جنگ باتری‌سازها

سعید ابوالقاسمی / نویسنده نشریه 

مرسدس بنز سیلی زد، برگ برنده خود را رو کرد و شرکت خودروسازی تسلا را در بازار خودروهای برقی به چالش کشید. این کمپانی مطرح آلمانی به تازگی محصولی جدید با میزان کارکرد بهتر از محصولات تسلا در یک‌بار شارژ معرفی کرده تا چشم‌های متخصصان و علاقه‌مندان خودروهای برقی را به سمت خود خیره کند. طراحی اولیه مرسدس بنز کلاس CLA که به تازگی از سوی این خودروساز معرفی شده، تا سال 2025، یعنی کمتر از یک سال و سه ماه دیگر در جاده‌ها حضور خواهد داشت و رقیبانش را به چالش می‌کشد. این خودرو برقی ماه گذشته در نمایشگاه IAA Mobility 2023 در مونیخ رونمایی شد و تخمین زده می‌شود با موتوری که در عقب آن نصب شده، جعبه دنده دوسرعته و باتری 800ولتی، پیمایشی معادل 466 مایل (حدود 750 کیلومتر) داشته باشد که 120 مایل (194 کیلومتر) بیشتر از محصولات تسلایی است که هم‌اکنون در بازار حضور دارند. آن‌گونه که رسانه‌ها اعلام کرده‌اند، مرسدس بنز، تولید این خودرو لوکس برقی را در سال 2024 آغاز خواهد کرد و مدتی بعد، در سال 2025 آن را به بازار عرضه می‌کند. جدا از موضوع پیمایش این خودرو در هر بار شارژ، خودرو برقی جدید مرسدس بنز ویژگی‌های دیگری هم دارد که از آن جمله می‌توان به شارژ سریع تا 248 مایل در 15 دقیقه و چراغ‌های LED کم‌مصرف اشاره کرد. همچنین سیستم‌عامل جدید مرسدس بنز (MB.OS) از ابررایانه و هوش مصنوعی استفاده می‌کند که به رانندگان امکان تمرکز بیشتر در رانندگی را هدیه می‌دهد. مرسدس بنز با معرفی این خودرو، دنیای رقابتی جدیدی را در زمینه تولید خودروهای برقی ایجاد می‌کند. از سویی تسلا با استراتژی‌های تمایز، تمرکز و رهبری هزینه تلاش کرده جایگاه خودروهای الکتریکی را به گونه‌ای در بازار تثبیت کند که برای همگان قابل استفاده باشد و از سوی دیگر، مرسدس بنز تلاش می‌کند کفه ترازوی استراتژی تمایز را به سود خود سنگین‌تر کند تا به وسیله آن در میدان رقابت تولید خودروهای برقی به جایگاه رهبری دست یابد.

آغاز یک جنگ

جنگ باتری‌سازها از سال 2000 آغاز شد. رقابتی که خودروسازان برای دستیابی به باتری‌های قدرتمندتر در خودروهای برقی آغاز کرده بودند، به آرامی جذاب و جذاب‌تر شد. زمانی که نخستین خودرو برقی به بازار آمد، پیمایش باتری‌هایش فقط به چند ده مایل محدود می‌شد. باتری‌ها سنگین و گران بودند و مصرف‌کنندگان به آنها اعتماد نداشتند. پیمایش کم نیز باعث می‌شد افراد علاقه کمتری به استفاده از خودروهای برقی داشته باشند. این موضوع برای خودروسازان گران تمام می‌شد. آنها می‌خواستند بیشتر بفروشند و سود خود را بیشتر کنند. بنابراین لازم بود همه توان خود را برای قدرتمندتر کردن باتری‌های برقی به کار بگیرند. شانس بزرگی که خودروسازان آوردند این بود که تکنولوژی به سمتی هدایت شد که می‌توانست این کمبود را جبران کند. از سوی دیگر، با اجرای برنامه‌های مرتبط با فرهنگ‌سازی، رویکردهای مسوولیت اجتماعی و زیست‌محیطی شرکت‌ها نیز تغییر کرد و متعاقب آن، مصرف‌کنندگان نیز تقاضای بیشتری را برای استفاده از خودروهای برقی مطرح کردند. اکنون زمان آن بود که خودروسازان هم دغدغه‌های خود را دنبال کنند. این شرکت‌ها به تدریج سرمایه‌گذاری‌های بسیار زیادی در تحقیق و توسعه باتری خودروهای برقی انجام دادند. شرایط به جایی رسید که در وضعیت کنونی، رقابت برای تولید باتری‌های قوی‌تر به‌وسیله سرفصل‌های مختلفی مانند قوانین و مقررات دولتی، تقاضای مصرف‌کننده و رقابت بین خودروسازان سمت‌وسو می‌گیرد. یکی از محرک‌های اصلی رقابت برای تولید باتری‌های قوی‌تر، مقررات دولتی است. در بسیاری از کشورها، دولت‌ها اهداف بلندپروازانه‌ای را برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و بهبود کیفیت هوا تعیین کرده‌اند. آنها برای دستیابی به این اهداف، مشوق‌هایی مانند اعتبار مالیاتی و تخفیف برای خودروهای برقی در نظر گرفته‌اند و استانداردهای سخت‌گیرانه آلایندگی جدیدی را نیز برای وسایل نقلیه جدید تعیین کرده‌اند. خودروسازان برای رعایت این استانداردها و استفاده از مشوق‌ها، باید خودروهای برقی با پیمایش بیشتر و به‌تبع آن، باتری‌های قدرتمندتری تولید کنند. این امر موجب رقابت میان خودروسازان برای توسعه فناوری باتری و بهبود عملکرد خودروهای الکتریکی شده است. از سوی دیگر، تقاضای مصرف‌کنندگان نیز در این زمینه تاثیرگذار بوده است. یکی دیگر از عوامل کلیدی که باعث رقابت برای تولید باتری‌های قدرتمندتر می‌شود، تقاضای مصرف‌کننده است. همان‌طور که خودروهای برقی محبوب‌تر شده‌اند، مصرف‌کنندگان به‌طور فزاینده‌ای در مورد پیمایش نگران هستند. آنها می‌ترسند قبل از رسیدن به مقصد، باتری خودروهایشان تمام شود و در راه بمانند. برای رفع این نگرانی، سازندگان خودروهای برقی روی فناوری باتری سرمایه‌گذاری کرده‌اند که می‌تواند پیمایش طولانی‌تر و زمان شارژ سریع‌تر را برای خریداران این نوع خودروها فراهم کند. آنها همچنین در حال توسعه ویژگی‌های جدیدی مانند ترمز احیاکننده و سیستم‌های گرمایش و سرمایش با انرژی کارآمد هستند که می‌تواند به گسترش بازار خودروهای الکتریکی کمک کند. رقابت میان خودروسازان هم یکی دیگر از محرک‌های مهم تولید باتری‌های قدرتمندتر است. با ورود بیشتر خودروسازان به بازار خودروهای الکتریکی، رقابت شدیدی برای متمایز شدن از رقبا و به دست آوردن سهم بازار در میان آنها ایجاد شده است. یکی از راه‌هایی که آنها تلاش می‌کنند با استفاده از آن به موفقیت دست یابند، سرمایه‌گذاری وسیع در تحقیق و توسعه باتری است. خودروسازان با تولید خودروهای برقی با پیمایش بیشتر و باتری‌های قوی‌تر، می‌توانند مشتریان بیشتری را به سوی محصولات خود جذب کنند و مزیت‌های رقابتی قدرتمندتری را در بازار برای خود رقم بزنند. خودروسازان علاوه بر تلاش برای افزایش پیمایش باتری‌ها، برای کاهش قیمت این محصول نیز اقدامات ویژه‌ای انجام می‌دهند. قیمت بالای باتری‌های قوی همواره یکی از بزرگ‌ترین موانع برای پذیرش خودروهای الکتریکی از سوی مصرف‌کنندگان بوده است. خودروسازان با توسعه فرآیندهای تولید کارآمدتر و همچنین تامین مواد ارزان‌تر، می‌توانند هزینه باتری‌ها را کاهش داده و خودروهای الکتریکی را برای مصرف‌کنندگان مقرون‌به‌صرفه‌تر کنند.

باتری‌سازهای جنگجو

رقابت میان خودروسازان برای تولید باتری‌های قدرتمندتر در خودروهای الکتریکی در سال‌های اخیر تشدید شده و چندین شرکت برای در اختیار گرفتن سهم بیشتری از بازار به رقابت با یکدیگر برخاسته‌اند. شرکت‌هایی مانند تسلا، جنرال‌موتورز، ال‌جی شیمی و پاناسونیک، مقتدرترین جنگجویانی هستند که در جنگ باتری‌سازها حضور دارند و تلاش می‌کنند با حمله و ضد‌حمله به رقیبان خود، سهم بیشتری از بازار را به دست بیاورند. تسلا شناخته‌شده‌ترین شرکت در بازار خودروهای برقی به‌شمار می‌رود و از زمان آغاز به کار خود، در خط مقدم تحقیق و توسعه باتری قرار داشته است. این شرکت باتری‌های خود را در کارخانه Gigafactory مستقر در نوادا تولید می‌کند که بر اساس ادعاهایش، بزرگ‌ترین کارخانه تولیدکننده باتری در جهان است. یکی از استراتژی‌های کلیدی تسلا برای پیشی گرفتن از رقبا، بهبود عملکرد باتری‌ها و در عین حال کاهش هزینه آنهاست. این شرکت پیشرفت قابل توجهی در این زمینه داشته و آخرین مدل عرضه‌شده از خودروهای این شرکت با مدل S، باتری‌هایی دارد که خودروها با تکیه بر آن، 752 مایل مسافت (1210 کیلومتر) را با یک‌بار شارژ پیمایش می‌کنند. تسلا نام این باتری جدید را «یک» (ONE) گذاشته و ایلان ماسک، مدیرعامل تسلا نیز تاکید کرده به دنبال بهتر کردن و افزایش میزان پیمایش آن است. با این رویکرد به نظر می‌رسد تسلا سرمایه‌گذاری‌های بسیاری را برای توسعه فناوری‌های باتری‌هایش انجام داده است. جنرال‌موتورز نیز یکی دیگر از بازیگران اصلی در بازار خودروهای الکتریکی است. مدل Chevy Bolt این خودروساز معروف آمریکایی، یکی از محبوب‌ترین خودروهای الکتریکی در بازار محسوب می‌شود. جنرال‌موتورز نیز همانند تسلا، در حال سرمایه‌گذاری بسیار زیادی در تحقیق و توسعه باتری است و قصد دارد کارخانه باتری خود را در اوهایو بسازد. یکی از استراتژی‌های کلیدی جنرال‌موتورز برای پیشی گرفتن از رقبا، کاهش هزینه باتری‌هایش است. این شرکت هدف خود را کاهش 60درصدی هزینه باتری‌ها تا سال 2025 تعیین کرده و معتقد است با این اقدام، خودروهای برقی برای مصرف‌کنندگان مقرون‌به‌صرفه‌تر و قابل دسترس‌تر خواهند بود. جنرال‌موتورز برای دستیابی به این هدف، در حال کار روی توسعه فرآیندهای جدید تولید است که به این شرکت امکان می‌دهد باتری‌ها را با کارایی بیشتر و با هزینه کمتر تولید کند. جنرال‌موتورز همچنین مواد و فناوری‌های جدیدی را به کار گرفته تا آینده باتری‌های خودروهای الکتریکی را متحول کند. ال‌جی شیمی (LG Chem) هم یک شرکت کره‌ای است که باتری‌هایی را برای طیف وسیعی از کاربردها از جمله خودروهای الکتریکی تولید می‌کند. این شرکت یکی از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان باتری در جهان است و برای چندین خودروساز بزرگ از جمله جنرال‌موتورز و هیوندای باتری تولید می‌کند. یکی از استراتژی‌های کلیدی LG Chem برای جلوتر ماندن از رقبا، توسعه باتری‌هایی با چگالی انرژی بالاتر است که به خودروهای الکتریکی اجازه می‌دهد با یک‌بار شارژ، به میزان بیشتری حرکت کنند. این شرکت همچنین روی توسعه باتری‌هایی کار می‌کند که می‌توانند سریع‌تر شارژ شوند. سرعت شارژ در خودروهای الکتریکی، سطح دغدغه مصرف‌کنندگان را که به «اضطراب پیمایش» معروف است کاهش می‌دهد. این موضوع، یک مزیت رقابتی بسیار قدرتمند برای تولیدکنندگان خودروهای برقی ایجاد می‌کند. ال‌جی شیمی همچنین سرمایه‌گذاری برای توسعه باتری‌های جدید شیمیایی را آغاز کرده است. این باتری‌ها کمی مشابه باتری‌های حالت جامد و باتری‌های لیتیوم-گوگرد است که به اعتقاد ال‌جی شیمی، می‌توانند حتی عملکرد بهتر و پیمایش طولانی‌تری نسبت به باتری‌های لیتیوم یونی فعلی ارائه دهند. ژاپنی‌ها هم از این جنگ عقب نمانده‌اند. پاناسونیک یک شرکت ژاپنی است که برای طیف وسیعی از کاربردها و از جمله خودروهای برقی، باتری تولید می‌کند. فعالیت این شرکت در تولید باتری، بیشتر به مشارکت با تسلا محدود شده زیرا تسلا یکی از اصلی‌ترین مصرف‌کنندگان باتری‌های خودروهای الکتریکی است. یکی از استراتژی‌های کلیدی پاناسونیک برای پیشی گرفتن از رقبا، بهبود عملکرد باتری‌هایش و در عین حال کاهش هزینه آنهاست. این شرکت در حال کار روی توسعه فرآیندهای جدید تولید است که به پاناسونیک امکان می‌دهد باتری‌ها را با کارایی بیشتر و با هزینه کمتر تولید کند. علاوه بر این، پاناسونیک در حال سرمایه‌گذاری در توسعه فناوری‌های باتری جدید، مانند باتری‌های حالت جامد و باتری‌های لیتیوم-هواست که اعتقاد دارد می‌توانند حتی عملکرد بهتر و برد طولانی‌تری نسبت به باتری‌های لیتیوم یونی فعلی ارائه دهند. با ادامه پیشرفت فناوری و افزایش تقاضا برای خودروهای الکتریکی، می‌توان انتظار داشت که این رقابت حتی بیشتر شود و امکان عرضه باتری‌های قدرتمندتر و با پیمایش طولانی‌تر برای خودروهای الکتریکی را به بازار فراهم کند. رقابت این شرکت‌ها برای تولید باتری‌های قدرتمند خودروهای برقی، به سود مصرف‌کنندگان هم خواهد بود. با این شرایط، مردم به طیف وسیع‌تری از خودروهای الکتریکی دسترسی خواهند داشت که مقرون‌به‌صرفه‌تر، کارآمدتر و سازگار با محیط زیست هستند.

دولت‌ها کجا ایستاده‌اند؟

دولت‌های سراسر جهان به شکل فزاینده‌ای از توسعه خودروهای الکتریکی و تولید باتری‌های قوی‌تر برای تامین انرژی آنها حمایت می‌کنند. این حمایت اشکال مختلفی دارد که از جمله آن می‌توان به اختصاص بودجه‌های تحقیقاتی، ارائه مشوق‌های مالیاتی و پیشگیری سیاست‌های نظارتی برای تشویق پذیرش خودروهای برقی اشاره کرد. یکی از بهترین برنامه‌های حمایتی از تولیدکنندگان باتری‌ها را ایالات‌متحده آمریکا پیش‌بینی و اجرا کرده است. این کشور با تصویب و اجرای قانون نوآوری باتری در وزارت انرژی، بودجه‌ای را برای تحقیق در مورد فناوری‌های پیشرفته باتری، با هدف توسعه باتری‌هایی که ارزان‌تر، ایمن‌تر و قدرتمندتر از باتری‌های لیتیوم یونی فعلی هستند، فراهم می‌کند. وزارت انرژی آمریکا همچنین بودجه‌های سالانه‌ای را برای تحقیق در مورد بازیافت و استفاده مجدد باتری در نظر گرفته که می‌تواند به کاهش اثرات زیست‌محیطی تولید و دفع باتری کمک کند. در کنار این موضوع، بسیاری از دولت‌ها در سراسر جهان مشوق‌های مالیاتی و یارانه‌هایی را برای تشویق مصرف‌کنندگان به خرید خودروهای الکتریکی ارائه می‌کنند. در آمریکا، خریداران خودروهای الکتریکی، واجد شرایط دریافت اعتبار مالیاتی فدرال تا سقف 7500 دلار هستند که بستگی به اندازه باتری خودرو دارد. چندین ایالت نیز مشوق‌های اضافی مانند تخفیف و اعتبار مالیاتی ارائه می‌دهند. دولت‌های کشورهای پیشرفته همچنین سیاست‌های نظارتی ویژه‌ای را به اجرا درآورده‌اند که پذیرش خودروهای الکتریکی از سوی مصرف‌کنندگان و تولید باتری‌های قوی‌تر از سوی تولیدکنندگان را افزایش می‌دهد. به عنوان مثال، در اروپا، خودروسازان باید استانداردهای آلایندگی دقیقی را رعایت کنند و در غیر این صورت، با جریمه‌های قابل توجهی روبه‌رو خواهند شد. این موضوع باعث شده بسیاری از تولیدکنندگان به تولید خودروهای برقی روی بیاورند تا بتوانند استانداردهای سرمایه‌گذاری سخت‌گیرانه اروپا را پاس کنند. چینی‌ها هم مثل همیشه عجیب و غریب هستند. در چین، دولت سیاستی را اجرا کرده که تولیدکنندگان خودرو را ملزم می‌کند هر سال درصد مشخصی از خودروهای الکتریکی تولید کنند. به‌کارگیری این سیاست، افزایش تقاضا برای خودروهای برقی و باتری در چین را به دنبال داشته که در حال حاضر بزرگ‌ترین بازار خودروهای الکتریکی در جهان است. نکته جالب توجه‌تر این است که دولت‌ها ترجیح داده‌اند به صورت مستقیم در زیرساخت‌ها و تاسیسات تولید باتری سرمایه‌گذاری کنند. اتحادیه اروپا اعلام کرده قصد دارد طی هفت سال آینده 9 /2 میلیارد یورو در تاسیسات تولید باتری سرمایه‌گذاری کند. این سرمایه‌گذاری با هدف کاهش وابستگی اروپا به باتری‌های وارداتی و حمایت از توسعه صنعت باتری داخلی انجام می‌شود. ورای این موضوع، هم خودروسازها، هم باتری‌سازها و هم دولت‌ها می‌دانند که حمایت‌های دولتی از توسعه باتری و خودروهای الکتریکی برای ادامه رشد این صنعت حیاتی است. دولت‌ها می‌توانند با ارائه بودجه، مشوق‌ها و سیاست‌های نظارتی که توسعه باتری‌های قوی‌تر را تشویق می‌کنند، به تسریع روند تثبیت سیستم‌های پایدارتر حمل‌ونقل کمک کنند.

این چینی‌های مرموز

چین در تولید باتری‌های خودروهای برقی هم مرموزانه عمل می‌کند. این کشور به سرعت تولید خودروهای الکتریکی و باتری‌های خود را افزایش داده و دولت هم نقش مهمی در حمایت از این رشد ایفا می‌کند. برنامه بلندمدت چین، تبدیل شدن به یک بازیگر مسلط در بازار جهانی باتری، هم برای خودروهای برقی و هم برای سایر کاربردها و مهم‌تر از آن، صادرات خودروهای برقی خود به کشورهای دیگر به ویژه اروپا و آمریکاست. دولت چین چند سیاست کلیدی را برای حمایت از توسعه خودروهای الکتریکی و باتری‌ها اجرا کرده است. یکی از مهم‌ترین این سیاست‌ها، به‌کارگیری طرح اجرایی خودروهای وابسته به انرژی‌های نو (NEV) است که خودروسازان را ملزم می‌کند هر سال درصد معینی از این نوع خودروها را که سیستمی پیشرفته‌تر از خودروهای برقی دارند تولید کنند. دولت چین در اجرای این طرح، یک دیکتاتور به تمام معناست. اگر شرکت‌های خودروساز نتوانند به هدف‌گذاری‌های لحاظ‌شده دست یابند، با جریمه‌های سنگینی روبه‌رو خواهند شد. NEVها شامل خودروهای تمام‌الکتریکی و پلاگین هیبریدی هستند. طرح اجرایی خودروهای وابسته به انرژی‌های نو در رشد و توسعه بازار خودروهای برقی چین بسیار موثر بوده است. این کشور در سال 2020، کمی بیش از 50 درصد فروش جهانی خودروهای الکتریکی را با بیش از 3 /1 میلیون دستگاه به خود اختصاص داد. چنین رخدادی که البته بسیار هم غیرمنتظره بود، به دلیل ایجاد تقاضای شدید خودروهای الکتریکی از سوی مصرف‌کنندگان چینی و همچنین حمایت دولت از این صنعت بود. دولت چین علاوه بر طرح اجرایی خودروهای وابسته به انرژی‌های نو، برای تحقیق و توسعه باتری‌های قدرتمند نیز بودجه ارائه کرده است. دولت این کشور سرمایه‌گذاری بسیار زیادی در توسعه فناوری باتری انجام داده تا باتری‌هایی تولید کند که ارزان‌تر، ایمن‌تر و قدرتمندتر از باتری‌های لیتیوم یونی فعلی بازار هستند. یکی از نمونه‌های این سرمایه‌گذاری، برنامه ملی تحقیق و توسعه فناوری پیشرفته (برنامه 863) است که بودجه تحقیقاتی در زمینه فناوری‌های پیشرفته باتری را فراهم می‌کند. این برنامه از تحقیقاتی که در زمینه باتری‌های حالت جامد انجام می‌شود پشتیبانی می‌کند که به عنوان جایگزینی امیدوارکننده برای باتری‌های لیتیوم یونی فعلی شناخته می‌شوند. چین همچنین در تاسیسات تولید باتری سرمایه‌گذاری‌های خاصی انجام داده است. این کشور میزبان تاسیسات و کارخانه‌های تولیدی چندین تولیدکننده بزرگ باتری، از جمله Contemporary Amperex Technology Co. Ltd (CATL) است که بزرگ‌ترین تولیدکننده باتری خودروهای الکتریکی در جهان به‌شمار می‌رود. CATL در سال‌های اخیر ظرفیت تولید خود را با برنامه‌هایی برای افتتاح کارخانه‌های جدید در چین و اروپا افزایش داده است. هدف چین تبدیل شدن به یک بازیگر غالب در بازار جهانی باتری، هم برای خودروهای الکتریکی و هم برای سایر کاربردهاست. سازندگان باتری این کشور در حال حاضر باتری‌هایی را برای خودروسازان سراسر جهان از جمله تسلا، BMW و فولکس‌واگن تامین می‌کنند. هدف مرموزانه چین برای سرمایه‌گذاری در توسعه باتری‌های خودروهای برقی این است که علاوه بر تامین باتری برای سایر کشورها، خودروهای برقی خود را نیز صادر کند. دولت این کشور هدف‌گذاری کرده بود که تا سال 2020 یک میلیون خودرو برقی در جاده‌ها داشته باشد و به این هدف نیز دست یافت. چینی‌ها اکنون یک هدف‌گذاری بلندپروازانه‌تر برای خود لحاظ کرده‌اند. آنها در نظر دارند تا سال 2025 به هفت میلیون خودرو برقی برسند. چین برای دستیابی به این هدف، در توسعه زیرساخت‌های خودروهای الکتریکی مانند ایستگاه‌های شارژ و تعویض باتری سرمایه‌گذاری می‌کند. در کنار این موضوع، تلاش چین برای تبدیل شدن به یک بازیگر مسلط در بازار جهانی باتری، نگرانی‌هایی را در کشورهای دیگر ایجاد کرده است. برخی کشورها نگران شده‌اند که چین بتواند از تسلط خود بر بازار، برای کنترل عرضه مواد حیاتی مورد استفاده در باتری‌ها مانند لیتیوم و کبالت استفاده کند. برخی دیگر، نگران تاثیرات زیست‌محیطی تولید باتری در چین هستند که به شدت به نیروی زغال‌سنگ متکی است. با وجود این نگرانی‌ها، سرمایه‌گذاری چین در خودروهای الکتریکی و باتری‌ها با قدرت بیشتری ادامه خواهد داشت. این کشور، تولید خودروهای الکتریکی و باتری‌ها را بخش مهمی از تلاش‌های خود برای کاهش آلودگی هوا و انتشار کربن و انتقال به یک سیستم انرژی پایدارتر معرفی می‌کند. بر همین اساس، می‌توان این‌گونه نتیجه گرفت که چین در سال‌های آینده به عنوان بازیگر اصلی در بازارهای جهانی خودروهای الکتریکی و باتری‌ها باقی خواهد ماند.

رقابت خودروسازان بزرگ با تسلا

تسلا، حاکم بلامنازع بازار خودروهای برقی در جهان است. این شرکت آمریکایی در سال 2004، از نخستین نمونه خود، تسلا رودستر، رونمایی کرد. رودستر یک خودرو اسپورت دو‌سرنشینه بود که می‌توانست در کمتر از چهار ثانیه، تا 60 مایل در ساعت سرعت بگیرد و با یک‌بار شارژ باتری‌اش، مسافتی بیش از 200 مایل را طی کند. امروزه تسلا با ارزش بازار بیش از 800 میلیارد دلار یکی از باارزش‌ترین شرکت‌های خودروسازی در جهان به‌شمار می‌رود. این امر به محبوبیت وسایل نقلیه الکتریکی کمک کرده و الهام‌بخش شرکت‌های دیگر برای سرمایه‌گذاری در انرژی پاک و حمل‌ونقل پایدار بوده است. توسعه بازار خودروهای برقی در جهان، خودروسازان قدرتمندی مانند بنز، BMW، هیوندای و جنرال‌موتورز را ترغیب کرده تا وارد بازار تولید این نوع خودروها شوند. این شرکت‌ها در درجه اول تلاش کرده‌اند باتری‌های قدرتمندی تولید کنند که کارآمدتر، ماندگارتر و قدرتمندتر از خودروهای تسلا باشند؛ اما همچنان نتوانسته‌اند به توانمندی‌های تسلا دست یابند. بنز بیش از یک دهه است که روی توسعه خودروهای الکتریکی کار می‌کند. در سال 2014، این شرکت کلاس B Electric Drive را روانه بازار کرد. این خودرو یکی از نخستین وسایل نقلیه تمام الکتریکی بود که به‌وسیله یک خودروساز بزرگ (به غیر از تسلا) تولید شد. از آن زمان بنز به سرمایه‌گذاری در فناوری باتری ادامه داده و چندین خودرو الکتریکی جدید از جمله EQC را توسعه داده که با یک‌بار شارژ تا 259 مایل (417 کیلومتر) پیمایش دارد. این شرکت یک ماه پیش باتری جدیدی را معرفی کرد که می‌تواند با یک‌بار شارژ تا 466 مایل (حدود 750 کیلومتر) پیمایش داشته باشد. BMW هم سرمایه‌گذاری وسیعی روی فناوری باتری انجام داده است. این شرکت در سال 2013، مدل 3i را روانه بازار کرد که یکی از نخستین خودروهای الکتریکی بود که بدنه فیبر کربنی داشت و از پیشرانه تمام‌الکتریکی استفاده می‌کرد. BMW از آن زمان به توسعه خودروهای الکتریکی جدید ادامه داده و در تحقیق و توسعه برای ایجاد باتری‌های کارآمدتر سرمایه‌گذاری کرده است. جدیدترین خودرو الکتریکی این شرکت، iX، با یک‌بار شارژ تا 300 مایل (483 کیلومتر) برد دارد. هیوندای نیز چندین سال است روی توسعه خودروهای الکتریکی کار می‌کند. در سال 2016، این شرکت Ioniq را روانه بازار کرد که یکی از اولین خودروهایی بود که با سه پیشرانه مختلف ارائه شد: هیبریدی، پلاگین هیبریدی و تمام‌الکتریکی. از آن زمان، هیوندای به سرمایه‌گذاری در فناوری باتری ادامه داده و چندین خودرو الکتریکی جدید از جمله کونا الکتریک را توسعه داده که برد آن با یک‌بار شارژ تا 258 مایل (415 کیلومتر) می‌رسد. هیوندای در سال 2022 با معرفی مدل پنجم خودرو Ioniq جایزه بهترین خودرو الکتریکی جهان را از آن خود کرد چرا که همچنان متفاوت بودن را در دستور کاری خود قرار داده بود. این خودرو با یک‌بار شارژ می‌تواند تا 303 مایل (488 کیلومتر) پیمایش داشته باشد و قیمتی کمتر از 60 هزار دلار دارد. چنین امکانی در کنار قیمت بسیار رقابتی، سبب شد رقیب‌های قدرتمندی مانند پورشه تایکان و لوسید ایر از دور رقابت خارج شوند. جنرال‌موتورز هم سرمایه‌گذاری عظیمی روی خودروهای الکتریکی و فناوری‌های باتری انجام داده است. این شرکت در سال 2010، شورولت ولت را روانه بازار کرد که یکی از نخستین خودروهای هیبریدی پلاگین بود که به‌وسیله یک خودروساز بزرگ تولید شد. از آن زمان، جنرال‌موتورز به توسعه خودروهای الکتریکی جدید ادامه داده و در تحقیق و توسعه برای ایجاد باتری‌های کارآمدتر سرمایه‌گذاری کرده است. جدیدترین خودرو الکتریکی این شرکت، شورولت بولت، با یک‌بار شارژ تا 259 مایل (417 کیلومتر) برد دارد. همه این شرکت‌ها همچنین روی توسعه فناوری‌های باتری جدید کار کرده‌اند که کارآمدتر و ماندگارتر از باتری‌های لیتیوم یونی فعلی هستند. یکی از امیدوارکننده‌ترین فناوری‌های جدید، باتری‌های حالت جامد هستند که به جای الکترولیت مایع، از الکترولیت جامد استفاده می‌کنند. باتری‌های حالت جامد این پتانسیل را دارند که کارآمدتر، ماندگارتر و ایمن‌تر از باتری‌های لیتیوم یونی فعلی باشند. مرسدس بنز هم اهمیت باتری‌های حالت جامد را متوجه شده و چندین سال است روی توسعه این نوع باتری‌ها سرمایه‌گذاری می‌کند. در سال 2018، این شرکت اعلام کرد یک باتری حالت جامد جدید ساخته که دارای چگالی انرژی دو برابر باتری‌های لیتیوم یونی فعلی است. BMW نیز مانند مرسدس بنز روی توسعه باتری‌های حالت جامد کار کرده و با Solid Power، شرکتی که در حال توسعه باتری‌های حالت جامد برای خودروهای الکتریکی است، همکاری مشترکی را آغاز کرده و همچنان به مسیر خود ادامه می‌دهد. البته هیوندای هم سرمایه‌گذاری روی باتری‌های حالت جامد را از یاد نبرده است. این شرکت در سال 2020 اعلام کرد یک باتری حالت جامد جدید ساخته که با یک‌بار شارژ تا 500 مایل (804 کیلومتر) پیمایش دارد. جنرال‌موتورز نیز با SolidEnergy Systems، شرکتی که در حال توسعه باتری‌های حالت جامد برای خودروهای الکتریکی است، همکاری می‌کند. همه این شرکت‌ها با ادامه سرمایه‌گذاری در تحقیق و توسعه، آماده هستند به فناوری‌های جدید در توسعه باتری‌های قدرتمند برای خودروهای برقی دست یابند.

آینده چه می‌شود؟

آینده شرکت‌های تولیدکننده خودروهای الکتریکی تا افق 2030 روشن و امیدوارکننده است. با افزایش آگاهی از تغییرات آب‌وهوایی و نیاز به وجود سیستم‌های حمل‌ونقل پایدار، انتظار می‌رود تقاضا برای خودروهای الکتریکی در سال‌های آینده به‌طور تصاعدی افزایش یابد. بر اساس گزارش بلومبرگ، پیش‌بینی می‌شود تا سال 2040، خودروهای برقی 58 درصد از فروش خودروهای سواری جدید در سطح جهان را به خود اختصاص دهند. توسعه باتری هم نقش مهمی در دستیابی به این اهداف دارد. باتری‌ها قلب وسایل نقلیه الکتریکی هستند و عملکرد، هزینه و دوام آنها عوامل مهمی به‌شمار می‌روند که موفقیت شرکت‌های تولیدکننده خودروهای الکتریکی را تعیین می‌کنند. نسل فعلی باتری‌ها که روند توسعه آنها از سال 2010 به این‌سو سرعت بیشتری گرفته، خودروهای الکتریکی را کاربردی‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تر کرده، اما پیشرفت‌های بیشتری در فناوری باتری‌ها برای رقابتی‌تر کردن آنها با خودروهای سنتی بنزینی مورد نیاز است. یکی از چالش‌های اساسی سازندگان خودروهای برقی، اضطراب پیمایش مصرف‌کنندگان است. اضطراب پیمایش، به محدوده وضعیتی گفته می‌شود که در آن رانندگان خودروهای برقی به صورت دائم نگران از دست دادن انرژی باتری و خالی شدن شارژ آن پیش از رسیدن به مقصد مورد نظر هستند. این ترس از آنجا ناشی می‌شود رانندگان می‌ترسند انرژی باتری خودرویشان زمانی تمام شود که در نزدیکی آنها هیچ ایستگاه شارژی وجود ندارد. در واقع، مصرف‌کنندگان خودروهای برقی از سرگردان شدن در میانه راه می‌ترسند. اکثر خودروهای برقی پیمایش محدودی در حدود 200 تا 300 مایل در هر شارژ دارند که مانع مهمی برای سفرهای طولانی‌مدت است. البته برخی خودروسازها در سال‌های اخیر توانسته‌اند باتری‌های قوی‌تری تولید کنند که پیمایش خودروهایشان را تا 500 مایل افزایش می‌دهد، اما این خودروها بسیار گران هستند و همه مصرف‌کنندگان نمی‌توانند آنها را خریداری کنند. توسعه فناوری باتری‌ها می‌تواند با بهبود چگالی انرژی آنها به رفع این مشکل کمک کند و به آنها اجازه دهد انرژی بیشتری را در همان مقدار فضا ذخیره کنند. این امر پیمایش خودروهای الکتریکی را افزایش می‌دهد و آنها را برای سفرهای طولانی‌مدت کاربردی‌تر می‌کند. یکی دیگر از چالش‌های پیش‌روی سازندگان خودروهای الکتریکی، هزینه بالای باتری آنهاست. باتری‌ها در حال حاضر گران‌ترین جزء خودروهای الکتریکی هستند و حدود 30 تا 40 درصد از کل هزینه را تشکیل می‌دهند. توسعه باتری‌ها می‌تواند با بهبود کارایی آنها، کاهش میزان مواد مورد نیاز برای تولید و افزایش طول عمر، به کاهش هزینه باتری‌ها کمک کند. این اتفاق، استفاده از خودروهای برقی را مقرون به‌صرفه‌تر می‌کند و آنها را در دسترس طیف وسیع‌تری از مصرف‌کنندگان قرار می‌دهد. توسعه باتری همچنین می‌تواند به بهبود عملکرد خودروهای الکتریکی یاری برساند. زمانی که خودروهای برقی شتاب سریع‌تر و حداکثر سرعت بیشتری داشته باشند، جذابیت افزون‌تری برای مصرف‌کنندگان و به‌ویژه افرادی که از رانندگی لذت می‌برند، پیدا می‌کنند. فناوری باتری می‌تواند با بهبود توان باتری‌ها، این هدف را در دسترس خودروسازها قرار دهد و البته شرایطی ایجاد می‌کند تا خودروسازها قدرت بیشتری را برای موتور الکتریکی تامین کنند. این موضوع سبب می‌شود رانندگی با ماشین‌های برقی سرگرم‌کننده‌تر باشد و دغدغه رانندگان درباره خسته‌کننده و کند بودن این خودروها را از میان بردارد. توسعه باتری علاوه بر کمک به بهبود عملکرد، افزایش پیمایش و کاهش هزینه خودروهای الکتریکی، می‌تواند به کاهش اثرات زیست‌محیطی این نوع وسایل نقلیه نیز کمک کند. تولید باتری، به مقدار قابل توجهی انرژی و منابع نیاز دارد و دور ریختن باتری‌های مستعمل خطرات زیست‌محیطی زیادی به همراه دارد. توسعه باتری می‌تواند با بهبود کارایی تولید باتری، کاهش میزان ضایعات تولیدشده و افزایش قابلیت بازیافت باتری‌ها، به رفع این مشکلات کمک کند. در شرایط فعلی، شرکت‌های متعددی اقدام به سرمایه‌گذاری در توسعه باتری برای دستیابی به همه این اهداف انجام داده‌اند. تسلا طی دو دهه اخیر انرژی زیادی روی توسعه باتری‌های خود صرف کرده و به زودی، ساخت کارخانه بزرگ باتری در تگزاس را به پایان می‌رساند. انتظار می‌رود این کارخانه تا 100 گیگاوات‌ساعت باتری در سال تولید کند که بیشتر از کل تولید جهانی باتری در سال 2019 است. شرکت‌های دیگری مانند LG Chem، CATL و پاناسونیک نیز سرمایه‌گذاری زیادی در زمینه توسعه باتری انجام داده‌اند. تمرکز این شرکت‌ها بر بهبود چگالی انرژی، طول عمر و ایمنی باتری‌ها و همچنین کاهش هزینه و اثرات زیست‌محیطی آنهاست.