کلیدواژه بازار خودرو ۲۰۲۵: باتری حالت جامد

در سال ۲۰۲۵، در بخش خودروهای انرژی نو، باتری‌های حالت جامد بدون شک "ستاره" درخشان‌تر شده‌اند.

برای سال‌ها، باتری‌های حالت جامد عمدتاً در قلمرو هیجان مفهومی باقی ماندند، محدود به تحقیقات آزمایشگاهی یا به عنوان نکات برجسته پر زرق و برق در رویدادهای معرفی خودروسازان برای جلب توجه. با این حال، در سال ۲۰۲۵، این فناوری محدودیت‌های خود را شکست و واقعاً گامی حیاتی از نمونه‌های اولیه به محصولات، و از نمایش به تولید انبوه برداشت.

در اکتبر ۲۰۲۵، سی‌سی‌تی‌وی نیوز گزارش داد که دانشمندان چینی در فناوری باتری‌های حالت جامد لیتیوم-فلزی به پیشرفت بزرگی دست یافته‌اند و با موفقیت چالش‌های کلیدی در بهبود عملکرد باتری را برطرف کرده‌اند. این بدان معناست که انتظار می‌رود برد باتری‌های حالت جامد از معیار قبلی ۵۰۰ کیلومتر به ازای هر ۱۰۰ کیلوگرم باتری، به بیش از ۱۰۰۰ کیلومتر افزایش یابد.

یک تیم تحقیقاتی به رهبری هوانگ شوجیه از موسسه فیزیک آکادمی علوم چین، با همکاری تیم‌هایی از دانشگاه علوم و فناوری هوآژونگ و موسسه فناوری و مهندسی مواد نینگبو، فناوری "خود ترمیم شونده" مبتنی بر یون‌های ید را توسعه داده است. در طول عملکرد باتری، یون‌های ید تحت میدان الکتریکی یک رابط غنی از ید تشکیل می‌دهند که شکاف‌ها و منافذ بین الکترود و الکترولیت را مانند "شن‌های متحرک" به طور خودکار پر می‌کند. این نوآوری وابستگی به تجهیزات خارجی با فشار بالا را به طور کامل از بین می‌برد و بزرگترین مانع را که مانع کاربرد عملی باتری‌های تمام جامد می‌شود، برطرف می‌کند. در همین حال، سایر تیم‌های تحقیقاتی به پیشبرد نوآوری‌ها در زمینه انعطاف‌پذیری و ایمنی ادامه داده‌اند.

فراتر از مواد بالادستی، تولیدکنندگان باتری‌های میان‌دستی و شرکت‌های بزرگ خودروهای انرژی نو نیز تلاش‌های خود را در این زمینه تسریع کرده‌اند.

به طور خاص، CATL استراتژی "اول پیگیری نیمه‌جامد و در عین حال پرداختن به فناوری تمام‌جامد" را در عرصه باتری‌های حالت جامد اتخاذ کرده است. باتری‌های نیمه‌جامد متراکم آن در سه ماهه اول سال ۲۰۲۵ به تولید انبوه در مقیاس بزرگ دست یافتند و اولین خط آزمایشی باتری تمام‌جامد سولفیدی جهان در ماه مه سال گذشته در هفئی راه‌اندازی شد و برنامه‌هایی برای تولید انبوه در مقیاس کوچک تا سال ۲۰۲۷ دارد. در اکتبر ۲۰۲۵، Sunwoda باتری حالت جامد پلیمری "Xinbixiao" خود را عرضه کرد و انتظار می‌رود خط آزمایشی باتری تمام‌جامد ۰.۲ گیگاوات ساعتی در ماه مارس امسال تکمیل شود و همچنین تولید انبوه در مقیاس کوچک را تا سال ۲۰۲۷ هدف قرار دهد.

در میان تولیدکنندگان خودروهای انرژی نو، فناوری باتری تمام جامد "پوشش زنگ طلایی" چانگان اتومبیل از آزمایشگاه به مرحله اعتبارسنجی خودروی واقعی رسیده است و برنامه‌ریزی شده است تا در سال ۲۰۲۶ وارد مرحله اعتبارسنجی یکپارچه‌سازی خودرو شود و تا سال ۲۰۲۷ به تولید انبوه مقیاس‌پذیر دست یابد. جیلی اتو قصد دارد اعتبارسنجی یکپارچه‌سازی خودرو با باتری تمام جامد را در سال ۲۰۲۶ تکمیل کند و پس از آن در سال ۲۰۲۷ تولید انبوه مقیاس‌پذیر را آغاز کند. سایک موتور در طرح خودروهای جدید خود برای سال ۲۰۲۶ تاکید کرد که باتری‌های تمام جامد در طول سال تحت آزمایش خودروهای نمونه اولیه قرار خواهند گرفت. در حال حاضر، نسخه نیمه جامد "آنشین" MG4 قبلاً عرضه شده است. گروه GAC در نوامبر سال گذشته اعلام کرد که در ساخت اولین خط تولید آزمایشی باتری تمام جامد با ظرفیت بالا در چین پیشگام بوده است. تا سال ۲۰۲۶، انتظار می‌رود مدل‌های برند هایپر آن به طور کامل به باتری‌های جامد مجهز شوند و تولید انبوه به تدریج بین سال‌های ۲۰۲۷ تا ۲۰۳۰ عرضه شود.

از نظر زمانی، برنامه‌های اکثر خودروسازان برای ادغام باتری‌های حالت جامد در خودروها بین سال‌های ۲۰۲۶ تا ۲۰۳۰ متمرکز شده است. شاخص‌های مختلف نشان می‌دهند که رقابت شدیدی پیرامون باتری‌های حالت جامد به آرامی بین خودروسازان بزرگ آغاز شده است. این امر به نوبه خود، توسعه سریع باتری‌های حالت جامد را تسریع خواهد کرد.

باتری‌های حالت جام، الکترولیت‌های مایع قابل اشتعال سنتی را با الکترولیت‌های جامد غیرقابل اشتعال و غیر خورنده جایگزین می‌کنند و اساساً خطراتی مانند نشت، احتراق و انفجار را از بین می‌برند. حتی در شرایط شدید مانند دمای بالا، فشرده‌سازی یا سوراخ شدن، پایدار باقی می‌مانند و ایمنی ذاتی را تضمین کرده و خطرات فرار حرارتی را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهند. به لطف پایداری عالی خود، باتری‌های حالت جام می‌توانند از لیتیوم فلزی به عنوان آند استفاده کنند که تا ده برابر چگالی انرژی بیشتری نسبت به آندهای گرافیت فعلی ارائه می‌دهد. علاوه بر این، ماهیت پایدار آنها منجر به عوارض جانبی کمتری شده و در نتیجه عمر باتری را افزایش می‌دهد. علاوه بر این، سازگاری قوی‌تری با تغییرات دما نشان می‌دهند و در طیف وسیعی از ۵۰- درجه سانتی‌گراد تا ۲۰۰ درجه سانتی‌گراد به طور مؤثر عمل می‌کنند. علاوه بر این، از آنجایی که نیازی به نگرانی در مورد نشت وجود ندارد، باتری‌های حالت جام را می‌توان در اشکال انعطاف‌پذیرتری طراحی کرد که کاملاً با ساختارهای پلتفرم خودروهای الکتریکی سازگار می‌شوند، فضاهای از قبل استفاده نشده را پر می‌کنند و چگالی انرژی حجمی باتری‌های قدرت را به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشند.

در مجموع، گذار از باتری‌های مایع به باتری‌های حالت جامد، جهشی نسلی در فناوری باتری‌های قدرت محسوب می‌شود.

با وجود مزایای عملکردی متعدد، باتری‌های حالت جامد همچنان با چالش‌های قابل توجهی روبرو هستند تا بتوانند واقعاً در خودروها ادغام شوند.

در میان این چالش‌ها، فرآیندهای تولید و الزامات تجهیزات برای باتری‌های حالت جامد بسیار سخت‌گیرانه‌تر از باتری‌های مایع است. داده‌های عمومی نشان می‌دهد که هزینه باتری‌های لیتیوم-یون مایع تقریباً ۱۰۰ تا ۱۵۰ دلار بر کیلووات ساعت است، در حالی که هزینه باتری‌های حالت جامد بین ۴۰۰ تا ۸۰۰ دلار بر کیلووات ساعت است که آن‌ها را سه تا چهار برابر گران‌تر می‌کند. علاوه بر این، هزینه ساخت کارگاه‌های فوق تمیز و خشک مورد نیاز برای باتری‌های حالت جامد چندین برابر بیشتر از خطوط تولید سنتی باتری مایع است.

با کنار گذاشتن هزینه، باتری‌های حالت جامد نیز کاملاً ایمن نیستند. برخی از کارشناسان صنعت خاطرنشان کرده‌اند: "فرار حرارتی در یک باتری مایع ممکن است مانند یک ترقه کوچک باشد - تکان‌دهنده اما با قدرت تخریب محدود - در حالی که اگر یک باتری حالت جامد از محدودیت‌های ایمنی خود فراتر رود، می‌تواند بیشتر شبیه یک ترقه بزرگ باشد، با عواقب شدیدتر." به عبارت دیگر، آسیب ناشی از فرار حرارتی در باتری‌های حالت جامد می‌تواند بیشتر باشد.

در حال حاضر، هزینه‌های بالا و عدم قطعیت‌های ایمنی، موانع عملی قابل توجهی را برای استقرار باتری‌های حالت جامد ایجاد می‌کنند.

با این حال، تولید انبوه و پیاده‌سازی باتری‌های حالت جام، موهبت بزرگی برای صنعت خودروهای انرژی نو خواهد بود و بسیاری از خودروسازان در حال حاضر جدول زمانی روشنی را برای پذیرش این فناوری ترسیم کرده‌اند. سال ۲۰۲۷ نقطه عطف مهمی برای تولید انبوه در مقیاس کوچک باتری‌های حالت جام است، با خطوط نمایشی که قرار است رسماً تولید و ادغام با خودرو را آغاز کنند. تا آن زمان، مشخص خواهد شد که آیا باتری‌های حالت جام صرفاً یک سر و صدا هستند یا یک پیشرفت واقعی تکنولوژیکی.