סוללות במצב מוצק עשויות להגיע לסמארטפונים עשור לפני המכוניות

ההערכה של LG Energy Solution בנוגע לסוללות במצב מוצק נשמעת זהירה, אך היא מצביעה על נקודת תורפה ברורה: הייצור ההמוני.

רוברט לי, נשיא החברה בצפון אמריקה, אמר כי תאי סוללה קטנים במצב מוצק עשויים להופיע בסמארטפונים ובמכשירים אלקטרוניים ייעודיים אחרים בערך עשור לפני שהטכנולוגיה תהיה מעשית עבור כלי רכב חשמליים. ^T

אין פירוש הדבר שסוללות במצב מוצק אינן אפשריות, או שכל טלפון חכם יעבור אליהן לפי לוח זמנים קבוע. המשמעות היא שהפער בין ייצור תא קטן ומבטיח לבין ייצור חוזר של תאים גדולים למכוניות — באיכות, באמינות ובעלות שהשוק יכול לקבל — עדיין גדול מאוד.

ככל שהתא גדול יותר, הבעיה מסתבכת

סוללות במצב מוצק מושכות תשומת לב בזכות הפוטנציאל לצפיפות אנרגיה גבוהה בגודל קומפקטי. אך סוללה למכונית חשמלית אינה פשוט גרסה מוגדלת של סוללה לטלפון.

תאים לרכב צריכים להיווצר בכמויות עצומות, לפעול באופן אמין בתנאים משתנים ולשמור על ביצועים לאורך שנים של נסיעה. לכן, השאלה המרכזית אינה רק אם חומר מסוים מציג תוצאות מרשימות במעבדה, אלא אם ניתן להפוך את התוצאות לתהליך ייצור יציב, עמיד, משתלם ובעל שיעור תפוקה גבוה.

הדיווחים על דבריו של לי מצביעים על ייצור בקנה מידה גדול כמכשול שטרם נפתר — ומציינים שהקושי גדל ככל שממדי התא גדלים. ^T

זו גם הסיבה לכך שהישג בפורמט קטן אינו מעיד בהכרח שסוללות במצב מוצק למכוניות נמצאות מעבר לפינה. תא ניסוי יכול להוכיח היתכנות טכנולוגית; הוא אינו מוכיח שאפשר לייצר מיליוני תאים לרכב במחיר מסחרי ובאיכות אחידה.

לנסינג ממחיש במה LG מתמקדת עכשיו

המפעל החדש של LG Energy Solution בלנסינג, מישיגן, ממחיש את אתגר הייצור שהחברה מדגישה. המפעל משתרע על פני 226 אקרים, הוקם בהשקעה של יותר מ־2 מיליארד דולר ומתוכנן להגיע בתפוקה מלאה ליותר מ־35 ג׳יגה־ואט־שעה בשנה. הוא מיועד לספק סוללות הן למערכות אגירת אנרגיה והן לכלי רכב חשמליים. ^NM

בשלב זה המפעל מייצר תאי ליתיום־יון בפורמטים גדולים, ולא ממתין להבשלה של טכנולוגיית המצב המוצק. התפוקה המתוכננת כוללת תאי ליתיום־ברזל־פוספט, או LFP, עבור מערכות אגירת אנרגיה נייחות, ותאי ניקל־מנגן־קובלט, או NMC, עבור מכוניות חשמליות — ובהן סוללות המיועדות לטויוטה היילנדר החשמלית העתידית. ^MI

הגישה הזו משקפת אסטרטגיה עסקית מעשית: לייצר כעת כימיות ופורמטים שהלקוחות יכולים להשתמש בהם, ובמקביל להמשיך במחקר על סוללות במצב מוצק. עבור יצרני הסוללות, השאלה המיידית אינה רק איזו כימיה מציעה את הביצועים הטובים ביותר, אלא איזו מהן אפשר לייצר בעקביות, לספק משרשרת אספקה מקומית ולמכור במחיר שיצרני רכב ומפעילי מערכות אגירה יהיו מוכנים לשלם.

סוללות ליתיום־יון משופרות הן גשר לעתיד

LG עובדת גם עם ג׳נרל מוטורס על תאים פריזמטיים עשירים במנגן מסוג LMR — ליתיום־מנגן־ריץ׳. החברות מתכננות להתחיל ייצור מסחרי בארצות הברית ב־2028, כאשר ייצור קדם צפוי להתחיל מוקדם יותר. ^RI

GM מסרה שהתאים מיועדים למשאיות חשמליות ולרכבי פנאי גדולים בעתיד, עם יעד לטווח נסיעה של יותר מ־400 מייל, ובעלות שאמורה להתקרב לזו של סוללות LFP הזולות יותר. לפי הדיווחים על התוכנית, הכימיה נשענת יותר על מנגן ומשתמשת בפחות ניקל וקובלט לעומת חלופות עשירות בניקל. ^RI

LMR אינה תחליף לסוללות במצב מוצק. היא מציעה תשובה אחרת לאותו לחץ מסחרי: להגדיל את טווח הנסיעה ולהפחית עלויות, תוך שימוש בתהליכי ייצור הקרובים יותר לתשתית הקיימת של תעשיית הסוללות.

LG נערכת גם לייצור תאים גליליים מסדרת 46 באריזונה — סימן נוסף לכך שהיא מקדמת כמה פורמטים של סוללות ליתיום־יון הניתנים להרחבה, בזמן שהייצור של סוללות במצב מוצק עדיין אינו פתור. ^I

למה ההכרזות על 2027 לא מסיימות את הדיון

כמה מתחרות הציגו לוחות זמנים שנשמעים מוקדמים יותר מהתחזית של LG. BYD ו־CATL מכוונות לייצור ניסויי או לפיילוטים בקנה מידה קטן של סוללות במצב מוצק ב־2027. ^GT ג׳ילי הודיעה כי היא מתכננת להפעיל פיילוט בכלי רכב של מותגיה ב־2027, לאחר תהליך אימות. ^EE

אלה אבני דרך משמעותיות, אך למילה פיילוט יש כאן חשיבות רבה. קו פיילוט נועד לבחון תהליך ייצור בהיקף מוגבל; הוא אינו מפעל שמייצר מיליוני סוללות למכוניות עממיות. הדיווחים על תוכניות CATL מציבים את השימוש בשוק ההמוני מאוחר יותר — סביב 2030 או לאחר מכן — ואילו לוח הזמנים של ג׳ילי אינו קובע מתי ניתן יהיה לייצר את הסוללות במחיר המתאים להיקפים גדולים. ^GTE

גם תוכניות אחרות נמצאות בשלבי ניסוי, אבטיפוס, דגימות או מבחני רכב. מרצדס־בנץ וב.מ.וו בוחנות סוללות במצב מוצק, בעוד סטלנטיס מתכננת ניסויים. עם זאת, פעילויות אלה מייצגות פיתוח ואימות — לא הוכחה לייצור המוני בעל תפוקה גבוהה, אמינות ועלות תחרותית. ^I

מסלול האימוץ הסביר

הקריאה הזהירה ביותר לדבריו של לי היא שמדובר באימוץ הדרגתי:

1. יישומים קטנים יגיעו ראשונים. מכשירים אלקטרוניים קומפקטיים ומוצרים ייעודיים אחרים יכולים להפיק תועלת מתאים קטנים בעלי צפיפות אנרגיה גבוהה, עוד לפני שייצור בקנה מידה של מכוניות יהיה מוכן. ^UT
2. אחריהם יגיעו קווי פיילוט. יצרנים יוכלו להשתמש בייצור מוגבל ובכלי הדגמה כדי לבחון חומרים, ממשקים, עמידות ושלבי ייצור. ^GTE
3. ייצור המוני של מכוניות יגיע מאוחר יותר. אבן הדרך המכריעה אינה אבטיפוס או פיילוט ב־2027, אלא ייצור חוזר ואמין של תאים גדולים, באיכות ובעלות המתאימות לתעשיית הרכב.

מנקודת המבט הזו, עמדת LG אינה סותרת את הכרזות המתחרות — היא פשוט מפרידה בין הבטחה טכנולוגית לבין מוכנות תעשייתית. המפעל בלנסינג, לצד תוכניות ה־LMR, ה־LFP, ה־NMC והתאים הגליליים, משקף את אותו היגיון מסחרי: שיפורים בסוללות שאפשר לייצר בקנה מידה צפויים לעצב את המשך העשור, בעוד שסוללות במצב מוצק למכוניות חשמליות עדיין תלויות בפתרון בעיית הייצור של תאים גדולים.