۲۵C بوده است.

در صنعت باتری، حرف C برای بیان نرخ شارژ یا تخلیه نسبت به ظرفیت اسمی سلول استفاده می‌شود.

به‌صورت ساده، نرخ ۱C نشان‌دهنده جریانی است که از نظر اسمی می‌تواند ظرفیت کامل باتری را در حدود یک ساعت شارژ یا تخلیه کند؛ البته زمان واقعی به شرایط و محدودیت‌های سلول بستگی دارد.

بنابراین ۰٫۵C نرخ آرام‌تری است، در حالی که ۳C و بالاتر به دشارژ با جریان زیاد اشاره دارند.

KRI همچنین اعلام کرده چرخه‌های آزمایش‌شده محدوده صفر تا ۱۰۰ درصد وضعیت شارژ را در بر گرفته‌اند.

این جزئیات برای تفسیر نتیجه ضروری هستند.

یک باتری ممکن است در شرایط آزمایشگاهی مشخص عملکرد بسیار خوبی داشته باشد، اما در محیطی با دماهای متغیر، شارژ سریع مداوم یا الگوهای نامنظم استفاده، رفتار متفاوتی نشان دهد.

عدد ۸۰۰۰ چرخه باید همراه با شرایطی خوانده شود که در آن ثبت شده است.

همچنین مشخص نیست تمام نمونه‌های ساخته‌شده دقیقاً به یک تعداد چرخه رسیده‌اند یا میزان پراکندگی عملکرد میان نمونه‌ها چقدر بوده است.

برای ارزیابی دقیق‌تر به داده‌های گسترده‌تر و آزمون‌های مستقل نیاز خواهد بود.

حفظ ۷۵ درصد ظرفیت یعنی چه؟

وقتی گفته می‌شود باتری پس از ۸۰۰۰ چرخه همچنان ۷۵ درصد ظرفیت خود را حفظ کرده، منظور این نیست که عملکرد آن هیچ تغییری نکرده است.

فرض کنیم یک سلول در آغاز عمر خود توانایی ذخیره ۱۰۰ واحد انرژی را داشته باشد.

اگر پس از استفاده طولانی ظرفیت آن به ۷۵ درصد مقدار اولیه برسد، در شرایط اندازه‌گیری یکسان می‌تواند تقریباً ۷۵ واحد انرژی ذخیره کند.

این کاهش ظرفیت یکی از معیارهای بررسی فرسودگی باتری است.

اما باید توجه داشت که معیار پایان عمر در همه کاربردها یکسان نیست.

برای بعضی محصولات، رسیدن ظرفیت به ۸۰ درصد مقدار اولیه یکی از نقاط مهم ارزیابی است. در کاربردهای دیگر ممکن است باتری با ظرفیت کمتر نیز همچنان قابل‌استفاده باشد.

بنابراین عدد ۷۵ درصد به‌خودی‌خود نشان نمی‌دهد باتری برای تمام کاربردها تا آن لحظه عملکرد قابل‌قبولی خواهد داشت.

در خودروهای برقی، کاهش ظرفیت می‌تواند بر برد حرکتی تأثیر بگذارد. در تجهیزات ذخیره انرژی نیز مقدار انرژی قابل‌ذخیره و توان تحویلی اهمیت دارد.

در کنار ظرفیت، شاخص‌هایی مانند مقاومت داخلی، توان خروجی و ایمنی نیز باید بررسی شوند.

نتیجه KRI نشان می‌دهد سلول آزمایشی در معیار حفظ ظرفیت، پس از تعداد زیادی چرخه عملکرد امیدوارکننده‌ای داشته است؛ اما ارزیابی کامل عمر عملیاتی به اطلاعات بیشتری نیاز دارد.

آیا این باتری پنج برابر بیشتر از باتری‌های معمولی عمر می‌کند؟

در اطلاعیه Talga، عمر چرخه‌ای باتری جدید با یک سلول متداول که حدود ۱۶۰۰ چرخه دوام دارد مقایسه شده است.

نسبت ۸۰۰۰ به ۱۶۰۰ برابر با پنج است و مبنای عبارت «عمر پنج‌برابری» محسوب می‌شود.

اما این مقایسه نباید به همه باتری‌های موجود در بازار تعمیم داده شود.

باتری‌های لیتیوم‌یونی خانواده گسترده‌ای از محصولات هستند و مواد شیمیایی و طراحی‌های متفاوتی دارند.

برای مثال، برخی باتری‌ها برای دستیابی به چگالی انرژی بالا بهینه می‌شوند، در حالی که بعضی دیگر دوام چرخه‌ای طولانی‌تر یا تحمل جریان بالاتر را در اولویت قرار می‌دهند.

حتی باتری‌هایی با ترکیب شیمیایی مشابه ممکن است بسته به شرایط استفاده، تعداد چرخه‌های متفاوتی را تحمل کنند.

بنابراین، خبر تازه به معنای آن نیست که تمام باتری‌های خودروهای برقی فعلی تنها ۱۶۰۰ چرخه عمر دارند یا محصول KRI در هر شرایطی دقیقاً پنج برابر بهتر عمل خواهد کرد.

مقایسه علمی دقیق به آزمایش سلول‌های مختلف در شرایط یکسان نیاز دارد.

همچنین هنوز نتایج یک ارزیابی مستقل و جامع از محصول جدید منتشر نشده است.

توصیف دقیق‌تر آن است که KRI در آزمون اعلام‌شده، دوام چرخه‌ای حدود پنج برابر سلول مرجع مورد استفاده خود گزارش کرده است.

باتری جدید در چه اندازه‌هایی ساخته شده است؟

یکی از ویژگی‌های مهم پروژه، تولید نمونه‌هایی در اندازه‌هایی نزدیک به نیازهای صنعتی است.

KRI اعلام کرده سلول‌های نمونه را در دو شکل تولید کرده است.

نوع نخست، سلول‌های تخت و لایه‌ای با ظرفیت حدود ۱۰ تا ۱۱ آمپرساعت هستند.

این ساختار می‌تواند برای بررسی کاربردهای مختلف در مجموعه‌های باتری مناسب باشد.

نوع دوم، سلول‌های استوانه‌ای با اندازه استاندارد ۲۱۷۰۰ هستند که ظرفیت آن‌ها حدود ۳ تا ۳٫۴ آمپرساعت اعلام شده است.

نام ۲۱۷۰۰ به قالب فیزیکی سلول اشاره دارد؛ یعنی قطر تقریبی ۲۱ میلی‌متر و طول حدود ۷۰ میلی‌متر.

این قالب در صنعت باتری شناخته شده است و وجود نمونه در چنین ابعادی می‌تواند ارزیابی اولیه فناوری را برای سازندگان تجهیزات آسان‌تر کند.

KRI همچنین چگالی انرژی حجمی نمونه‌ها را حدود ۵۲۰ وات‌ساعت بر لیتر گزارش کرده است.

چگالی انرژی حجمی نشان می‌دهد چه مقدار انرژی در واحد حجم سلول ذخیره می‌شود.

البته این شاخص با چگالی انرژی وزنی که بر حسب وات‌ساعت بر کیلوگرم بیان می‌شود تفاوت دارد.

همچنین عدد مربوط به سلول نباید بدون محاسبه به کل مجموعه باتری تعمیم داده شود؛ زیرا بسته باتری شامل اجزای دیگری مانند محفظه، اتصالات، تجهیزات خنک‌سازی و سامانه مدیریت است.

یک میلیون کیلومتر رانندگی با یک باتری؟

یکی از ادعاهای جالب اطلاعیه Talga، امکان دستیابی به حدود یک میلیون کیلومتر پیمایش تجمعی در خودروهای برقی است.

اما این عدد را نباید با برد خودرو پس از یک بار شارژ اشتباه گرفت.

پیمایش تجمعی به مجموع مسافتی اشاره دارد که خودرو می‌تواند در طول چرخه‌های متعدد شارژ و دشارژ طی کند.

برای مثال، اگر خودرویی در هر چرخه به‌طور متوسط مسافت مشخصی حرکت کند، تعداد زیاد چرخه‌های قابل‌استفاده می‌تواند مجموع پیمایش در طول عمر باتری را افزایش دهد.

با این حال، محاسبه واقعی به ظرفیت بسته باتری، مصرف انرژی خودرو، شیوه رانندگی و شرایط محیطی وابسته است.

همچنین باتری ممکن است با گذشت زمان ظرفیت خود را از دست بدهد و برد قابل‌دستیابی در هر چرخه کاهش پیدا کند.

به همین دلیل، عدد یک میلیون کیلومتر در اطلاعیه شرکت یک برآورد بالقوه است، نه نتیجه آزمایش جاده‌ای یک خودروی تجاری که چنین مسافتی را طی کرده باشد.

KRI هنوز نمونه‌ای از خودروی تجاری مجهز به این باتری را که یک میلیون کیلومتر کار کرده باشد معرفی نکرده است.

این موضوع در تیترنویسی اهمیت زیادی دارد؛ زیرا تفاوت روشنی میان «باتری با ظرفیت بالقوه پیمایش تجمعی بالا» و «خودروی آزمایش‌شده با یک میلیون کیلومتر پیمایش» وجود دارد.

چرا تاکسی‌های برقی می‌توانند مشتری این فناوری باشند؟

دوام چرخه‌ای بالا برای همه کاربران به یک اندازه اهمیت ندارد.

یک خودروی شخصی ممکن است روزانه مسافت نسبتاً محدودی طی کند، اما تاکسی برقی یا خودروهای ناوگانی می‌توانند در مدت کوتاه‌تری پیمایش بسیار بیشتری داشته باشند.

این خودروها ممکن است در طول یک روز چند بار شارژ شوند.

در چنین شرایطی، تعداد چرخه‌های شارژ و دشارژ با سرعت بیشتری افزایش پیدا می‌کند و فرسودگی باتری می‌تواند بر هزینه بهره‌برداری اثر بگذارد.

اگر عمر مفید سلول افزایش یابد، ممکن است دوره استفاده از بسته باتری طولانی‌تر شود یا نیاز به تعویض آن کاهش پیدا کند.

این موضوع برای تاکسی‌های خودران و خودروهایی که باید ساعات زیادی در شبانه‌روز فعال باشند نیز اهمیت بالقوه دارد.

اما عمر چرخه‌ای تنها معیار اقتصادی نیست.

قیمت هر کیلووات‌ساعت ظرفیت، سرعت شارژ، وزن بسته باتری و هزینه نگهداری نیز بر انتخاب فناوری اثر می‌گذارند.

ممکن است یک باتری دوام بیشتری داشته باشد اما هزینه اولیه آن نیز بالاتر باشد.

در آن صورت، باید بررسی شود آیا صرفه‌جویی ناشی از عمر طولانی‌تر، هزینه اضافی را جبران می‌کند یا خیر.

فعلاً هیچ قیمت تجاری برای باتری KRI اعلام نشده است و امکان انجام چنین مقایسه‌ای به شکل قطعی وجود ندارد.

کاربرد در ذخیره‌سازی برق خورشیدی و بادی

باتری‌های بادوام فقط برای خودروهای برقی اهمیت ندارند.

در سامانه‌های ذخیره انرژی، باتری می‌تواند در زمان تولید مازاد برق شارژ شود و در دوره‌های موردنیاز انرژی ذخیره‌شده را به شبکه بازگرداند.

برای مثال، نیروگاه خورشیدی ممکن است در ساعات میانی روز برق بیشتری تولید کند، در حالی که تقاضای مصرف در ساعات دیگری افزایش پیدا کند.

باتری می‌تواند به جابه‌جایی بخشی از این انرژی در طول زمان کمک کند.

در چنین کاربردی، ممکن است سلول‌ها برای سال‌های طولانی به‌صورت منظم شارژ و تخلیه شوند.

بنابراین دوام چرخه‌ای می‌تواند بر هزینه کل ذخیره‌سازی انرژی تأثیر بگذارد.

اگر یک سامانه بتواند تعداد چرخه‌های بیشتری انجام دهد، ممکن است انرژی بیشتری را در طول عمر خود جابه‌جا کند.

با این حال، عملکرد اقتصادی به قیمت اولیه، بازده رفت‌وبرگشتی، هزینه تجهیزات جانبی و نرخ فرسودگی نیز وابسته است.

برای کاربردهای شبکه برق، مسئله ایمنی اهمیت ویژه‌ای دارد؛ زیرا مجموعه‌های ذخیره انرژی ممکن است از هزاران سلول تشکیل شده باشند.

در اطلاعیه KRI نتایج مربوط به آزمون‌های جامع ایمنی یک سامانه ذخیره‌سازی تجاری منتشر نشده است.

به همین دلیل، مناسب‌بودن محصول جدید برای استفاده گسترده در نیروگاه‌ها و شبکه برق همچنان نیازمند بررسی و تأییدهای بیشتر خواهد بود.

گرافیت سوئدی چه مزیتی برای زنجیره تأمین دارد؟

Talga یک شرکت فعال در توسعه مواد موردنیاز باتری است که منابع گرافیت طبیعی آن در سوئد قرار دارند.

این شرکت تلاش می‌کند با استفاده از فناوری فرآوری اختصاصی، ماده آند مناسب تولید باتری‌های لیتیوم‌یونی را عرضه کند.

تولید گرافیت باتری فقط به استخراج ماده معدنی محدود نمی‌شود.

گرافیت باید مراحل خالص‌سازی، شکل‌دهی و پوشش‌دهی را پشت سر بگذارد تا بتواند با نیازهای سازندگان سلول سازگار شود.

کیفیت این فرایند می‌تواند بر عملکرد نهایی آند تأثیر بگذارد.

Talga اعلام کرده در تولید Talnode-C از برق تجدیدپذیر و فناوری فرآوری متعلق به خود استفاده می‌کند.

شرکت این رویکرد را راهی برای کاهش آثار زیست‌محیطی و ایجاد زنجیره تأمین قابل‌ردیابی معرفی کرده است.

اما برای مقایسه دقیق اثرات محیط‌زیستی ماده با نمونه‌های دیگر، به ارزیابی چرخه عمر و اطلاعات مستقل قابل‌مقایسه نیاز است.

همچنین موفقیت آزمایش باتری KRI به‌تنهایی ثابت نمی‌کند گرافیت Talga در تمام کاربردها از گرافیت مصنوعی یا سایر منابع طبیعی بهتر است.

نتیجه فعلی نشان‌دهنده عملکرد مناسب این ماده در طراحی مشخصی از سلول است.

آیا گرافیت طبیعی می‌تواند جای گرافیت مصنوعی را بگیرد؟

گرافیت طبیعی و مصنوعی هر دو در صنعت باتری کاربرد دارند، اما ویژگی‌ها و مسیرهای تولید آن‌ها متفاوت است.

گرافیت مصنوعی معمولاً با استفاده از فرایندهای صنعتی و عملیات حرارتی تولید می‌شود.

گرافیت طبیعی از منابع معدنی استخراج و سپس برای استفاده در باتری فرآوری می‌شود.

هرکدام از این مواد می‌توانند مزایا و محدودیت‌های خود را داشته باشند.

در بعضی کاربردهای پرقدرت یا با الزامات عمر چرخه‌ای سخت‌گیرانه، سازندگان ممکن است گرافیت مصنوعی را ترجیح دهند.

Talga معتقد است نتیجه آزمایش KRI نشان می‌دهد گرافیت طبیعی فرآوری‌شده نیز می‌تواند در شرایط مناسب عملکرد بسیار خوبی ارائه دهد.

اما مسئله مهم، سهم دقیق ماده آند در موفقیت محصول است.

در نشست سرمایه‌گذاران ۱۲ نوامبر، از مدیرعامل Talga پرسیده شد آیا KRI آزمایش‌های مستقیم و کاملاً یکسانی برای مقایسه Talnode-C با گرافیت‌های دیگر انجام داده است یا خیر.

مدیرعامل شرکت تأیید کرد که نمی‌تواند با قطعیت درباره تمام این آزمایش‌های مقایسه‌ای اظهارنظر کند و انتظار دارد جزئیات فنی بیشتری در آینده منتشر شود.

این نکته نشان می‌دهد هنوز اطلاعات کافی برای تعیین سهم مستقل Talnode-C در عمر ۸۰۰۰ چرخه‌ای در اختیار عموم قرار ندارد.

بنابراین نتیجه جدید را باید موفقیت یک طراحی مشترک سلول و ماده آند دانست، نه اثبات برتری مطلق یک نوع گرافیت.

KRI و Osaka Gas چه نقشی در این پروژه دارند؟

KRI یک مجموعه تحقیق و توسعه ژاپنی است که زیرمجموعه کامل شرکت Osaka Gas محسوب می‌شود.

این شرکت سابقه طولانی در بررسی مواد و توسعه فناوری باتری دارد و به گفته Talga، حدود سه دهه در این حوزه فعالیت کرده است.

KRI در پروژه جدید فقط نقش آزمایش‌کننده یک ماده خام را نداشته است.

این مجموعه طراحی سلول لیتیوم‌یونی را توسعه داده و اجزای مختلف آن را برای افزایش دوام بهینه کرده است.

سپس از ماده آند Talnode-C در نمونه‌های ساخته‌شده استفاده کرده و عملکرد سلول‌ها را ارزیابی کرده است.

این ساختار همکاری اهمیت دارد، زیرا توسعه فناوری باتری معمولاً نتیجه فعالیت چند مجموعه تخصصی است.

تأمین‌کننده مواد ممکن است بر خلوص، اندازه ذرات و کیفیت ساخت تمرکز کند؛ در حالی که طراح سلول، ترکیب مواد و معماری داخلی را تعیین می‌کند.

در مرحله بعد، سازندگان خودرو یا تجهیزات ذخیره انرژی باید محصول را در شرایط موردنظر خود آزمایش کنند.

KRI اعلام کرده نمونه‌های آزمایشی در اختیار مشتریان برای بررسی قرار گرفته‌اند.

اما نام تمام مشتریان، حجم نمونه‌های تحویل‌شده و نتایج ارزیابی آن‌ها به‌صورت عمومی منتشر نشده است.

چه زمانی این باتری وارد بازار می‌شود؟

بر اساس اطلاعیه ۱۲ نوامبر، تولید انبوه برای سال ۲۰۳۰ هدف‌گذاری شده است.

این تاریخ یک برنامه توسعه است و به معنی وجود قرارداد قطعی برای عرضه گسترده در همان سال نیست.

پیش از تولید انبوه، چند مرحله مهم باید انجام شود.

نخست، مشتریان باید نمونه‌ها را در شرایط مناسب کاربرد خود بررسی کنند.

سپس ممکن است به تغییرات طراحی، آزمون‌های ایمنی و ارزیابی دوام طولانی‌مدت نیاز باشد.

همچنین فرایند تولید باید از مقیاس نمونه آزمایشگاهی به ظرفیت صنعتی افزایش پیدا کند.

در این مرحله، سازندگان باید اطمینان پیدا کنند سلول‌های تولیدشده با تعداد زیاد، کیفیت قابل‌قبول و عملکرد نسبتاً یکنواختی دارند.

تفاوت میان ساخت چند نمونه موفق و تولید میلیون‌ها سلول با کیفیت پایدار بسیار زیاد است.

KRI و Talga هنوز قرارداد خرید قطعی و گسترده‌ای را که مستقیماً به محصول جدید مربوط باشد اعلام نکرده‌اند.

همچنین قیمت نهایی، ظرفیت کارخانه احتمالی و مشخصات تمام نسخه‌های تجاری مشخص نیست.

بنابراین نمی‌توان از هم‌اکنون درباره زمان عرضه یک خودروی مجهز به این باتری یا قیمت آن نتیجه‌گیری کرد.

آیا این خبر به معنی حل مشکل عمر باتری است؟

ثبت بیش از ۸۰۰۰ چرخه با حفظ ۷۵ درصد ظرفیت، نتیجه‌ای مهم برای یک سامانه آزمایشی لیتیوم‌یونی است.

این نتیجه نشان می‌دهد با طراحی مناسب سلول و انتخاب مواد سازگار می‌توان سرعت بعضی فرایندهای فرسودگی را کاهش داد.

اما یک آزمایش موفق لزوماً تمام محدودیت‌های فناوری باتری را برطرف نمی‌کند.

در استفاده واقعی، باتری با شرایط متنوعی روبه‌رو می‌شود: دمای بالا یا پایین، شارژهای سریع، دوره‌های استراحت، تغییر شدت مصرف و گذشت زمان حتی بدون استفاده فعال.

عمر تقویمی باتری نیز به اندازه عمر چرخه‌ای اهمیت دارد.

ممکن است یک سلول در آزمایش چرخه‌ای دوام بالایی داشته باشد، اما برای کاربرد خاصی لازم باشد عملکرد آن پس از سال‌ها نگهداری نیز بررسی شود.

همچنین چگالی انرژی، سرعت شارژ، ایمنی و هزینه تولید باید در کنار دوام سنجیده شوند.

KRI و Talga هنوز مجموعه کامل داده‌های لازم برای چنین ارزیابی جامعی را منتشر نکرده‌اند.

مهم‌ترین اتفاق ۱۲ نوامبر، اعلام عملکرد یک سلول آزمایشی با استفاده از آند گرافیتی Talnode-C است؛ سلولی که در شرایط گزارش‌شده دوام چرخه‌ای بسیار بالایی نشان داده و اکنون وارد مرحله ارزیابی مشتریان شده است.

اگر آزمون‌های مستقل این عملکرد را تأیید کنند و تولید صنعتی با هزینه مناسب امکان‌پذیر شود، فناوری می‌تواند برای خودروهای برقی پرکارکرد و سامانه‌های ذخیره انرژی جذاب باشد.

اما تا پیش از تکمیل این مراحل، عبارت دقیق‌تر «باتری آزمایشی با عمر چرخه‌ای پنج‌برابری در مقایسه اعلام‌شده» است، نه باتری تجاری‌ای که عمر پنج‌برابری آن برای همه کاربران تضمین شده باشد.

منبع: Talga Group، اطلاعیه رسمی بورس استرالیا در ۱۲ نوامبر ۲۰۲۶؛ Kalkine؛ Middle News؛ Grafa؛ نشست سرمایه‌گذاران Talga در ۱۲ نوامبر ۲۰۲۶