CATL از باتری آینده رونمایی کرد؛ برد ۱۶۰۰ کیلومتری خودروهای برقی در راه است
شرکت چینی CATL، بزرگترین تولیدکننده باتری خودروهای برقی جهان، از برنامه بلندمدت خود برای توسعه باتریهای لیتیوم-هوا (Lithium-Air) رونمایی کرده است. این نخستین بار است که این غول صنعت باتری بهصورت رسمی فناوری لیتیوم-هوا را بهعنوان مسیر آینده توسعه خود معرفی میکند؛ فناوریای که بسیاری از متخصصان آن را «جام مقدس» صنعت باتری میدانند.
این اعلام در جریان «فروم Powering the Nation 2026» توسط وو کای، دانشمند ارشد CATL و عضو آکادمی مهندسی چین انجام شد. به گفته او، رقابت نسل بعدی صنعت باتری در سطح جهانی حول محور فناوری لیتیوم-هوا شکل خواهد گرفت.
باتریای که نفس میکشد!
برخلاف باتریهای لیتیومیون متداول که امروزه در اکثر خودروهای برقی استفاده میشوند، باتریهای لیتیوم-هوا ساختار متفاوتی دارند. در این فناوری از فلز لیتیوم خالص بهعنوان آند استفاده میشود و اکسیژن موردنیاز واکنشهای شیمیایی مستقیماً از هوای محیط تأمین میشود.
در باتریهای رایج، مواد سنگینی مانند نیکل، کبالت و منگنز برای ذخیره و انتقال یونهای لیتیوم به کار میروند. حذف این مواد سنگین باعث کاهش چشمگیر وزن باتری میشود. به همین دلیل از باتریهای لیتیوم-هوا با عنوان «باتریهای تنفسی» نیز یاد میشود؛ زیرا برای انجام واکنشهای الکتروشیمیایی به اکسیژن هوا متکی هستند.
چگالی انرژی در حد بنزین
دلیل اصلی هیجان دانشمندان نسبت به این فناوری، چگالی انرژی خارقالعاده آن است.
در تئوری، باتریهای لیتیوم-هوا میتوانند به چگالی انرژی ۱۲ هزار واتساعت بر کیلوگرم دست یابند؛ عددی که بسیار نزدیک به چگالی انرژی بنزین با حدود ۱۳ هزار واتساعت بر کیلوگرم است.
برای درک بهتر این موضوع، مقایسه زیر را ببینید:
فناوری باتری | چگالی انرژی |
|---|---|
باتریهای لیتیومیون فعلی | 250 تا 270 واتساعت بر کیلوگرم |
باتریهای حالت جامد نسل آینده | حدود 500 واتساعت بر کیلوگرم |
نمونههای آزمایشگاهی لیتیوم-هوا | بیش از 1200 واتساعت بر کیلوگرم |
ظرفیت تئوری لیتیوم-هوا | 12,000 واتساعت بر کیلوگرم |
بنزین | حدود 13,000 واتساعت بر کیلوگرم |
حتی نمونههای آزمایشگاهی فعلی نیز با چگالی انرژی بیش از ۱۲۰۰ واتساعت بر کیلوگرم، بیش از چهار برابر باتریهای لیتیومیون امروزی انرژی ذخیره میکنند.
اگر این فناوری به تولید انبوه برسد، برد خودروهای برقی میتواند بهراحتی از ۱۶۰۰ کیلومتر فراتر رود؛ عددی که عملاً نگرانی از بابت شارژ مجدد را از بین خواهد برد.
چرا این فناوری تاکنون به بازار نرسیده است؟
ایده باتریهای لیتیوم-هوا جدید نیست و ریشه آن به دهه ۱۹۷۰ میلادی بازمیگردد. با این حال، موانع فنی بزرگی مانع تجاریسازی آن شدهاند.
مهمترین چالشهای این فناوری عبارتاند از:
- حساسیت شدید به رطوبت هوا
- تأثیر منفی دیاکسید کربن موجود در هوا بر واکنشهای شیمیایی
- ناپایداری کاتالیستها
- کاهش سریع عملکرد باتری در چرخههای شارژ و تخلیه
- دشواری حفظ ایمنی و دوام در شرایط واقعی استفاده
این مشکلات باعث شده بودند که فناوری لیتیوم-هوا برای دههها در حد تحقیقات آزمایشگاهی باقی بماند.
پیشرفتهای مهم در سالهای اخیر
با وجود چالشهای فراوان، طی دو سال گذشته چند دستاورد مهم توجه صنعت را دوباره به این فناوری جلب کرده است.
سال ۲۰۲۴ (۱۴۰۳ شمسی)
پژوهشگران مشترک از دانشگاه ایلینوی شیکاگو، آزمایشگاه ملی آرگون و دانشگاه ایالتی کالیفرنیا نورتریج موفق شدند نمونهای از باتری لیتیوم-هوا را توسعه دهند که بیش از ۷۰۰ چرخه شارژ و تخلیه را در شرایط مشابه هوای واقعی تحمل میکند.
سال ۲۰۲۵ (۱۴۰۴ شمسی)
محققان آزمایشگاه ملی آرگون و مؤسسه فناوری ایلینوی نمونهای پیشرفتهتر را معرفی کردند که به چگالی انرژی ۱۲۰۰ واتساعت بر کیلوگرم و عمر مفید ۱۰۰۰ چرخه شارژ در دمای محیط دست یافته است.
پژوهشگران معتقدند این فناوری پس از سال ۲۰۳۰ (۱۴۰۹ شمسی) میتواند به مرحله استفاده تجاری برسد و زمینه تولید خودروهای برقی با برد بیش از ۱۶۰۰ کیلومتر را فراهم کند.
استراتژی سهمرحلهای CATL برای آینده باتریها
اعلام تمرکز CATL بر باتریهای لیتیوم-هوا نشان میدهد این شرکت نقشه راه مشخصی برای آینده صنعت باتری تدوین کرده است.
کوتاهمدت
اتکا به فناوریهای بالغ و اقتصادی فعلی برای پاسخگویی به نیاز بازار.
میانمدت
استفاده گسترده از باتریهای حالت جامد و ارتقای تجربه کاربران خودروهای برقی.
بلندمدت
رسیدن به سقف تئوری ذخیرهسازی انرژی از طریق توسعه فناوری لیتیوم-هوا.
این استراتژی ادامه مسیری است که CATL چند سال قبل با باتریهای سدیمیون آغاز کرد. این شرکت نخستین بار در سال ۲۰۲۰ (۱۳۹۹ شمسی) برنامه توسعه باتریهای سدیمیون را اعلام کرد و اکنون در سال ۲۰۲۶ تولید انبوه آنها را آغاز کرده است.
باتریهای سدیمیون CATL هماکنون در خودروهایی مانند جیایسی آیون UT، چانگان اوشان 520 و برخی محصولات جیلی، چری و فاو مورد استفاده قرار میگیرند.
سلطه CATL بر بازار جهانی باتری
CATL در حال حاضر بزرگترین تولیدکننده باتری خودروهای برقی و سامانههای ذخیرهسازی انرژی در جهان محسوب میشود.
بر اساس آمار منتشرشده:
- سهم CATL از بازار جهانی باتری خودروهای برقی در آوریل ۲۰۲۶ به ۴۷ درصد رسیده است.
- فروش باتریهای ذخیرهسازی انرژی این شرکت در سال ۲۰۲۵ به ۱۲۱ گیگاواتساعت رسیده است.
- CATL با سهم ۳۰.۴ درصدی از بازار جهانی ذخیرهسازی انرژی، برای پنجمین سال متوالی رتبه نخست جهان را در اختیار دارد.
آیا عصر خودروهای برقی ۲۰۰۰ کیلومتری نزدیک است؟
اگرچه باتریهای لیتیوم-هوا هنوز فاصله قابلتوجهی تا تولید انبوه دارند، اما ورود رسمی CATL به این حوزه نشان میدهد بزرگترین بازیگر صنعت باتری جهان این فناوری را جدی گرفته است. همانطور که باتریهای سدیمیون ظرف چند سال از مرحله تحقیقاتی به خطوط تولید رسیدند، لیتیوم-هوا نیز میتواند طی دهه آینده از آزمایشگاهها خارج شده و به خودروهای تولیدی راه پیدا کند.
در صورت تحقق وعدههای فعلی، خودروهای برقی آینده نهتنها از نظر برد با خودروهای بنزینی برابری خواهند کرد، بلکه ممکن است برای نخستین بار محدودیت تاریخی باتریها را نیز پشت سر بگذارند.