خودروهای برقی با وجود مزایای زیاد، از نظر برد حرکتی ضعیف‌تر از رقبای بنزینی و دیزلی هستند. به‌بیان دیگر، یک خودروی برقی با شارژ کامل باتری نمی‌تواند از نظر مسافت قابل پیمایش، با یک خودروی بنزینی یا دیزلی که باک آن پر است، رقابت کند. این امر به عنوان یک عامل بازدارنده در خرید خودروهای برقی ظاهر می‌شود و تعصب بیشتری را برای هواداران خودروهای درون‌سوز ایجاد می‌کند. اما پورشه و مرسدس بنز قصد دارند این مشکل خودروهای برقی را برطرف کنند.
چرا باتری‌های حجیم‌تر مشکل برد حرکتی را برطرف نمی‌کنند؟
شاید بگویید مشکل برد حرکتی کمتر، به‌راحتی از طریق نصب باتری‌های پرظرفیت و حجیم حل می‌شود. چنین راهکاری در حقیقت یک چرخه معیوب می‌سازد، چرا که باتری حجیم‌تر به معنای افزایش وزن است. افزایش وزن هم به‌نوبه خود باعث بروز مشکلات بیشتری می‌شود.
یک خودروی سنگین وزن، به نیروی بیشتری برای جابجایی نیاز دارد. نیروی بیشتر هم نیازمند قدرت بیشتر و در نتیجه مصرف انرژی بالاتر است! بنابراین بخشی از انرژی باتری حجیم‌تر صرف تأمین انرژی لازم برای جابجایی خود می‌شود نه افزایش برد حرکتی!
از سوی دیگر افزایش وزن خودروها باعث صدمات بیشتر به جاده‌ها و خیابان‌ها می‌شود. همچنین وزن بیشتر صدمات بیشتری را نیز در تصادفات در پی دارد. بد نیست بدانید افزایش وزن خودروهای جدید، موسسه ایمنی IIHS را مجبور کرده در تجهیزات انجام تست‌های ایمنی خود بازنگری کند!
تغییر در ساختار شیمیایی و افزایش چگالی انرژی
خودروسازان با علم به این مسائل به‌دنبال ایجاد تغییراتی بنیادین در ساختار شیمیایی باتری هستند. به‌عبارت دقیق‌تر، آنها می‌خواهند چگالی انرژی باتری‌ها را افزایش دهند. در حال حاضر اکثر خودروهای برقی به باتری‌های لیتیومی مجهز می‌شوند. این نوع باتری‌ها که از آند گرافیت استفاده می‌کنند، از نظر چگالی انرژی خیلی وضعیت مطلوبی ندارند. اما در صورت استفاده از سیلیکون به‌جای گرافیت، باتری‌ها می‌توانند تا 10 برابر انرژی بیشتری در خود ذخیره کنند. مزیت دیگر این باتری‌ها، مقاومت داخلی کمتر آنهاست، در نتیجه بسیار سریع‌تر شارژ می‌شوند. بنابراین، وزن کمتر، برد حرکتی بیشتر و شارژ سریع‌تر سه مزیت اصلی این نوع باتری است.
بر اساس گزارش اخیر رویترز، دو استارتاپ Group14 Technologies و Sila Nanotechnologies در حال آماده‌سازی خود برای تولید سیلیکون مخصوص باتری در مقیاس گسترده هستند. یکی از سرمایه‌گذاران استارتاپ Group14 Technologies شرکت پورشه است که تاکنون بیش از 100 میلیون دلار در این استارتاپ سرمایه‌گذاری کرده و اولین مشتری آن در بخش خودرو خواهد بود. کارخانه این استارتاپ در موسس لیک واشینگتن، در سال 2024 افتتاح خواهد شد و سالانه مواد آندی لازم برای تولید باتری 200 هزار خودروی برقی را تأمین خواهد کرد. در فازهای بعدی، ظرفیت تولید این کارخانه به‌مرور افزایش خواهد یافت.
مرسدس بنز و همکاری با استارتاپ Sila Nanotechnologies
مرسدس بنز هم استارتاپ Sila Nanotechnologies را برای همکاری انتخاب کرده است. این خودروساز آلمانی قصد دارد تا سال 2025 به اولین مشتری استارتاپ مذکور تبدیل شود. جالب اینکه مرسدس بنز یک گام جلوتر از پورشه قرار دارد، چرا که اولین مدل مجهز به باتری استارتاپ Sila Nanotechnologies را انتخاب کرده است. این مدل عبارت است از نسخه برقی شاسی‌بلند نمادین G کلاس یا همان EQG.
آنطور که مرسدس بنز وعده داده، سلول‌های باتری EQG به‌لطف تکنولوژی نوین Sila Nanotechnologies بیست الی چهل درصد چگالی انرژی بیشتری خواهند داشت.
اگر باتری‌های لیتیوم-سیلیکونی آنگونه که تبلیغ می‌شود انقلابی باشند، جای تعجبی نخواهد داشت که همه خودروسازان به آن علاقه پیدا کنند. البته آنطور که مدیرعامل و هم‌بنیان‌گذار Sila Nanotechnologies اعلام کرده، جایگزینی کامل گرافیت با سیلیکون ممکن است تا 10 سال طول بکشد. در هر حال با توجه به گام‌های بنیادینی که مرسدس بنز و پورشه برداشته‌اند، می‌تواند نتیجه گرفت این دو کمپانی آلمانی احتمالاً در آینده برگ برنده را در دست خواهند داشت.