جنرال موتورز از توسعه فناوری باتری جدید لیتیوم منگنز غنی (LMR) با همکاری ال‌جی خبر داد؛ قیمت کمتر و مسافت بیشتر!

شرکت  جنرال موتورز  در راستای توسعه باتری لیتیوم منگنز غنی (LMR) برای استفاده در کامیون‌ها و خودروهای شاسی‌بلند برقی خود، با ال‌جی همکاری می‌کند. این شرکت خودروساز اعلام کرد که فناوری شیمیایی جدید در مقایسه با فناوری فعلی، از ایمنی بالاتر، چگالی انرژی بیشتر و هزینه کمتری برخوردار است.

باتری جدید لیتیوم منگنز غنی (LMR) در خودروهای جنرال موتورز استفاده می شود

هدف اصلی جنرال موتورز این است که به نخستین خودروسازی تبدیل شود که از باتری‌های LMR در خودروهای الکتریکی خود بهره می‌برد و قصد دارد تولید این باتری‌ها را در ایالات متحده تا سال 2028 میلادی آغاز کند. در ماه گذشته، شرکت فورد نیز اعلام کرد تصمیم دارد از باتری‌های LMR در خودروهای برقی خود استفاده کند، اما تحقق این امر تا سال 2030 به طول خواهد انجامید.

در باتری‌های مورد استفاده در خودروهای برقی، معمولاً کاتد یا همان الکترود منفی، از ترکیب NCM شامل نیکل، کبالت و منگنز ساخته می‌شود. کبالت، اگرچه جزء اساسی این ترکیب به شمار می‌رود، اما گران‌ترین ماده موجود در باتری است و استخراج آن اغلب در شرایطی دشواری صورت می‌گیرد. این موضوع باعث شده تا جنرال موتورز و سایر شرکت‌ها به فکر تولید باتری‌هایی بدون استفاده از کبالت باشد. به عنوان یک راهکار جایگزین، سلول‌های باتری LMR از نسبت بالاتری از منگنز استفاده می‌کنند که ماده‌ای مقرون به صرفه و فراوان‌تر است و در عین حال، ظرفیت و چگالی انرژی بیشتری را نیز ارائه می‌دهند.

جنرال موتورز در حدود 300 سلول LMR سایز کامل به عنوان نمونه اولیه تولید کرده و با شرکت LG Energy Solution برای یافتن راهکار شیمیایی بهینه برای این باتری‌ها همکاری نزدیک داشته است. اندرو اوری، مهندس باتری در جنرال موتورز، با اشاره به فراوانی منگنز می‌گوید: «ما معمولاً به شوخی می‌گوییم که این ماده به ارزانی خاک است.»

محصولات فعلی خودروهای برقی شورلت و کادیلاک جنرال موتورز از باتری‌های با محتوای نیکل بالا استفاده می‌کنند که انرژی لازم برای پیمودن مسافتی در حدود 300 تا 320 مایل را فراهم می‌آورند. جنرال موتورز گفته که باتری‌های LMR جدید، به دلیل ساختار منشوری خود، فشرده‌تر بوده و بازده فضایی بیشتری دارند و این امکان را فراهم می‌کنند تا خودروها بتوانند مسافتی بالغ بر 400 مایل را با یک بار شارژ طی کنند. سلول‌های منشوری به صورت مسطح در محفظه‌های سخت بسته‌بندی می‌شوند و فرآیند ساخت آن‌ها در مقایسه با سلول‌های استوانه‌ای از پیچیدگی کمتری برخوردار است.

انتظار می‌رود که پیچیدگی کمتر در ساخت و استفاده از مواد ارزان‌تر در باتری‌های LMR، منجر به کاهش هزینه نهایی خودروهای برقی شود که این موضوع یک چالش اساسی در مسیر تولید انبوه خودروهای الکتریکی بوده است. به گفته کرت کلتی، معاون بخش باتری‌های جنرال موتورز: «نرخ رشد و پذیرش خودروهای برقی به طور واقعی به سرعتی بستگی دارد که ما می‌توانیم هزینه‌ها را در طول زمان کاهش دهیم. و این بزرگترین اهرمی است که در اختیار ما قرار دارد. باتری‌ها، تقریباً 30 تا 40 درصد از کل هزینه تولید خودروها را تشکیل می‌دهند. و اگر بتوانیم این هزینه را به طور چشمگیری کاهش دهیم، همانطور که در این پروژه شاهد آن هستیم، در نهایت قیمت تمام‌شده برای مصرف‌کننده کمتر خواهد بود.»

این باتری‌های لیتیوم منگنز غنی توسط شرکت Ultium Cells به عنوان یک سرمایه‌گذاری مشترک بین جنرال موتورز و ال‌جی ساخته خواهند شد و پیش‌بینی می‌شود که تولید آزمایشی آن‌ها در اواخر سال 2027 آغاز شود. جنرال موتورز مدعی است که باتری‌های LMR نتیجه «دهه‌ها تحقیق و سرمایه‌گذاری در فناوری» هستند و این امر به این شرکت نسبت به رقبایش برتری خواهد بخشید. جنرال موتورز تحقیقات خود در زمینه سلول‌های باتری لیتیوم یون غنی از منگنز را در سال 2015 آغاز کرد.

احتمالاً چالش‌هایی در زمینه تولید انبوه باتری‌های LMR وجود خواهد داشت. مواد LMR به دلیل از دست دادن قابل توجه ظرفیت شناخته می‌شوند که می‌تواند منجر به کاهش برد حرکتی خودرو و تخریب پایداری حرارتی باتری شود. جنرال موتورز اعلام کرده که از این چالش‌ها آگاه است و اطمینان دارد که می‌تواند فرآیند تولید را به گونه‌ای نوآورانه مدیریت کند که این خطرات را به حداقل برساند. مهندسان این خودروساز می‌گویند که انتظار می‌رود باتری‌های LMR عملکردی مشابه باتری‌های پرنیکل نسل اول جنرال موتورز، حتی در دماهای بسیار بالا و پایین، داشته باشند.

خودروسازان در حال رقابت برای کاهش هزینه‌های تولید خودروهای برقی هستند، به ویژه پیش از آنکه تعرفه‌های تجاری رئیس جمهور دونالد ترامپ منجر به افزایش قیمت مواد اولیه وارداتی از چین شود. چین بزرگترین تولیدکننده باتری‌های خودروهای برقی در جهان است و بیش از 70 درصد از تولید جهانی باتری‌های لیتیوم یون در این کشور انجام می‌شود.