تعتبر بطارية الحافلة الكهربائية، كعنصر أساسي، مؤشراً حاسماً لتقييم أداء المركبات الكهربائية، حيث تتحمل المسؤولية الكبيرة في تزويد المركبات بالطاقة للانطلاق.

مع انتشار المركبات الكهربائية، أصبحت السلامة الهم الرئيسي للمستهلكين والسوق. بالإضافة إلى ذلك، فإن المتطلبات المحددة مثل مدى القيادة، سرعة الشحن، الجدوى الاقتصادية، والأداء البيئي الصديق، تدفع الشركات المصنعة للاستمرار في الاستكشاف والابتكار لتلبية احتياجات السوق والمستهلكين المتزايدة، فضلاً عن مواجهة التحديات التي تواجهها تكنولوجيا البطاريات الحالية.

ما هي التحديات التي تواجه بطاريات الحافلات الكهربائية؟

1. أداء البطارية

في الوقت الحالي، تُعد كثافة الطاقة لبطاريات الحافلات الكهربائية واحدة من المعايير الحيوية لتقييم أدائها. تعني كثافة الطاقة الأعلى أن بطارية الحافلة الكهربائية يمكنها تخزين المزيد من الكهرباء ضمن نفس الحجم أو الوزن، مما يؤدي إلى تمديد مدى المركبات الكهربائية بشكل كبير.

ومع ذلك، فإن زيادة كثافة الطاقة هي مهمة صعبة. البطاريات الليثيوم-أيون السائدة حاليًا تستخدم الجرافيت كمواد للقطب السالب، ولكن سعتها النظرية قريبة من حدها الأقصى. لتحسين كثافة الطاقة، يستكشف الباحثون استخدام مواد سبيكية مثل السيليكون والقصدير كمواد للقطب السالب. تتمتع هذه المواد بسعات نظرية أعلى، لكنها تواجه أيضًا مشكلات مثل الاستقرار الدوري الضعيف والتوسع في الحجم.

تعتبر البطاريات ذات الحالة الصلبة حلاً محتملاً لأنها تستخدم إلكتروليتات صلبة بدلاً من السائلة، مما يوفر أمانًا أعلى وكثافة طاقة أكبر. ومع ذلك، لا تزال التوصيلية الأيونية، واستقرار الواجهة، وتكاليف التصنيع للإلكتروليتات ذات الحالة الصلبة تحديات تقنية يجب التغلب عليها.

2. سلامة البطارية:

حماية الحرارة ومنع الانهيار الحراري هما أولويتان حيويتان في سلامة بطاريات الحافلات الكهربائية. تحت ظروف الحرارة العالية، ستتسارع التفاعلات الكيميائية داخل البطارية، مما يؤدي إلى توليد المزيد من الحرارة. إذا لم يتمكن نظام إدارة الحرارة من تبديد الحرارة بفعالية، فقد تسخن البطارية وتتسبب في حدوث انهيار حراري.

عند شحن بطاريات الليثيوم بشكل مفرط، قد يتغير هيكل البطارية، مما يؤدي إلى تراجع في الأداء وقد يتسبب حتى في خلق مخاطر أمان. في الوقت نفسه، يمكن أن يؤدي الفولتية المفرطة إلى تحلل الإلكتروليت، وتوليد كمية كبيرة من الغاز، وزيادة الضغط الداخلي للبطارية. بمجرد أن يتجاوز الضغط حد التحمل لغطاء البطارية، قد يؤدي ذلك إلى حدوث انفجار.

تواجه أنظمة إدارة الحرارة الحالية صعوبة في الحفاظ على تبديد الحرارة بكفاءة تحت الأحمال العالية أو التشغيل الطويل الأمد أو الظروف البيئية القاسية.

3. مراقبة البطارية

سيتغير أداء بطارية الحافلات الكهربائية مع مرور الوقت وظروف الاستخدام، لذا فإن نظام مراقبة البطارية أمر بالغ الأهمية لضمان السلامة والأداء. على الرغم من أن التقنيات الحالية قد تمكنت من تحقيق درجة معينة من مراقبة حالة البطارية، إلا أن هناك بعض النقاط الصعبة والتحديات:

دقة ومستوى موثوقية المستشعرات: تعد المستشعرات المكونات الأساسية لأنظمة مراقبة البطاريات، ولكن أدائها يتأثر بسهولة بالعديد من العوامل، مثل درجة الحرارة والرطوبة والتداخل الكهرومغناطيسي. المستشعرات عالية الدقة مكلفة، وقد ينخفض موثوقيتها ومتانهها تدريجيًا.

تعقيد الخوارزميات وقابليتها للتكيف: تحتاج خوارزميات مراقبة حالة البطارية إلى التكيف مع أنواع البطاريات المختلفة وظروف الاستخدام وعمليات الشيخوخة، مما يزيد من تعقيد تطوير الخوارزميات. تطوير مثل هذه الخوارزميات يتطلب خبرة عميقة وكمية كبيرة من البيانات التجريبية.

تكنولوجيا بطاريات المركبات الكهربائية الجديدة من Yutong

لتجاوز التحديات العديدة لبطاريات المركبات الكهربائية، استفادت Yutong من خبرتها العميقة في الصناعة ورؤيتها التقنية المستقبلية لتقديم تكنولوجيا جديدة لبطاريات المركبات الكهربائية. تهدف أحدث تكنولوجيا البطاريات إلى تعزيز سلامة البطارية وعمرها الافتراضي وكفاءة الشحن وكثافة الطاقة بشكل شامل، مما يوفر أفكارًا جديدة للقيمة لصناعة المركبات ذات الطاقة الجديدة.

1. السلامة العالية

مدركةً أهمية سلامة البطارية، قامت Yutong بإعطاء الأولوية للسلامة في حلول بطاريات الجيل الجديد من الحافلات الكهربائية. تعتمد Yutong على بطارية فوسفات الحديد الليثيوم لتوفير استقرار حراري أفضل وعمر دورة أطول.

قامت Yutong بتطوير تكنولوجيا حماية قوية. تسمح تكنولوجيا مقاومة الماء المتطرفة للبطاريات بالغمر في مياه بعمق 1 متر لمدة 48 ساعة دون تسرب المياه. الهيكل المبتكر المعزول حراريًا والمقاوم للحريق على شكل "ساندويتش" ونظام الحماية بالنيتروجين الذي يعد الأول من نوعه في الصناعة يمكنهما عزل الأوكسجين، والقضاء على خطر الاحتراق الداخلي، مما يضمن الوقاية من الحرائق بالعزل المزدوج الداخلي والخارجي عند درجات حرارة تصل إلى 1300°C لمدة ساعتين.

علاوة على ذلك، يعزز الهيكل الشبيه بالقفص (مع فولاذ عالي القوة بقدرة 1500 ميغاباسكال) القوة الهيكلية لحزمة البطارية بمقدار 5 مرات، مما يوفر حماية لحزمة البطارية من جميع الاتجاهات. تعمل الحواجز المضادة للتصادم عالية القوة والمكونات الممتصة للطاقة على امتصاص وتوزيع قوى التصادم بشكل فعال، مما يحمي حزمة البطارية من الانضغاط. يضمن ذلك أن حزمة البطارية يمكنها تحمل التصادمات تحت ظروف الطرق القاسية المختلفة دون تلف.

باختصار، تضمن بطاريات Yutong سلامة عالية من خلال استخدام المواد المتقدمة والتصاميم الهيكلية والتقنيات الوقائية.

2. عمر افتراضي فائق الطول

لتمديد عمر خدمة بطاريات الحافلات الكهربائية، تعتمد Yutong على تقنيات رئيسية مثل الخلايا طويلة العمر، والحزمة عالية الموثوقية، وإدارة البطارية الذكية. في نفس الوقت، تقوم Yutong أيضًا بتحسين حزمة البطارية، مما يقلل من تدهور بطارية الحافلات الكهربائية من خلال التخطيط الأمثل والإدارة الحرارية الفعالة.

يقدم نظام إدارة البطارية عالي الدقة مراقبة دقيقة لحالة الشحن (SOC) وحالة الصحة (SOH) وحالة الطاقة (SOP)، مما يضمن إدارة فعالة لبطاريات الجر طوال دورة حياتها. مع تقنية المعادلة الذكية، يتم موازنة الفروق بين خلايا البطارية تلقائيًا، مما يبطئ من التدهور.

3. الشحن السريع

نظرًا لنقطة الألم لدى المستخدم المتعلقة بأوقات الشحن الطويلة، قامت Yutong بدمج تقنية التعبئة بالطاقة الفعالة في بطاريتها الكهربائية الجديدة. استنادًا إلى مسدس الشحن الحالي ومنفذ الشحن، قامت Yutong بابتكار نظام شحن مزدوج مستقل بقدرة 600 أمبير. من خلال تحسين وتكييف بروتوكولات الشحن، تم تحقيق التوافق الكامل، مما يسمح بالشحن باستخدام مسدسين من أي شاحن ويضاعف قدرة الشحن. بالإضافة إلى ذلك، يمكن إدخال المسدس الثاني في أي وقت لتفعيل وظيفة الشحن السريع باستخدام المسدسين أثناء الشحن باستخدام مسدس واحد. يتيح التصميم المعياري توسيع وظائف الشحن المستقل الثلاثية أو الرباعية.

4. كثافة طاقة عالية

استفادت Yutong من الجيل الأخير من خلايا البطاريات عالية كثافة الطاقة، إلى جانب التصميم الهيكلي المتكامل للغاية، لتحقيق زيادة بنسبة 22% في كثافة الطاقة الحجمية لحزمة البطارية، حيث بلغت أعلى كثافة 270 واط ساعة/لتر. بالإضافة إلى ذلك، تحسنت كثافة الطاقة بالكتلة لحزمة البطارية بنسبة 9%، حيث بلغت أعلى كثافة 175 واط ساعة/كيلوغرام. تتيح كثافة الطاقة العالية هذه حمل المزيد من الكهرباء في نفس المساحة. وبالتالي، يمكن للمركبات المجهزة ببطاريات Yutong عالية كثافة الطاقة تلبية الطلب بشكل أفضل على السفر لمسافات طويلة. لقد أدت هذه الابتكارات أيضًا إلى تحسين معدل استخدام المساحة في المركبة بنسبة تزيد عن 20%، مما يتيح مساحة أكبر للركاب.

نظام بطارية Yutong E11Pro يحقق انتصارًا في تحدي الحرارة الشديدة في المملكة العربية السعودية

تقع المملكة العربية السعودية في شبه الجزيرة العربية، وتتميز بمناخ صحراوي استوائي قاسي، حيث تتميز صيفًا حارًا وجافًا، وكثبان رملية شاسعة، ودرجات حرارة سطحية تتجاوز 60°C، مما يشكل تحديات كبيرة لقدرات التشغيل للمركبات الكهربائية ذات الطاقة الجديدة.

ومع ذلك، تحت هذه الظروف القاسية، أظهرت نظام بطارية الحافلة الكهربائية من Yutong E11Pro مقاومته المدهشة للحرارة العالية وقدراته الفعالة في إدارة الطاقة، حيث تمكن بنجاح من إتمام تحدي درجات الحرارة العالية.

عند درجة حرارة سطحية تبلغ 60°C في المملكة العربية السعودية، يكون استهلاك الطاقة لكل 113 كم فقط 0.74 كيلوواط ساعة/كم، مما يوضح بشكل كامل قوة Yutong الكبيرة في تكنولوجيا الطاقة الجديدة وتحسين أداء المركبات.

علاوة على ذلك، يبرز استهلاك الطاقة المنخفض الذي يبلغ 0.74 كيلوواط ساعة/كم قوة Yutong الكبيرة في تراكمها العميق والابتكار في تكنولوجيا توفير الطاقة لبطاريات الحافلات الكهربائية. لا تتفوق هذه النتيجة فقط على مستويات استهلاك الطاقة للطرازات المماثلة في البيئات ذات درجات الحرارة العالية، بل تُخفض أيضًا بشكل كبير تكاليف تشغيل المركبة، مما يوفر للمستخدمين تجربة سفر أكثر اقتصادية وصديقة للبيئة.

خاتمة

الأداء المتميز ل Yutong E11Pro في تحدي درجات الحرارة العالية في المملكة العربية السعودية هو عرض مركز لقوة تكنولوجيا بطاريات الحافلات الكهربائية من Yutong. وهو يعكس قدرات Yutong المتقدمة في مختلف الجوانب، بما في ذلك مواد البطاريات، وأنظمة إدارة البطاريات، وتقنيات الإدارة الحرارية. يبرز هذا الإنجاز أيضًا الفهم العميق ليونغ والإلمام الدقيق بسوق حافلات الطاقة الجديدة.

نظراً للمستقبل، مع استمرار Yutong في التنقيب والابتكار في مجال تكنولوجيا البطاريات، ستساهم في تقديم المزيد من القيمة التقنية لتطوير صناعة الحافلات ذات الطاقة الجديدة على مستوى العالم.