علماء نرويجيون يكشفون النقاب عن أسلاك خفيفة الوزن تُطيل مدى السيارات الكهربائية
سولارابيك، النرويج- 8 أبريل 2025: كشف باحثون نرويجيون في مؤسسة البحث الصناعي والتقني (SINTEF) والجامعة النرويجية للعلوم والتكنولوجيا (NTNU) عن تطوير أسلاك كهربائية مبتكرة أخف وزنًا للمركبات الكهربائية، تعتمد على مزيج من النحاس والألمنيوم بهدف معالجة تحديات المدى وكفاءة الطاقة التي تواجه هذه المركبات المتطورة. يُتوقع أن يؤدي هذا الابتكار إلى تحسينات ملموسة في أداء السيارات الكهربائية، لا سيما في سوق رائدة مثل النرويج.
وزن أقل.. كفاءة أعلى: سر المزيج المعدني وتحدياته
يُعد وزن المكونات عاملاً حاسماً في كفاءة أي مركبة، وينطبق ذلك بصفة خاصة على السيارات الكهربائية. تزن الأسلاك النحاسية المستخدمة حاليًا، نظرًا لخصائصها الممتازة في التوصيل وقوتها وتكلفتها المناسبة، ما بين 83 كغ في سيارات الركاب و 369 كغ في الحافلات. يؤثر هذا الوزن، رغم كونه جزءًا بسيطًا من إجمالي وزن المركبة، على مدى السير وكفاءة استهلاك الطاقة. اقترح الباحثون حلاً واعدًا يتمثل في استبدال أجزاء من النحاس بمعدن الألمنيوم، الذي يتميز بخفة وزنه الشديدة (كثافته ثلث كثافة النحاس فقط) مع امتلاكه خصائص توصيل وقابلية للطرق مشابهة للنحاس. وقد برز تحدٍ رئيسي تمثل في أن طرق اللحام التقليدية التي تستخدم درجات حرارة عالية تتسبب في اختلاط المعدنين وتكوين مركبات بين معدنية هشة، تؤدي بدورها إلى إضعاف الناقلية الكهربائية للمادة الهجينة مقارنة بالمعادن الأصلية.
تقنية “HYB”: لحام بارد لربط أقوى ونتائج مبشرة
طور الباحثون حلاً لهذا التحدي عبر استخدام تقنية حاصلة على براءة اختراع طُورت في NTNU تُعرف باسم “البثق والربط الهجين للمعادن” (HYB). تعتمد هذه الطريقة على اللحام البارد، حيث تستخدم الضغط الميكانيكي والاحتكاك عند درجات حرارة منخفضة لإنشاء روابط بين معدنية رقيقة وبطيئة النمو عند السطوح الفاصلة بين النحاس والألمنيوم. يضمن ذلك الحفاظ على الخصائص الكهربائية والميكانيكية للموصل الهجين ويجعله أقل عرضة للتغيير، مما يسمح بإنتاج موصل يحتوي أجزاءً مختلفة لكل منها دور محدد حسب موقعها بالمركبة. يستخدم الفريق البحثي أشكالاً متنوعة من المجهر الإلكتروني لفحص هذه الروابط الدقيقة وتأكيد خصائصها. وقد أظهرت النتائج الأولية بالفعل أن تقنية HYB تُنتج روابط بين النحاس والألمنيوم أقوى بكثير مقارنة بتقنيات اللحام الأخرى المتاحة.
تحديات قائمة وأثر واعد في النرويج الرائدة كهربائياً
يعترف الباحثون بأنه لا تزال هناك تحديات يجب التغلب عليها. يُعد الألمنيوم النقي أضعف ميكانيكياً من النحاس، وحتى عند صناعة سبائك منه لزيادة قوته، تظل هذه السبائك حساسة لدرجات الحرارة المرتفعة وتضعف عند تعرضها لعمليات اللحام. ونقل عن يورغن أ. سورهوغ من SINTEF قوله في بيان صحفي: “لقد درسنا أيضًا أسباب هذا الانخفاض في القوة على المستوى الذري، وكيف يمكننا تحسين السبائك بحيث تتحمل الحرارة بشكل أفضل”.
يكتسب هذا البحث أهمية استراتيجية بالغة في النرويج، التي تسجل أحد أعلى معدلات تبني المركبات الكهربائية عالمياً، حيث شكلت السيارات الكهربائية بالكامل ما يقرب من 89% من مبيعات السيارات الجديدة في عام 2024. يُنتظر أن يُترجم تخفيف وزن الأسلاك مباشرة إلى زيادة في مدى السير لسيارات الركاب، وهو عامل حاسم للمستهلكين، كما سيعزز الجدوى الاقتصادية والتشغيلية للحافلات والشاحنات الكهربائية عبر تحسين مداها وكفاءتها في قطاع النقل التجاري.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: sintef
image credit: canva
The post علماء نرويجيون يكشفون النقاب عن أسلاك خفيفة الوزن تُطيل مدى السيارات الكهربائية appeared first on Solarabic سولارابيك. Written by بسمه عبود