[اتجاهات تقنية السيارات] لماذا تختلف البطاريات بين السيارات؟ الجزء الثاني: متقدم في المقال السابق، خلصنا إلى أن البطاريات تختلف بين السيارات. وفي هذا المقال، سنستعرض بطاريات السيارات الكهربائية الكبيرة. البطاريات المُنتجة حاليًا على نطاق واسع هي من نوعين: LFP وNMC. الفرق بينهما ليس في طريقة التصنيع، بل في الأولويات. كما أن هناك بطاريات لا تزال قيد التطوير، وهي بطاريات الحالة الصلبة. لماذا تُستخدم بطاريات الليثيوم أيون بالتحديد في السيارات الكهربائية؟ لأن كثافة الطاقة لكل وحدة وزن أعلى بمرات عديدة مقارنة ببطاريات الرصاص الحمضية، مما يسمح بحمل كمية كهرباء كافية لدفع السيارة. وتنقسم هذه البطاريات داخلها إلى فئتين رئيسيتين: LFP تركز على التكلفة والعمر الطويل، بينما NMC مصممة للمسافات الطويلة. وكلا النوعين مُنتجان بالفعل على نطاق واسع. LFP هي بطارية فوسفات الحديد الليثيوم (Lithium Iron Phosphate)، وتستخدم الحديد والفوسفات في القطب الموجب بدلاً من النيكل والكوبالت. وفقًا لوكالة الطاقة الدولية (IEA)، كان أكثر من نصف بطاريات السيارات الكهربائية المُوزعة عالميًا في عام 2025 من نوع LFP، وكان سعرها لكل كيلوواط/ساعة أقل بنسبة 40% على الأقل مقارنة بـ NMC. كما أن عمرها أطول: فمدة دورة الخلية تتراوح عادة بين 3,000 و5,000 دورة، مقارنة بـ 1,000 إلى 2,500 دورة لـ NMC. حتى مع الشحن الكامل إلى 100% يوميًا، فإن التأثير عليها أقل، كما أن درجة الحرارة التي تبدأ عندها خطر الاشتعال أعلى لدى LFP (حوالي 270 درجة مئوية) مقارنة بـ NMC (بين 150 و210 درجة مئوية). هذا لا يعني أن الحريق مستحيل، بل أنه أصعب في البدء. وتستخدم بطاريات LFP في طرازات تيسلا Model 3 وModel Y الأساسية، وفورد ماستان ماها-E المعيارية (73 كيلوواط/ساعة)، وشفروليه بولت طراز 2027 (65 كيلوواط/ساعة). NMC هي بطارية النيكل-المنغنيز-الكوبالت (Nickel Manganese Cobalt). وهي تتميز بكثافة طاقة أعلى من LFP، مما يسمح لها بالسفر لمسافات أطول بنفس الوزن. فكثافة الطاقة للخلية تتراوح بين 90 و205 واط/كغ لـ LFP، وبين 150 و300 واط/كغ لـ NMC. لكنها أغلى ثمنًا وأقصر عمرًا، وتتدهور أسرع عند الشحن الكامل إلى 100% بشكل متكرر. لذلك، يُوصى عادةً باستخدام شحن بنسبة 80% كمعدل يومي للسيارات التي تعمل بـ NMC. وهذا هو السبب في استخدام NMC في الطرازات ذات المدى الطويل. نقاط الضعف في LFP هي الوزن والأداء في البرد. للسفر نفس المسافة، تحتاج إلى بطارية أثقل أو أكبر حجمًا. ويصبح الفرق أكبر في درجات الحرارة المنخفضة: فقد تفقد بطاريات LFP أكثر من 30% من المدى في الطقس البارد، بينما تفقد NMC بين 15% و25%. في المناطق ذات الشتاء الطويل مثل ميشيغان، فإن إدارة حرارة البطارية والتدفئة قبل الشحن تصبح مهمة بنفس أهمية المدى. السيارات التي تمتلك ميزة تسخين البطارية قبل الشحن تختلف عن تلك التي لا تمتلكها من حيث سرعة الشحن في الشتاء. من منظور التشخيص، فإن المنحنى المستوي لجهد LFP هو العامل الأساسي. فخلية LFP تحتفظ بجهد ثابت بين 3.2 فولت و3.3 فولت خلال نطاق الشحن من 20% إلى 80%. وبالتالي، لا يمكن الاعتماد فقط على قياس الجهد لتقدير كمية الشحن المتبقية في هذا النطاق. ويجب على نظام إدارة البطارية (BMS) أن يجمع بين طريقة عد الكولوم (Coulomb Counting) التي تجمع التيار المتدفق، ونموذج الخلية، مع ضبط القياس عند الشحن الكامل والتفريغ الكامل. عند تقييم صحة البطارية، لا يكفي النظر إلى الجهد فقط، بل يجب أيضًا النظر إلى حالة الشحن (SOC)، وحالة الصحة (SOH)، والحرارة، والانحراف بين الخلايا. فإذا كان الجهد طبيعيًا لكن المدى قصيرًا، فالأولوية هي فحص SOC وSOH والانحراف بين الخلايا قبل أي شيء آخر. بطاريات الحالة الصلبة هي الخطوة التالية. وهي تستخدم إلكتروليت صلبًا بدلاً من السائل. وقد وصلت CATL إلى مرحلة نموذج أولي بسعة 20 أمبير/ساعة لخلايا كبريتيد الحالة الصلبة، وهدفها هو تحقيق كثافة طاقة تبلغ 500 واط/كغ. لكن هذا لا يزال هدفًا وليس مواصفات إنتاجية. وتهدف CATL إلى الإنتاج الكمي الصغير بحلول عام 2027 والإنتاج الضخم حوالي عام 2030، لكنها تصنف هذه التقنية حاليًا عند المستوى الرابع من تسع مراحل نضج تقني. وأعلنت Greater Bay Technology (GBT) في قوانغتشو أنها بدأت الإنتاج الكمي لخلايا الحالة الصلبة على خط بسعة 1 جيجاواط/ساعة في 13 أكتوبر 2026، لكن لم يتم تحديد السيارات التي ستستخدمها بعد، ولم تُكشف أسعار أو أعمار أو سرعات الشحن للجيل الأول من الخلايا. وبما أن بطاريات الحالة الصلبة لا تزال قيد التطوير، فهي تقنية تحتاج إلى المتابعة.باختصار، في بطاريات الدفع، يُعد LFP حاليًا المعيار الأساسي، أما إذا كنت تبحث عن أداء أبعد، فتتطلع إلى NMC، ثم تراقب بطاريات الحالة الصلبة. وبالتالي، لم تعد أسئلة البطارية تدور حول "أي بطارية أفضل؟" بل حول "ما الغرض من تركيب البطارية؟". فبطاريات LFP مناسبة للسيارات التي تقود كثيرًا في المناطق الحضرية، وبطاريات NMC مناسبة للسيارات التي تقطع مسافات طويلة، بينما تظل بطاريات الحالة الصلبة تقنية لا تزال بدون سعر محدد. شرح المصطلحات LFP (ليثيوم حديد فوسفات): بطارية ليثيوم أيون تستخدم الحديد والفوسفات في القطب الموجب. رخيصة وطويلة العمر ومقاومة للحرارة، لكن كثافة طاقتها منخفضة. NMC (نيكل منغنيز كوبالت): بطارية ليثيوم أيون تستخدم النيكل والمنغنيز والكوبالت في القطب الموجب. كثافة طاقتها عالية، لكنها مكلفة وعمرها الافتراضي أقصر نسبيًا. بطاريات الحالة الصلبة: بطاريات تستخدم إلكتروليت صلبًا بدلًا من الإلكتروليت السائل. لم تصل بعد إلى مرحلة الإنتاج الضخم. كثافة الطاقة: كمية الطاقة التي يمكن تخزينها لكل وحدة وزن أو حجم، وتُقاس بوحدة واط-ساعة/كيلوجرام (Wh/kg). BMS (نظام إدارة البطارية): جهاز يراقب جهد الخلايا والتيار ودرجة الحرارة، ويتحكم في الشحن والتفريغ. SOC (حالة الشحن): النسبة المئوية لشحنة البطارية المتبقية. SOH (حالة الصحة): مقياس يُظهر مدى بقاء أداء البطارية مقارنةً بالبطارية الجديدة. حساب كولوم (طريقة التكامل التياري): طريقة تقدير كمية الشحن عن طريق تكامل التيار على مدى الزمن. IEA (الوكالة الدولية للطاقة): منظمة دولية تُجري أبحاثًا في سياسات الطاقة وتُصدر إحصائيات. الصورة: خلية LFP مربعة من CATL Photo: Aeroid, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0