9 دقیقه مطالعه
جنرال موتورز: خودروهای برقی به عنوان نیروگاه‌های مجازی برای مقابله با بحران انرژی

جنرال موتورز: خودروهای برقی به عنوان نیروگاه‌های مجازی برای مقابله با بحران انرژی

فهرست مطالب

صنعت خودروسازی در دوران تحول، با چالش‌های نوینی روبرو است. شبکه‌های برق فرسوده، رویدادهای جوی شدید و رشد انفجاری هوش مصنوعی، تقاضای انرژی را به سطوح بی‌سابقه‌ای رسانده است. در این میان، شرکت جنرال موتورز (GM) با نگاهی نوآورانه، قصد دارد این بحران را به یک فرصت تجاری تبدیل کند. این غول خودروسازی، نه تنها به عنوان یک تولیدکننده خودروهای برقی، بلکه به عنوان یک «نیروی توزیع‌شده» فعالیت خود را آغاز کرده است. با تجمیع صدها هزار خودروی برقی، سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی در مقیاس بزرگ و یک پلتفرم شارژ یکپارچه، GM در حال ساخت مجموعه‌ای مجازی از نیروگاه‌ها است. این رویکرد، GM را در رقابت مستقیم با واحد انرژی فورد (Ford Energy) قرار می‌دهد، زیرا هر دو رقیب دیرینه دیترویت به دنبال استفاده از ظرفیت مازاد خودروهای برقی خود برای حل مشکل حیاتی حفظ روشنایی در عصر هوش مصنوعی هستند.

استراتژی GM بر سه ستون اصلی استوار است: استفاده از ناوگان خودروهای برقی موجود، توسعه باتری‌های ذخیره‌سازی ایستا و ارائه یک اپلیکیشن جامع برای مدیریت شارژ. این شرکت معتقد است که این گام‌ها نه تنها به پایداری شبکه‌های برق کمک می‌کند، بلکه فرصت‌های درآمدزایی جدیدی را نیز برای این صنعت نوظهور ایجاد خواهد کرد. در ادامه به بررسی جزئیات این استراتژی و چالش‌های پیش روی آن خواهیم پرداخت.

خودروهای برقی به مثابه نیروگاه‌های برق

اولین رکن استراتژی GM، ناوگان خودروهای برقی فعلی این شرکت است. بر اساس اعلام GM، بیش از ۲۵۰ هزار خودروی برقی این شرکت که در جاده‌های آمریکا تردد می‌کنند، قابلیت شارژ دوطرفه دارند. این به معنای آن است که این خودروها قادرند برق را از شبکه دریافت کرده و مجدداً به شبکه بازگردانند. این قابلیت، پتانسیل عظیمی برای تبدیل خودروهای پارک شده در پارکینگ‌ها به منابع ذخیره انرژی ایجاد می‌کند.

به گفته وید شفِر، معاون بخش انرژی GM، «هر شب، یک تحول آرام در سراسر چشم‌انداز آمریکا رخ می‌دهد.» او خودروهای برقی پارک شده در پارکینگ‌ها را «فرصتی عظیم برای تجمیع ظرفیت ذخیره‌سازی انرژی» توصیف می‌کند. در حال حاضر، یک به‌روزرسانی نرم‌افزاری در حال انتشار برای مشتریان مجهز به سخت‌افزار GM Energy است که سیستم‌های خانگی پشتیبان خودرو را به دارایی‌های واقعی شبکه خودرو-به-شبکه (Vehicle-to-Grid یا V2G) تبدیل می‌کند. این امر، نیاز به سخت‌افزار جدید را از بین می‌برد و در زمان نیاز شبکه، خودروها به منابع حیاتی تبدیل می‌شوند.

GM در حال حاضر در حال اجرای آزمایشی این ایده در میشیگان با همکاری DTE Energy در ۳۰ خانه کارمندان خود است. همچنین، چشم‌اندازی برای سال ۲۰۳۰ با Pacific Gas & Electric ترسیم شده که در آن بیش از ۵۲ هزار خودروی GM به تعادل شبکه کمک خواهند کرد. این همکاری‌ها نشان‌دهنده تعهد GM به ادغام خودروهای برقی در زیرساخت‌های انرژی است.

سرمایه‌گذاری بر روی باتری‌ها در دوران اوج‌گیری مراکز داده

دومین ستون استراتژی GM، ذخیره‌سازی ایستا (Stationary Storage) است. با افزایش تقاضا از سوی مراکز داده هوش مصنوعی که به طور فزاینده‌ای به مصرف‌کنندگان اصلی انرژی تبدیل می‌شوند، نیاز به راه‌حل‌های ذخیره‌سازی مطمئن و مقیاس‌پذیر بیش از پیش احساس می‌شود. طبق گزارشی که در ژانویه ۲۰۲۶ توسط شبکه قابلیت اطمینان برق آمریکای شمالی (NERC) منتشر شد، تقاضای برق در آمریکا با سرعتی فراتر از توانایی شبکه برای انطباق، در حال افزایش است.

پیش‌بینی می‌شود بار پیک تابستان در دهه آینده حدود ۲۲۴ گیگاوات افزایش یابد که تقریباً ۷۰ درصد بیشتر از پیش‌بینی سال گذشته است. این در حالی است که ظرفیت جدید تولید انرژی با کندی پیش می‌رود. بیش از نیمی از مناطقی که NERC مورد مطالعه قرار داده است، ممکن است در این دوره با مشکلات کمبود منابع روبرو شوند؛ چشم‌اندازی ناامیدکننده که این گروه بخشی از آن را به مراکز داده نسبت می‌دهد. GM با درک این موضوع، در حال توسعه باتری‌های سدیم-یون (Sodium-ion) با همکاری Peak Energy است. این نوع باتری به دلیل هزینه پایین‌تر، مواد اولیه فراوان و تحمل دمایی گسترده، برای زیرساخت‌ها و مراکز داده مناسب‌تر از فرمولاسیون‌های مبتنی بر لیتیوم که برای خودروها بهینه شده‌اند، تلقی می‌شود.

به گفته کورت کلتی، معاون رئیس جمهور GM در زمینه باتری و پایداری، «در سیستم‌های ذخیره‌سازی ایستا در مقیاس شبکه، اگر بتوانیم سلول را ایمن‌تر و مقاوم‌تر کنیم، می‌توانیم پیچیدگی را در سایر قسمت‌های سیستم حذف کنیم.» علاوه بر این، GM از طریق سرمایه‌گذاری مشترک Ultium Cells، سلول‌های ذخیره‌سازی LFP (لیتیوم آهن فسفات) تولید می‌کند و با Redwood Materials برای استفاده مجدد از هزاران پک باتری خودروهای برقی در ریزشبکه‌ها همکاری می‌کند. یکی از این سیستم‌ها با ظرفیت ۷.۲ مگاوات-ساعت در یکی از کارخانه‌های GM در میشیگان نصب شده که پیش‌بینی می‌شود بیش از ۳ میلیون دلار در طول عمر خود در هزینه‌های برق صرفه‌جویی کند. پیام این اقدامات روشن است: GM نه تنها خودروهای برقی را به شبکه‌ای تحت فشار عرضه می‌کند، بلکه باتری‌هایی را برای تثبیت آن فراهم می‌سازد.

یک برنامه واحد برای هر شارژر

سومین عنصر کلیدی استراتژی GM، نرم‌افزار است. این شرکت اپلیکیشن Energy Pass را معرفی کرده است. این برنامه که در درون اپلیکیشن‌های myChevrolet، myCadillac و myGMC گنجانده شده است، به رانندگان اجازه می‌دهد تا ایستگاه‌های شارژ در شبکه‌های Supercharger تسلا، Electrify America و IONNA را پیدا کرده، فرآیند شارژ را آغاز کنند و هزینه آن را بپردازند. پیش‌بینی می‌شود EVgo و ChargePoint نیز به زودی به این شبکه بپیوندند. GM ادعا می‌کند که این پنج شبکه، تقریباً ۷۰ درصد از شارژرهای سریع DC در دسترس در آمریکا را پوشش می‌دهند.

پس از یک بار ثبت‌نام، رانندگان می‌توانند وضعیت لحظه‌ای شارژرها را بررسی کرده، سابقه شارژ خود را مشاهده کنند و در ایستگاه‌های سازگار، احراز هویت و پرداخت را به صورت خودکار از طریق قابلیت «Plug & Charge» انجام دهند. هدف این است که همین اپلیکیشن به درگاه اصلی برای مدیریت بلندپروازانه‌تر GM در حوزه انرژی تبدیل شود؛ از مدیریت پشتیبان خانگی گرفته تا زمان‌بندی شارژ و در نهایت، ثبت‌نام خودروها در برنامه‌هایی که به رانندگان در ازای حمایت از شبکه، پاداش نقدی می‌دهند.

رویکرد متفاوت فورد

در مقابل استراتژی جامع GM، شرکت فورد رویکردی متفاوت را در پیش گرفته است. پس از آنکه تقاضا برای خودروهای برقی کمتر از حد انتظار بود و کارخانه‌های باتری‌سازی با ظرفیت خالی مواجه شدند، فورد واحدی مستقل به نام Ford Energy تأسیس کرد. این واحد تمرکز بیشتری بر فروش باتری به شبکه برق دارد تا تبدیل وانت‌ها به نیروگاه‌های برق.

فورد در حال بازسازی کارخانه‌های خود در میشیگان و کنتاکی برای تولید سیستم‌های ذخیره‌سازی باتری «DC Block» مبتنی بر لیتیوم آهن فسفات است که برای مراکز داده، صنایع و اپراتورهای شبکه طراحی شده‌اند. این شرکت هدف‌گذاری کرده است تا حداقل ۲۰ گیگاوات-ساعت ظرفیت تولید سالانه داشته باشد. فورد همچنین یک قرارداد پنج ساله با بازوی انرژی آمریکای شمالی EDF امضا کرده است که بر اساس آن، تا سقف ۲۰ گیگاوات-ساعت سیستم‌های ذخیره‌سازی در مقیاس شبکه تحویل خواهد داد و تحویل‌ها از سال ۲۰۲۸ آغاز می‌شود. مدیران فورد اعلام کرده‌اند که این تغییر استراتژی تا حدی با هدف جبران سرمایه‌گذاری‌های انجام شده در دوران رونق خودروهای برقی و در عین حال، بهره‌برداری از تقاضای جدید از سوی شبکه‌ها و مراکز داده صورت می‌گیرد.

در حالی که GM به دنبال هماهنگ‌سازی میلیون‌ها باتری در دو سوی کنتور - از کانتینرهای سدیم-یون در پست‌های برق گرفته تا خودروهای لوکس Escalade IQ در پارکینگ‌ها - است، فورد رویکردی صنعتی‌تر و سنتی‌تر را به عنوان تأمین‌کننده بلوک‌های باتری استاندارد تولید داخل آمریکا در پیش گرفته است. هر دو شرکت، مراکز داده، انرژی‌های تجدیدپذیر و تاب‌آوری شبکه را به عنوان بازارهای رو به رشد شناسایی کرده‌اند و هر دو برای امضای اولین قراردادهای بزرگ خود رقابت می‌کنند. استرلینگ اندرسون، مدیر ارشد محصول GM، در رویداد GM Empower اظهار داشت که «گلوگاه واقعی، انرژی است» و آینده‌ای را ترسیم کرد که در آن «خودروهای برقی، باتری‌هایشان و شبکه‌های برق کشور با هم کار کنند.»

چالش اصلی: مقررات

چشم‌انداز رادیکال‌تر GM، بیشتر سیاسی است تا فنی. در نامه‌ای سرگشاده به شرکت‌های برق و نهادهای نظارتی، GM Energy خودروهای برقی خود با قابلیت دوطرفه را «یک دارایی قدرت توزیع‌شده عظیم که منتظر ادغام است» توصیف کرده و از ایالت‌ها می‌خواهد تا روند اتصال به شبکه را ساده‌سازی کنند، تعرفه‌ها را به گونه‌ای بازطراحی کنند که به مالکان برای حمایت از شبکه پاداش داده شود و ثبت‌نام را به آسانی ضربه زدن به یک برنامه در تلفن همراه کنند.

این شرکت تخمین می‌زند که ناوگان فعلی خودروهای دارای قابلیت خودرو-به-خانه (Vehicle-to-Home یا V2H) این شرکت، در تئوری می‌تواند برق حدود ۱۲۰ هزار خانه را برای مدت یک هفته تأمین کند. با این حال، GM به عنوان یک شرکت خودروسازی، ساختار لازم برای فعالیت به عنوان یک شرکت خدمات انرژی را ندارد. شرکت‌های خدمات انرژی، انحصارهای نظارتی با تعهدات سختگیرانه در زمینه قابلیت اطمینان و چرخه‌های برنامه‌ریزی طولانی دارند؛ در حالی که خودروسازان سخت‌افزار را صادر می‌کنند و فروشندگان، مشتریان را مدیریت می‌کنند. متقاعد کردن نهادهای نظارتی برای در نظر گرفتن میلیون‌ها خودروی خصوصی به عنوان ظرفیت قابل اعتماد - و نه فقط پشتیبان اضطراری - ممکن است سال‌ها طول بکشد تا اثبات شود.

علاوه بر این، ممکن است مشتریان نسبت به اینکه باتری‌های خودرویشان به طور منظم برای اعتبارات جزئی صورتحساب مورد استفاده قرار گیرد، مقاومت نشان دهند، به خصوص با توجه به نگرانی‌ها در مورد برد پیمایشی و استهلاک باتری. با این حال، این واقعیت که دیترویت به وضوح با استراتژی‌های باتری بازنگری شده، به سمت شرکت‌های خدمات انرژی و مراکز داده گرایش پیدا کرده است، خود یک سیگنال مهم است. دهه‌ها داستان خودروهای برقی حول محور آلایندگی و رقابت با تسلا می‌چرخید. اکنون، با گسترش سرورهای هوش مصنوعی و افزایش هشدارهای NERC در مورد کمبود انرژی، GM می‌خواهد به عنوان سازنده یک اکوسیستم انرژی که افراد را نیز جابجا می‌کند، دیده شود، و فورد شرط بسته است که می‌تواند ضمن تمرکز بر وانت‌ها و خودروهای هیبریدی، از فروش باتری‌های مقیاس بزرگ به شبکه، سود پایدار کسب کند. هر دو شرکت پیامی را پیش از وقوع خاموشی‌ها ارائه می‌دهند: ما اینجا هستیم تا کمک کنیم.

سوالات متداول

استراتژی GM Energy چیست؟
استراتژی GM Energy بر تبدیل خودروهای برقی به منابع ذخیره و تولید انرژی برای شبکه برق تمرکز دارد. این شرکت با استفاده از قابلیت شارژ دوطرفه خودروها (V2G)، باتری‌های ذخیره‌سازی ایستا و پلتفرم نرم‌افزاری یکپارچه، به دنبال ایجاد یک شبکه انرژی توزیع‌شده و مجازی است.
چرا GM به دنبال تبدیل خودروهایش به نیروگاه است؟
رشد انفجاری تقاضای انرژی ناشی از هوش مصنوعی، همراه با فرسودگی زیرساخت‌های شبکه برق و رویدادهای جوی شدید، بحران انرژی را تشدید کرده است. GM با استفاده از ظرفیت خودروهای برقی خود، به دنبال ارائه راه‌حلی برای تأمین پایداری شبکه و تأمین انرژی مورد نیاز مراکز داده است.
چه تفاوتی بین رویکرد GM و فورد وجود دارد؟
GM رویکردی جامع‌تر دارد و قصد دارد خودروهای برقی را مستقیماً در شبکه ادغام کند و همچنین باتری‌های ذخیره‌سازی ایستا تولید کند. فورد بیشتر بر تولید باتری‌های ذخیره‌سازی در مقیاس بزرگ برای فروش به شبکه و صنایع تمرکز کرده است.
چالش‌های اصلی این طرح چیست؟
مهمترین چالش‌ها شامل مقررات نظارتی، نیاز به تغییر تعرفه‌ها برای پاداش دادن به مالکان خودروهای V2G، و نگرانی‌های مشتریان در مورد استهلاک باتری و برد پیمایشی است. همچنین، متقاعد کردن نهادهای نظارتی برای پذیرش خودروها به عنوان منابع انرژی قابل اعتماد زمان‌بر است.
رضا
رضا محمدی

عاشق خودرو و پیشگام در بررسی آخرین نوآوری‌های صنعت خودروسازی.

دسته‌بندی‌ها و محصولات مرتبط
اشتراک‌گذاری:

نظرات کاربران