- شركة COnovate تحصل على عقد بقيمة 1.25 مليون دولار لتوسيع إنتاج مادة eCOphite الخاصة بالأقطاب السلبية.
- تسهم eCOphite في تقليل الاعتماد على الجرافيت المُستَخرَج، وتُنتَج باستخدام مواد خام متجددة.
- تُحسّن المادة الجديدة تقدير حالة الشحن في بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد، مما يعزز وضوح أداء النظام.
- سيُعزز المشروع سلسلة توريد مواد البطاريات في الولايات المتحدة ويدعم الإنتاج المحلي.
حصلت شركة متخصصة في مواد البطاريات ومقرها ولاية ويسكونسن على عقد بقيمة 1.25 مليون دولار من وزارة الطاقة الأمريكية، بهدف توسيع إنتاج مادة جديدة للأقطاب السلبية (الأنود) تُقلل الاعتماد على الجرافيت المُستَخرَج، وتُحسّن قدرة أنظمة بطاريات الليثيوم أيون على تتبّع الشحن. ستستخدم COnovate هذا العقد التنموي الممتد على مدى 24 شهرًا لدفع الإنتاج التجاري لمادة eCOphite الخاصة بالأقطاب السلبية. وقد مُنحَت الجائزة عبر برنامج وزارة الطاقة الأمريكية لتسريع المعادن والمواد الحرجة. وعلى عكس أقطاب الجرافيت التقليدية، تُطرح eCOphite كبديل للجرافيت يمكن استخدامه كمادة مُضافة إلى مواد الأقطاب السلبية القائمة.
وأوضحت الشركة أنه يمكن إنتاج هذه المادة محليًا باستخدام مواد خام متجددة، دون الحاجة إلى عمليات التعدين.
مزايا مادة eCOphite للأقطاب السلبية
تستهدف هذه التقنية مشكلة محددة في بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد (LFP). إذ تتميز هذه البطاريات بمنحنى جهد كهربائي شبه مسطح ضمن نطاق تشغيلها، مما يصعّب على نظام إدارة البطارية تحديد كمية الشحن المتبقية. ووفقًا لـ COnovate، فإن بديل الجرافيت الجديد eCOphite قادر على إدخال نقطة مرجعية مستقرة للجهد داخل البطارية. ويمكن لهذه الإشارة الإضافية أن تُمكّن أنظمة إدارة البطاريات الحالية من تقدير حالة الشحن بمزيد من الدقة أثناء تشغيل البطارية. ويسهم الحصول على معلومات أكثر دقة عن حالة الشحن في مساعدة مشغلي البطاريات على مراقبة النظام وإدارة حزم البطاريات على مدى فترات تشغيل أطول.
وتقول الشركة إن ذلك يُحسّن وضوح النظام، ويقلّل في الوقت ذاته من فترات التعطّل، ومخاطر الضمان، والتكاليف المرتبطة بالصيانة وترقية البطاريات. وتُركّز هذه الجائزة البالغة قيمتها 1.25 مليون دولار على التوسع والحصول على الاعتماد، وليس فقط على تطوير المادة في المختبر. ووفقًا لـ COnovate، سيسهم هذا العمل في اعتماد eCOphite على النطاق التجاري وإثبات توافقها مع البنية التحتية الحالية لتصنيع البطاريات. وقال Craig Rigby، الرئيس والمدير التنفيذي لشركة COnovate: «تمثّل هذه الجائزة خطوة مهمة نحو اعتماد مادة eCOphite على النطاق التجاري، وتعزيز سلسلة توريد مواد البطاريات محليًا».
تعزيز سلسلة توريد البطاريات الأمريكية
يهدف نهج الشركة إلى تسهيل عملية التبني، إذ لن يحتاج المصنّعون إلى إعادة تصميم بنيتهم التحتية الإنتاجية الحالية لاستخدام هذه المادة. وبذلك ستصبح عملية التحكم في البطارية أكثر دقة. وتعتمد هذه التقنية على أكسيد الجرافين، الذي تصفه COnovate بأنه الأساس لمادة eCOphite الخاصة بالأقطاب السلبية. وتقول الشركة إنها تمتلك براءات اختراع تغطي تطوير المنتجات وتسويقها في قطاع بطاريات الليثيوم أيون. كما يُعَدّ بُعد الإنتاج المحلي ركيزة محورية في المشروع الذي تدعمه وزارة الطاقة الأمريكية. فالجرافيت مادة بطاريات جوهرية، وضمان مصادر بديلة وأساليب إنتاج جديدة يُعَدّ جزءًا من الجهود الرامية إلى تعزيز سلسلة توريد البطاريات الأمريكية.
وبموجب العقد، ستواصل COnovate توسيع عملياتها الإنتاجية داخل الولايات المتحدة، مع المضي قدمًا في الاعتماد التجاري لهذه المادة. ويحظى المشروع بدعم من مكتب الابتكار في مجال المعادن والطاقة الحرجة التابع لوزارة الطاقة الأمريكية، تحت رقم الجائزة DE-EE0011730. وفيما يخص بطاريات LFP، تستهدف الشركة مشكلة لا تقلّ أهمية عن كثافة الطاقة أو سرعة الشحن، رغم أنها أقل وضوحًا منها، لكنها بالغة الأهمية لتشغيل أنظمة البطاريات، وهي: معرفة كمية الشحن المتبقية بدقة. ومن خلال إضافة نقطة جهد مرجعية قابلة للقياس، تهدف eCOphite إلى تزويد نظام إدارة البطارية بإشارة إضافية للاستفادة منها.
أثر مادة البطارية الجديدة على السوق
لا تقتصر مادة eCOphite الخاصة بالأقطاب السلبية من COnovate على تقليل الاعتماد على الجرافيت فحسب، بل تُحسّن أيضًا القدرة على إدارة الشحن في بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد. ومع تطوّر تكنولوجيا البطاريات، تظلّ المعلومات الدقيقة عن حالة الشحن ضرورية لسلامة وكفاءة البطارية. ولا يقتصر تسويق هذه التقنية على المساعدة في تعزيز أداء البطاريات، بل يُسهم أيضًا في تعزيز استقلالية الولايات المتحدة في إنتاج مواد البطاريات، ومن ثم تقليل الاعتماد على سلاسل التوريد الخارجية، وهو أمر بالغ الأهمية لأنظمة السيارات الكهربائية وأنظمة الطاقة المتجددة في المستقبل.