همکاری مشترک GM و LG تولید انبوه سلول‌های باتری LMR را آغاز خواهد کرد

33 درصد چگال‌تر از LFP و ارزان‌تر از نیکل بالا: سلول‌های LMR در سال 2028 همراه با کامیون‌ها و شاسی‌بلندهای فول‌سایز وارد جاده‌ها خواهند شد.
33 درصد چگال‌تر از LFP و ارزان‌تر از نیکل بالا: سلول‌های LMR در سال 2028 همراه با کامیون‌ها و شاسی‌بلندهای فول‌سایز وارد جاده‌ها خواهند شد.

این صفحه را به اشتراک بگذارید

Ultium Cells، سرمایه‌گذاری مشترک GM و LG Energy Solution، اعلام کرد که مجتمع Spring Hill در تنسی را به تولید انبوه سلول‌های باتری منشوری غنی از لیتیم-منگنز (LMR) تبدیل خواهد کرد؛ انتظار می‌رود این مجتمع نخستین تاسیسات در جهان باشد که این شیمی باتری را به صورت انبوه تولید می‌کند. LMR راهکاری است که میان دو شیمی رایج باتری جای می‌گیرد: چگالی انرژی به‌مراتب بالاتر از LFP و هزینه‌ای کمتر از سلول‌های پرنیکل را وعده می‌دهد. هدف GM، انتقال این تعادل به وانت‌ها و شاسی‌بلندهای تمام‌سایز در سال 2028 است.

نکات برجسته

  • مجتمع Spring Hill در مسیر تبدیل شدن به نخستین تاسیسات تولید انبوه سلول‌های منشوری LMR است
  • LMR ادعای چگالی انرژی 33 درصد بالاتر در مقایسه با LFP را دارد
  • هدف برد بیش از 400 مایل در کامیون‌های برقی
  • تبدیل این مجتمع همراه با تولید ESS، سرمایه‌گذاری یک میلیارد دلاری تا سال 2030
  • انتظار می‌رود خودروهای برقی با باتری LMR در سال 2028 وارد جاده‌ها شوند

شیمی باتری LMR چیست و چه تفاوتی دارد؟

LMR مخفف «lithium manganese rich» به معنای غنی از لیتیم-منگنز است. ایده در واقع سال‌هاست که روی میز بوده: کاهش سهم فلزات گران‌قیمت در ترکیب کاتد، یعنی سمت مثبت سلول، و افزایش نسبت منگنز ارزان. کبالت یکی از گران‌ترین اقلام این کار است؛ نیکل نیز فلزی با نوسانات قیمتی و ریسک در حوزه تامین است. منگنز اما ماده‌ای فراوان و مقرون‌به‌صرفه است. مشکل این بود که استفاده از منگنز با نسبت بالا برای مدت طولانی از نظر ظرفیت و عمر دشوار بود.

سلول معرفی‌شده توسط GM می‌تواند سهم کبالت در کاتد را تا 2 درصد کاهش دهد؛ محتوای منگنز در محدوده 30 تا 40 درصد قرار دارد. مهندسان شرکت ادعا می‌کنند LMR از نظر عملکرد نزدیک به NMC است اما در نقطه‌ای قرار می‌گیرد که هزینه آن به‌طور مشخص کمتر است. روشن‌ترین عدد این است: چگالی انرژی 33 درصد بالاتر در مقایسه با بهترین سلول‌های LFP از نظر عملکرد، با قابلیت مقایسه از نظر هزینه. اگر بتوانید با همان هزینه، یک‌سوم انرژی بیشتر در پکیج باتری خود جای دهید، این در دنیای خودروهای برقی تفاوتی جدی است.

برای کسی که سال‌هاست این حوزه را دنبال می‌کند، نکته توجه‌برانگیز این است که شرکت به جای پنهان کردن ایرادات شناخته‌شده این شیمی، به سراغ آن رفته و راه‌حل مهندسی جسته است. کاتدهای LMR از نظر تاریخی با عمر کوتاه، یعنی دوام چرخه پایین، شناخته می‌شدند. GM ادعا می‌کند این مشکلات در حوزه مواد کاتد، فرمولاسیون الکترولیت، افزودنی‌ها و مونتاژ سلول برطرف شده است. ادعا بزرگی است؛ اما به نظر می‌رسد شرکت قصد دارد این ریسک را بپذیرد، چون سرمایه‌گذاری مشترک یک کارخانه را به این کار اختصاص داده است.

چرا این فناوری ابتدا در کامیون‌های برقی به کار گرفته می‌شود؟

انتخاب وانت‌ها و شاسی‌بلندهای تمام‌سایز به عنوان نخستین حوزه کاربرد LMR تصادفی نیست، یک محاسبه است. در وسایل نقلیه سنگین، ظرفیت پکیج باتری و در نتیجه هزینه آن، سهم بسیار بزرگ‌تری از کل هزینه خودرو را به خود اختصاص می‌دهد. همین صرفه‌جویی در هزینه بسته‌بندی، در یک هاچ‌بک کوچک چند صد دلار است، اما در بسته‌بندی کامیون بزرگ می‌تواند طبق هدف GM به بیش از 6,000 دلار صرفه‌جویی برسد. در زمینه برد نیز مقیاس بزرگ‌تر می‌شود: GM برای کامیون‌های الکتریکی مجهز به LMR هدف برد بیش از 400 مایل (حدود 650 کیلومتر) را تعیین کرده است.

بعد دیگر، موقعیت رقابتی است. پلتفرم کامیون الکتریکی GM امروز با شیمی نیکل بالا، مقادیر برد برجسته‌ای در سگمنت خود دارد؛ و نمی‌خواهد این مزیت را از دست بدهد. LMR در اینجا نه یک جایگزین، بلکه به‌عنوان مکمل موقعیت‌یابی شده است: سلول‌های نیکل بالا در نسخه‌هایی که به بیشترین برد نیاز دارند جای خود را حفظ می‌کنند، در حالی که LMR با فراتر رفتن از شیمی‌های مقرون‌به‌صرفه امروز، ناحیه میانی و پایین‌تر طیف محصولات را تقویت خواهد کرد. با تعریف خود GM، LMR میان NMC با برد بالا و LFP با هزینه پایین قرار می‌گیرد.

در حالی که نیکل بالا همچنان بیشترین برد را ارائه می‌دهد، LMR به ما امکان می‌دهد از شیمی‌های مقرون‌به‌صرفه‌تر امروز پیشی بگیریم. این فناوری، انتخاب مشتری را در بازار کامیون و شاسی‌بلند سایز کامل گسترش خواهد داد.
کرت کلتی، معاون رئیس باتری و پایداری GM

کارخانه Spring Hill چه تحولی را تجربه خواهد کرد؟

خبر اصلی این اعلامیه، خود فناوری نیست، بلکه تصمیم تولیدی است. کارخانه Spring Hill در تنسی برای تولید سلول‌های مکعبی (پریسماتیک) LMR تبدیل خواهد شد و انتظار می‌رود اولین کارخانه‌ای در جهان باشد که این شیمی را در قالب مکعبی انبوه تولید می‌کند. تغییرات نزدیک به پایان 2026 آغاز خواهد شد و در 2028 تکمیل می‌شود؛ تولید پیش‌نمونه نیز طبق برنامه نزدیک به پایان 2027 در یکی از کارخانه‌های LGES آغاز خواهد شد.

Spring Hill این کار را به‌تنهایی انجام نخواهد داد. در این کارخانه تولید LFP نیز در کنار LMR قرار خواهد گرفت؛ کارخانه به ساختاری مجهز می‌شود که می‌تواند سلول‌ها را در هر دو قالب زیپ‌دار (پاچ) و مکعبی تولید کند. کارخانه Warren در اوهایو نیز به تولید NMC ادامه خواهد داد. در نتیجه شبکه تولیدی شکل می‌گیرد که سه شیمی، دو قالب و دو کارخانه را در بر می‌گیرد؛ و این نشانه روشنی است که GM روی یک برگه شرط بسته است.

این تحول، همراه با بهبودهای تولید LFP برای سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی LGES، مجموع سرمایه‌گذاری 1 میلیارد دلاری تا سال 2030 را نمایندگی می‌کند. در زمینه منابع انسانی نیز پیش‌بینی می‌شود حدود 500 شغل جدید ایجاد شود؛ نیروی کار فعلی کارخانه 1,200 نفر است. این در عین حال دومین حرکت بزرگ سرمایه‌گذاری مشترک در Spring Hill است: این کارخانه در ژوئن 2026 تولید سلول‌های LFP برای مصارف ذخیره‌سازی برای مشتریان Vertech LGES را آغاز کرده بود.

شبکه تولید و جدول زمانی

کارخانه / مرحلهتولیدزمان‌بندی
Spring Hill، تنسیLMR مکعبی + LFP (پاچ و مکعبی)شروع تغییرات پایان 2026، تکمیل 2028
Warren، اوهایوNMC (نیکل-کبالت-منگنز-آلومینیوم)در حال ادامه
کارخانه LGESتولید پیش‌نمونه LMRپایان 2027
خودروهای جاده‌ایکامیون‌ها و شاسی‌بلندهای الکتریکی با LMR2028

مقایسه سه شیمی: LFP، NMC و LMR

LMR, LFP'den yüzde 33 daha yüksek enerji yoğunluğu sunarak Batı'yı Çinli tedarikçilere olan bağımlılığından kurtarma vaadi taşıyor.

برای درک اینکه LMR در کجا جای میگیرد، باید دو ستون فعلی بازار را کنار هم قرار داد. امروز حدود ۶۰٪ از سلولهای برقی جهانی در فرمت پریزماتیک هستند و LFP تقریبا ۵۵٪ بازار جهانی را تشکیل میدهد؛ بخش عمده عرضه در کنترل دو تولیدکننده چینی است. جدول، نقاط قوت ادعایی سه شیمی را خلاصه میکند:

شیمینقطه قوتنقطه ضعف
LFPبه طور میانگین 40٪ ارزانتر از NMC به ازای هر kWhچگالی انرژی پایین
NMC (نیکل بالا)حدود 40٪ چگالی انرژی بهتر، بیشترین بردوابستگی به هزینه و مواد اولیه گرانقیمت
LMR33٪ چگالتر از LFP، هزینه قابل مقایسههنوز شواهدی از تولید انبوه و طول عمر وجود ندارد

این حرکت چگونه میتواند رقابت باتری را تغییر دهد؟

جاذبه راهبردی LMR نه تنها به محاسبات هزینه، بلکه به جغرافیای تامین نیز مربوط میشود. از آنجا که عرضه جهانی سلولهای LFP عمدتا در دست دو تولیدکننده چینی است، برندهای غربی مجبورند یا مجوز بگیرند یا سرمایهگذاری مشترک ایجاد کنند یا بر راهحلهای گران نیکل بالا تمرکز کنند. به تعبیر GM، LMR به عنوان راهی برای ایجاد ظرفیت باتری مقرونبهصرفه بدون وابستگی به چین معرفی میشود. در این زمینه، این خود یک حرکت استقلال صنعتی است.

پای دیگر رقابت در حوزه ای است که هیچکس از آن دور نمیماند: گزارش شده که فورد نیز در شیمی LMR پیشرفتی داشته و تا پایان دهه، خودروهای برقی برد بلند و مقرونبهصرفهتری را هدف قرار داده است؛ ادعای خود فورد این است که LMR حتی میتواند از سلولهای نیکل بالا هم پیشی بگیرد. این اظهارات در سمت فورد با یک تصمیم رسمی تولید همراه نیست، اما جهت روشن است: شیمی غنی از منگنز، در دستور کار دو تولیدکننده بزرگ کامیون آمریکا قرار دارد.

نکتهای درباره زمین هزینه: میانگین قیمت باتریها در 2025 حدود 8٪ کاهش یافت؛ بهرهوری تولید و گذارهای شیمیایی از این کاهش حمایت کردند. یعنی ادعای هزینه LMR در بازاری که از قبل به طور مداوم رو به کاهش است، متولد خواهد شد. معادله وعده داده شده «هزینه قابل مقایسه با LFP، 33٪ چگالی بیشتر» در زمینهای آزمایش خواهد شد که رقبای آنجا ثابت نمیمانند. نباید زیاد کلام را طولانی کرد: اعداد در اعلامیهها زیبا به نظر میرسند، اما آزمون واقعی در خط تولید داده میشود.

یک عدد و یک هشدار که باید از آن پرهیز کرد

به عنوان یادداشت جانبی: در اینترنت عباراتی مانند «کاهش تا 40٪ در هزینههای باتری» در گردش است؛ این عدد تنها در برخی محتواهای ویدئویی آمده و ادعای رسمی شرکت نیست. تعهد رسمی، هزینه قابل مقایسه با LFP به علاوه 33٪ چگالی انرژی است. تعجبآور نباشد: چنین شکافهایی بین اعلامیههای رسمی و شبکههای اجتماعی همیشه وجود داشته است؛ داور باز هم خودِ سلول خواهد بود.

هشدار دوم مربوط به جدول زمانی است. اگرچه مدیر بخش باتری GM گفته بود که توسعه طبق برنامه پیش میرود، هدف 2028 را بعدا دوباره تایید نکرده بود. ریسک تاریخی در سمت شیمی نیز بر میز است: مسئله عمر چرخه LMR موضوعی است که سال‌ها در دنیای خودرو از طریق دوره‌های گارانتی و ارزش‌های دست دوم بحث شده است. بین ادعای مهندسان GM مبنی بر غلبه بر این مشکلات میراثی و اثبات این ادعا در صدها هزار سلول، راه درازی وجود دارد.

بخش آشکار یک مسافت طولانی

این تصمیم یک‌شبه گرفته نشد. GM تحقیقات سلول‌های غنی از منگنز را در سال 2015 آغاز کرد و کارهای نمونه‌سازی را در مرکز نوآوری سلول باتری وارن در میشیگان پیش برد. در سمت LG Energy Solution هم کار آن‌قدرها هم جدید نیست: اولین ثبت اختراع LMR به سال 2010 بازمی‌گردد و شرکت با بیش از 200 ثبت اختراع LMR، بزرگ‌ترین پرتفوی مالکیت فکری را در این حوزه در اختیار دارد. یعنی تصمیم تولید اعلام‌شده، به ثمر نشستن بیش از یک دهه سرمایه‌گذاری تحقیق و توسعه بر کف کارخانه است. زمانی بحث‌های فناوری باتری بر اساس ارقام تولید کارخانه‌های چین دنبال می‌شد؛ حالا تبدیل یک تأسیسات در تنسی، کاندیدای مرکز این بحث است. اگر تعادلی که LMR وعده داده جواب دهد، برای اولین بار اجبار خریدار کامیون برقی به انتخاب میان برد طولانی و قیمت معقول به‌طور جدی کاهش می‌یابد. اگر نه، هزینه یک دهه تحقیق و توسعه روی کاغذ باقی می‌ماند. هر دو احتمال باز است؛ اما تعیین تکلیف توسط اولین تأسیسات، آغاز معناداری است.

منابع