الکترولیت ایرانی به فاز صنعتی رسید

حلقه گمشده زنجیره باتری در دستان دانش‌بنیان‌ها

در حالی‌که جهان به‌سوی حذف کامل خودروهای سوخت‌فسیلی تا سال ۲۰۴۰ حرکت می‌کند، یک شرکت دانش بنیان گام مهمی برای بومی‌سازی یکی از حیاتی‌ترین اجزای باتری‌های لیتیومی برداشته است؛ الکترولیت، ماده‌ای که بدون آن، تولید باتری و خودروهای برقی غیرممکن است.

کد خبر: ۸۰۳۹۷۹

تاریخ: ۲۸ ارديبهشت ۱۴۰۴ - ۰۹:۱۸

به گزارش ایران اکونومیست، الکترولیت، یکی از مهم‌ترین و در عین حال حساس‌ترین اجزای باتری‌های لیتیومی است؛ ماده‌ای مایع یا ژل‌مانند که بین دو قطب مثبت و منفی باتری قرار می‌گیرد و وظیفه اصلی آن، انتقال یون‌های لیتیوم بین این دو الکترود در حین شارژ و دشارژ است. بدون حضور الکترولیت، هیچ واکنش الکتروشیمیایی مؤثری در باتری رخ نمی‌دهد و در واقع عملکرد باتری کاملاً مختل می‌شود.

در باتری‌های پیشرفته امروزی، الکترولیت‌ها باید دارای ویژگی‌هایی مانند هدایت یونی بالا، پایداری شیمیایی، ایمنی در برابر حرارت و عدم واکنش با الکترودها باشند. همین موضوع سبب شده فرمولاسیون آنها بسیار پیچیده و تولیدشان به شدت حساس و وابسته به شرایط کنترل‌شده باشد. یکی از چالش‌های بزرگ این ماده، عمر مصرف کوتاه (حدود ۶ ماه) و عدم تحمل در برابر رطوبت و اکسیژن هوا است، به‌گونه‌ای که حتی تماس لحظه‌ای با هوای آزاد می‌تواند آن را فاسد کند.

با گسترش تولید خودروهای برقی و ذخیره‌سازهای انرژی، نیاز به الکترولیت‌های با کیفیت و تولید داخلی بیش از پیش احساس می‌شود؛ به‌ویژه در کشورهایی که به‌دنبال بومی‌سازی زنجیره تأمین باتری هستند. از این‌رو، توسعه دانش فنی و تجاری‌سازی تولید الکترولیت در ایران می‌تواند گامی راهبردی برای حضور مؤثر در اقتصاد آینده مبتنی بر انرژی پاک باشد.

محمد پاک‌نیت از محققان یکی از شرکت‌های دانش‌بنیان در گفت‌وگو با ایران اکونومیست، اظهار کرد: ما در این شرکت در حوزه تولید الکترولیت باتری‌های لیتیومی فعال هستیم. این نوع باتری‌ها دارای ۴ جزء اصلی هستند که یکی از حساس‌ترین جزء آن الکترولیک است و این حساسیت در زمینه تولید آن است.

وی الکترولیت باتری را مایعی در میان صفحات باتری دانست و اظهار کرد: الکترولیت از نظر فرمولاسیون بسیار دقیق و پیشرفته است تا بتواند فرآیند هدایت الکترونی را ایجاد کند، مقاومت زیاد ایجاد نکند و عمل کردن آن منجر به گرم شدن باتری نشود.

پاک‌نیت، حساسیت دیگر الکترولیت را از جنبه‌های آتش‌سوزی و انفجار دانست و ادامه داد: سوانحی که از خودروهای برقی و گوشی‌های همراه می‌شنویم، ناشی از الکترولیک است. از سوی دیگر در زمان تولید الکترولیت هرگز نباید با رطوبت و هوا تماس داشته باشد؛ چرا که کوچکترین تماس الکترولیت با اکسیژن و یا رطوبت، موجب از بین رفتن محصول خواهد شد.

این فناور، عمر کوتاه الکترولیک را از دیگر ویژگی‌های آن نام برد و خاطر نشان کرد: از زمان تولید به مدت ۶ ماه قابل استفاده است و بعد از آن قابل بهره‌برداری نخواهد بود. به دلیل عمر کوتاه الکترولیت، هر کشوری که باتری تولید می‌کند، نیاز دارد تا یک مجموعه الکترولیت‌ساز در کنار آن باشد و به دلیل این عمر کوتاه، اقدام به واردات آن نمی‌کنند.

این فناور حوزه انرژی، با اشاره به عمر محدود الکترولیت، خاطرنشان کرد: الکترولیت تنها حدود ۶ ماه پس از تولید قابل استفاده است و پس از آن دیگر کارایی لازم را ندارد. بنابراین کشورهایی که در حوزه تولید باتری فعال هستند، ناگزیرند که خط تولید الکترولیت را نیز به‌صورت داخلی راه‌اندازی کنند؛ چرا که واردات آن، با توجه به عمر کوتاهش، مقرون‌به‌صرفه نیست.

پاک‌نیت، اضافه کرد: کاری که مجموعه ما انجام داده، رسیدن به گرید تجاری الکترولیت باتری‌ها است و آماده ورود به فاز صنعتی هستیم. قیمت تولیدی ما تقریبا ۳۰ درصد کمتر از نمونه خارجی است.

به گفته وی در سال ۲۰۲۴، حدود ۲۰ درصد از خودروهایی که در دنیا فروخته شد، برقی بوده است و اگر بخواهیم در آینده ۲۰۰ هزار دستگاه خودروی برقی را در کشور تولید کنیم، به ۱۵ هزار تن الکترولیت نیاز داریم که ارزشی بالغ بر ۲۰۰ میلیون دلار دارد.

وی ادامه داد: پیش بینی برقی سازی کامل خودروسازی دنیا نشان می‌دهد که تا سال ۲۰۴۰ هیچ خودروی بنزینی و گازوئیلی در دنیا تولید نمی‌شود و تا سال ۲۰۵۰ در خیابان‌ها به ندرت خودروهای بنزینی مشاهده می‌شود و بازاری حدود ۷۰۰ میلیون دلاری برای خودروسازی ما در پی خواهد داشت.

پاک‌نیت گفت: از این رو با ارزش بزرگی روبرو هستیم که اگر امروز به فکر آن نباشیم، باید در آینده آن را وارد کنیم.

این محقق حوزه فناوری، با بیان اینکه در حوزه باتری‌های لیتیومی دو مجموعه در کشور فعال شده است، افزود: در حال حاضر اجزای این باتری‌ها وارد و در کشور مونتاژ می‌شود و بزرگترین طرحی که در این زمینه وجود دارد مربوط به شرکت مپنا می‌شود که ظرفیت آن ۵۰۰ مگاوات ساعت است. این مجموعه روزانه به یک  میلیون تن الکترولیت نیاز دارد که در شروع کار وارد خواهد کرد، ولی به دلیل چالش‌هایی که در تولید الکترولیت وجود دارد، نیاز به داخلی‌سازی آن دارد.

وی گفت: ما قراردادی با ستاد مواد پیشرفته معاونت علمی ریاست‌جمهوری داریم که باید تا پایان سال جاری تولید الکترولیت را در مقیاس نیمه‌صنعتی راه‌اندازی کنیم تا فرایند تولید را ارزیابی کنیم؛ چرا که فرآیند تولید در الکترولیت بسیار با اهمیت و بسیار حساس است.