سولارابيك، السويد – 24 أغسطس 2025: كشف فريق بحثي في جامعة أوبسالا السويدية عن نموذج ذكاء اصطناعي متطور يقدم صورة بالغة الدقة لشيخوخة بطاريات السيارات الكهربائية، مما يفتح الباب أمام زيادة عمرها الافتراضي وتعزيز معايير الأمان فيها. يتغلب هذا الابتكار على أحد أكبر تحديات قطاع النقل الكهربائي والمتمثل في التدهور السريع للبطاريات، والذي يُعتبر عائقًا أمام تسريع وتيرة التحول نحو التنقل النظيف وهدرًا كبيرًا للموارد.
فك شفرة “الصندوق الأسود“
يمنح النموذج الجديد العلماء والمطورين فهمًا عميقًا لما يحدث داخل البطارية، متجاوزًا النظرة التقليدية لها كـ “صندوق أسود” وظيفته الوحيدة توفير الطاقة. واستندت الدراسة، التي أجريت بالتعاون مع جامعة ألبورغ الدنماركية، إلى بيانات تم جمعها على مدار سنوات من اختبارات مكثفة. وقام الباحثون ببناء قاعدة بيانات ضخمة من مقاطع شحن قصيرة جدًا، ودمجها مع نموذج محاكاة تفصيلي لكافة العمليات والتفاعلات الكيميائية التي تتم داخل البطارية لتوليد الطاقة وكيفية تأثرها بالاستخدام المستمر.
دقة متناهية في ثوانٍ معدودة
يعتمد إطار العمل على نموذج “التوأم الرقمي” (Digital Twin) الذي يربط محددات التصميم الرئيسية بالسلوك الفعلي لبطاريات ليثيوم-أيون من نوع (جرافيت/أكسيد نيكل-منغنيز-كوبالت) في ظروف تشغيلية متنوعة. ويستنتج النموذج ستة من محددات التصميم الرئيسية مباشرةً من مقاطع الشحن القصيرة، مما يسمح بالتنبؤ الفوري بالحالة الصحية للبطارية في غضون ثوانٍ. وأظهرت النتائج أن هذا النهج يرفع من موثوقية تنبؤات الحالة الصحية والعمر الافتراضي بنسب تصل إلى 65% و69% على التوالي، مقارنة بالنماذج المرجعية الأخرى. كما سلط البحث الضوء على الدور المحوري لثلاثة عوامل في تحديد مسارات تدهور البطارية أثناء الشحن السريع، وهي معامل الانتشار في الحالة الصلبة، ونصف قطر الجسيمات، وسماكة القطب الكهربائي.
نحو تكامل ذكي في أنظمة الإدارة
أكد الباحثون أن هذه التقنية يمكن دمجها بسهولة في أنظمة إدارة البطاريات (BMS) الحالية، مما يمنح المستخدمين القدرة على تكييف وتخصيص أنماط استخدامهم للحفاظ على البطارية، وفي الوقت ذاته يوجه المطورين والمصنعين نحو استراتيجيات تصميم أكثر كفاءة ومتانة في المستقبل. ويشير البروفيسور دانيال برانديل، الذي قاد الدراسة، إلى أن القدرة على فهم حياة البطاريات وعملية تقادمها ستعود بالنفع الكبير على أنظمة التحكم المستقبلية في المركبات الكهربائية.
تابعونا على لينكيد إن Linked–in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: interesting engineering
