أخبار ar.wedoany.com، في الآونة الأخيرة، وخلال فعالية بحثية حول تكنولوجيا وتطبيقات صناعة بطاريات أيون الصوديوم في تخزين الطاقة، والتي نظمها مركز الإعلام والاتصالات التابع لوزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات الصينية، كشف السيد لين جيوبياو، كبير مسؤولي التكنولوجيا لحلول تخزين الطاقة في شركة كاتل (CATL) بالصين، أن الشركة ستقوم في سبتمبر من هذا العام بتسليم أول دفعة من أنظمة تخزين الطاقة ببطاريات أيون الصوديوم للعملاء، وأن إجمالي الشحنات السنوية سيصل إلى مستوى الجيجاواط/ساعة.
على مدى السنوات الثلاث الماضية، حققت سلسلة صناعة بطاريات الصوديوم اختراقات مستمرة في عدة مجالات، بما في ذلك أنظمة المواد، وعمليات التصنيع، والتكامل النظامي، وسيناريوهات التطبيق. والآن، مع قيام شركات مثل كاتل، وهايبوسيك (Hyperstrong)، ومعهد الفيزياء التابع للأكاديمية الصينية للعلوم (HiNa Battery)، وهيسن لتخزين الطاقة (Hithium)، وإي في إي للطاقة (EVE Energy) بدفع التطبيق التجاري تدريجياً، فإن هذا يعني بالنسبة للصناعة بأكملها أن بطاريات أيون الصوديوم قد انتقلت أخيراً من المختبر إلى السوق، ومن مرحلة التحقق التجريبي إلى التطبيق على نطاق واسع.
عام 2026، أصبح أخيراً "العام الأول الحقيقي للتوسع في إنتاج بطاريات أيون الصوديوم على نطاق واسع".
من "بديل احتياطي لأسعار الليثيوم" إلى مسار تكنولوجي مستقل
كان أول ظهور فعلي لبطاريات أيون الصوديوم في الأفق الصناعي في عام 2021. في ذلك الوقت، وبسبب التطور السريع لصناعة المركبات الكهربائية، استمر المعروض العالمي من موارد الليثيوم في التقلص، مما أدى إلى ارتفاع أسعار كربونات الليثيوم بشكل مطرد، لتصل إلى ذروة بلغت 600 ألف يوان صيني للطن الواحد في العامين التاليين. في مواجهة تكاليف المواد الخام المتصاعدة، كانت سلسلة صناعة البطاريات بأكملها تبحث عن بدائل جديدة لموارد الليثيوم. في هذا السياق، أصبحت بطاريات أيون الصوديوم، التي تتميز بوفرة مواردها وتوزعها الواسع وتكاليفها المنخفضة، محط اهتمام السوق بسرعة.
في يوليو 2021، أطلقت شركة كاتل الجيل الأول من بطاريات أيون الصوديوم، حيث بلغت كثافة الطاقة للخلية 160 واط/ساعة لكل كيلوغرام، ويمكن شحنها إلى أكثر من 80% في 15 دقيقة في درجة حرارة الغرفة، مع الحفاظ على أكثر من 90% من سعتها في بيئة تبلغ درجة حرارتها -20 درجة مئوية. لم يقتصر هذا الإطلاق على جعل بطاريات الصوديوم تدخل حيز الاهتمام الرئيسي فحسب، بل اعتبرته الصناعة أيضاً نقطة انطلاق مهمة لتسويق هذه البطاريات.
في العامين التاليين، أصبحت بطاريات الصوديوم واحدة من أكثر المواضيع سخونة في أسواق رأس المال، حيث أعلنت العديد من الشركات عن خططها في مشاريع بطاريات أيون الصوديوم، وتكرر الحديث عن "العام الأول لتسويق بطاريات الصوديوم". لكن الواقع سرعان ما ألقى بظلاله على الصناعة. مع الانخفاض السريع في أسعار كربونات الليثيوم، واصلت سلسلة صناعة بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم خفض التكاليف بفضل أنظمة التصنيع الناضجة ووفورات الحجم، مما أدى إلى انخفاض أسعار خلايا تخزين الطاقة باستمرار إلى مستويات قياسية جديدة. في المقابل، كانت بطاريات الصوديوم لا تزال تعاني من فجوة واضحة في كثافة الطاقة، ونضج سلسلة التوريد، وحجم الإنتاج الضخم، مما حال دون تحقيق ميزتها التكلفوية.
بالنسبة لأصحاب مشاريع تخزين الطاقة، ما يهمهم ليس المفهوم التكنولوجي أبداً، بل سعر النظام، والسلامة، وعمر الدورة، والقدرة على التسليم، والعوائد طويلة الأجل. ونظراً لأن نظام فوسفات الحديد الليثيوم الناضج يحتل ميزة مطلقة في هذه المؤشرات، فقد تراجعت بطاريات الصوديوم تدريجياً من كونها "تقنية نجمية لتحل محل الليثيوم" إلى موقع واقعي كـ "مسار تكميلي لليثيوم".
لكن في الوقت نفسه، بدأت الأوساط الصناعية تدرك أن قيمة بطاريات الصوديوم لا ينبغي أبداً أن تُبنى على ارتفاع أسعار الليثيوم، بل على مزاياها الفريدة. إن الأداء في درجات الحرارة المنخفضة، والسلامة العالية، وعمر الدورة الطويل، وضمان أمن الموارد، هي نقاط القوة التنافسية الحقيقية لبطاريات أيون الصوديوم.
كاتل تدفع ببطاريات الصوديوم إلى عصر الجيجاواط/ساعة
ما غير التوقعات في الصناعة حقاً هو سلسلة الإجراءات التي اتخذتها شركة كاتل منذ عام 2026.
في يوم التكنولوجيا الفائقة الذي عُقد في أبريل 2026، أطلقت كاتل رسمياً بطارية "ناشين" (Naxin) وأعلنت عن تحقيق الإنتاج الضخم على نطاق واسع بحلول نهاية عام 2026. بعد ذلك بوقت قصير، وقعت كاتل اتفاقية تعاون استراتيجي لمدة ثلاث سنوات مع شركة هايبوسيك لتخزين الطاقة (Hyperstrong) بشأن بطاريات أيون الصوديوم، بحجم تعاون يصل إلى 60 جيجاواط/ساعة. لم يكن هذا الطلب الأكبر عالمياً في مجال تخزين الطاقة ببطاريات الصوديوم فحسب، بل اعتبرته الأوساط الصناعية على نطاق واسع علامة فارقة مهمة في تسويق هذه البطاريات. بعد ذلك، في 4 يونيو، أعلنت كاتل أنها ستقوم في سبتمبر من هذا العام بتسليم أول دفعة من أنظمة تخزين الطاقة ببطاريات أيون الصوديوم للعملاء، وأن إجمالي الشحنات السنوية سيصل إلى مستوى الجيجاواط/ساعة.
والأكثر أهمية هو أن شركة كاتل قد نجحت حالياً في حل أصعب المشاكل التكنولوجية الأساسية في عملية الإنتاج الضخم لبطاريات الصوديوم. على سبيل المثال، بالنسبة لمشكلة تشوه الشبكة البلورية (lattice distortion) التي تظهر في الكاثودات متعددة الأنيونات (polyanion cathodes) أثناء دورات الشحن الطويلة، تمكنت كاتل من تقليل مدى تغير الشبكة البلورية بنسبة 70% باستخدام تقنيات مثل التشويب عالي الإنتروبيا (high-entropy doping). أما بالنسبة لمشكلة توليد الغاز الناتجة عن البنية المسامية للأنودات الكربونية الصلبة (hard carbon anodes)، فقد تم تحسينها من خلال تقنية التحكم في حجم المسام على مستوى الأنجستروم.
في الوقت نفسه، تم بناء خطوط الإنتاج الخاصة ببطاريات أيون الصوديوم في كاتل وبدأ تشغيلها، مع اعتماد تصميم منصة "غلاف واحد، قلبان" (one shell, dual core)، مما يجعل بطاريات الصوديوم متوافقة من حيث الأبعاد مع منتجات الليثيوم الحالية. وهذا يشير إلى أن بطاريات الصوديوم لم تعد في مرحلة العينات المختبرية، بل أصبحت تمتلك فعلياً القدرة على التصنيع الضخم وتسليم الأنظمة.
الاختراق في أنظمة المواد هو مفتاح التسويق
إذا كان طلب 60 جيجاواط/ساعة قد أظهر للسوق وجود طلب، فإن نضج أنظمة المواد هو الذي يحدد ما إذا كانت بطاريات الصوديوم قادرة على تحقيق الإنتاج على نطاق واسع حقاً.
المنافسة الجوهرية في صناعة البطاريات هي دائماً منافسة على المواد. في السنوات القليلة الماضية، تركزت أكبر العقبات التي تواجه بطاريات أيون الصوديوم في طرفي الكاثود والأنود. فمواد الكاثود تعاني من موصلية غير كافية وكثافة ضغط منخفضة؛ بينما الأنودات الكربونية الصلبة مرتفعة التكلفة وسلاسل توريدها غير ناضجة. هذه المشاكل ظلت تقيد عملية تسويق بطاريات الصوديوم لفترة طويلة.
مع دخول عام 2026، شهدت سلسلة صناعة بطاريات الصوديوم اختراقاً منهجياً. على صعيد الكاثود، حققت شركة رونغباي للتكنولوجيا (Rongbai Technology / Ronbay) إنتاجاً ضخماً لمواد الكاثود لبطاريات الصوديوم، وتعمل في الوقت نفسه على تطوير مسارين تكنولوجيين: متعدد الأنيونات وأكسيد الطبقات (layered oxide). من خلال التطوير الذاتي للعمليات والمعدات الخاصة ببطاريات الصوديوم، تمكنت رونباي من خفض تكلفة معالجة مواد الكاثود متعددة الأنيونات بنسبة 30% إلى 50%. وقد تم بناء قاعدة إنتاجية بطاقة 6000 طن في قاعدة شيانتاو (Xiantao) بمقاطعة هوبي، ومن المخطط توسيعها إلى 28 ألف طن في عام 2026، وإنشاء خط إنتاج جديد مخصص لبطاريات الصوديوم بطاقة 300 ألف طن في عام 2027.
على صعيد الأنود، تعمل شركة وانخوا للكيمياء (Wanhua Chemical) على دفع ترقية الأنودات الكربونية الصلبة من مسار المواد الحيوية الطبيعية إلى المسار الهندسي. في الماضي، كانت الصناعة تستخدم عادةً قشور جوز الهند المستوردة كمواد خام، مما أدى إلى محدودية العرض وتقلبات كبيرة في التكاليف. الآن، شكلت وانخوا مسارين هندسيين: أحدهما قائم على الفحم والآخر قائم على الراتنج. يتميز المسار القائم على الفحم بميزة واضحة في التكلفة، بينما يوفر المسار القائم على الراتنج اتساقاً أفضل للمنتج. مع التوسع في الإنتاج، من المتوقع أن تنخفض تكلفة الكربون الصلب من 60-70 ألف يوان صيني للطن في عام 2024 إلى 35-40 ألف يوان صيني للطن في عام 2026، مع إمكانية انخفاضها إلى أقل من 25 ألف يوان صيني في المستقبل.
بالنسبة لصناعة بطاريات الصوديوم، فإن هذه الاختراقات في مجال المواد هي أكثر أهمية بكثير من الطلبات. لأن ما يحدد قدرة التكنولوجيا على البقاء على المدى الطويل ليس مشاعر السوق قصيرة الأجل أبداً، بل منحنى التكلفة المستمر في الانخفاض.
تخزين الطاقة هو أكبر بوابة للتسويق لبطاريات الصوديوم
بالمقارنة مع سوق بطاريات الطاقة (المركبات الكهربائية)، يُعتقد أن تخزين الطاقة هو المجال الأكثر احتمالاً لتحقيق الانطلاق الأول لبطاريات الصوديوم. والسبب هو أن المؤشرات الأساسية التي تركز عليها أنظمة تخزين الطاقة تختلف عن تلك الخاصة بالمركبات الكهربائية. تسعى بطاريات الطاقة إلى كثافة طاقة عالية، بينما تركز أنظمة تخزين الطاقة أكثر على العوائد طوال دورة الحياة، والسلامة، وعمر التشغيل. وفي هذه الجوانب تحديداً، تمتلك بطاريات الصوديوم مزايا طبيعية.
أولاً، الأداء في درجات الحرارة المنخفضة. في بيئة تبلغ درجة حرارتها -20 درجة مئوية، لا يزال معدل الاحتفاظ بسعة بطاريات أيون الصوديوم يتجاوز 90%، وهو أعلى بكثير من بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم، مما يجعلها مناسبة جداً لمشاريع تخزين الطاقة في المناطق الباردة مثل شمال شرق وشمال غرب الصين.
ثانياً، أداء السلامة. تتمتع أنظمة الكاثود متعددة الأنيونات باستقرار حراري عالٍ للغاية، مما يجعل حدوث الانفلات الحراري (thermal runaway) صعباً للغاية حتى في ظل ظروف التشغيل القاسية، مما يوفر ميزة واضحة لمحطات تخزين الطاقة الكبيرة.
ثالثاً، عمر الدورة. لقد وصل عمر دورة المنتجات الرائدة حالياً في الصناعة إلى 15,000 دورة أو حتى أكثر من 20,000 دورة، مما يمكن محطات تخزين الطاقة من العمل لأكثر من 15 عاماً، مما يقلل بشكل كبير من تكلفة الكهرباء لكل كيلوواط/ساعة طوال دورة الحياة.
رابعاً، أمن الموارد. بالمقارنة مع سلسلة صناعة الليثيوم التي تعتمد بشكل كبير على الموارد الخارجية، فإن موارد الصوديوم لا تنضب تقريباً، مما يوفر قيمة استراتيجية مهمة.
لهذه الأسباب، ستكون محطات تخزين الطاقة المستقلة الكبيرة، ومشاريع التكامل بين الحوسبة والطاقة، ومحطات الطاقة الافتراضية، وتخزين الطاقة لتعديل التردد عالي السرعة، وسيناريوهات تخزين الطاقة طويلة الأمد (4-8 ساعات)، من الاتجاهات المهمة للتطبيق الأولي لبطاريات الصوديوم.
التوازي بين الصوديوم والليثيوم قد يصبح النمط الرئيسي في المستقبل
مع تسارع عملية التسويق، يتغير أيضاً التصور الصناعي لبطاريات الصوديوم. في السنوات القليلة الماضية، كان السوق يناقش دائماً "ما إذا كانت بطاريات الصوديوم يمكن أن تحل محل الليثيوم". أما اليوم، فإن المزيد والمزيد من الشركات بدأت تستكشف "التعاون بين الليثيوم والصوديوم". على سبيل المثال، اقترحت شركة هايبوسيك بناء محطات تخزين طاقة هجينة (ليثيوم-صوديوم)، وأطلقت شركة هيسن لتخزين الطاقة نظام تخزين طاقة هجين (ليثيوم-صوديوم) قادر على دعم الشبكة، بينما تتبنى كاتل تصميم منصة "غلاف واحد، قلبان" لتحقيق التبديل المرن بين الليثيوم والصوديوم.
المنطق وراء ذلك بسيط للغاية. يتميز الليثيوم بكثافة طاقة عالية، مما يجعله مناسباً للتفريغ طويل الأمد؛ بينما يتميز الصوديوم بأداء طاقة جيد وسلامة عالية، مما يجعله مناسباً للتعديل عالي التردد والاستجابة السريعة. لذلك، فإن هذين المسارين التكنولوجيين ليسا في علاقة تنافسية صفرية، بل في علاقة تكاملية.
في سوق تخزين الطاقة الجديد في المستقبل، من المرجح ألا يهيمن مسار تكنولوجي واحد، بل سيتشكل نمط تتعدد فيه التقنيات مثل الليثيوم، والصوديوم، وبطاريات التدفق، وتخزين الطاقة بالهواء المضغوط. من هو الأنسب للسيناريو، هو من سيحصل على السوق.
خاتمة: من المتوقع أن يصل حجم سوق بطاريات الصوديوم العالمي إلى 500 جيجاواط/ساعة بحلول عام 2030
في السنوات القليلة القادمة، نظام الطاقة الجديد لا يحتاج فقط إلى المزيد من تخزين الطاقة، بل إلى تقنيات تخزين طاقة أكثر تنوعاً وأماناً وقدرة على ضمان الموارد. وفي هذه الثورة العالمية للطاقة، حصلت بطاريات أيون الصوديوم بالفعل على تذكرة الدخول.
وفقاً لتوقعات شركة CITIC Securities، من المتوقع أن يقترب حجم سوق بطاريات الصوديوم العالمي من 500 جيجاواط/ساعة بحلول عام 2030، حيث ستشكل احتياجات تخزين الطاقة 323 جيجاواط/ساعة، مهيمنة بشكل مطلق. مع استمرار نمو منشآت الطاقة الجديدة، وتسارع بناء مراكز الحوسبة، وإطلاق الطلب على تخزين الطاقة طويل الأمد، تشهد بطاريات الصوديوم نافذة فرصها الذهبية.
في الوقت نفسه، لا تزال التحديات قائمة أمام بطاريات الصوديوم. فالتكاليف لم تنخفض بشكل شامل بعد عن بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم، ونظام المعايير لا يزال بحاجة إلى التحسين، كما أن نضج سلسلة التوريد يحتاج إلى مزيد من التطوير. لكن مقارنة بما كانت عليه قبل بضع سنوات، تمتلك بطاريات الصوديوم اليوم طلبات حقيقية، وخطوط إنتاج حقيقية، ومشاريع حقيقية. بالنسبة لصناعة تكنولوجيا جديدة، هذا أهم من أي قصة.
حالياً، وفي ظل التقلبات المتكررة لأسعار كربونات الليثيوم، تشهد مسارات التكنولوجيا غير القائمة على الليثيوم نافذة تطوير حاسمة. في السنوات الثلاث المقبلة، من خلال المزيد من الابتكار التكنولوجي لتحقيق خفض أفضل وأسرع للتكاليف وزيادة الكفاءة، بالإضافة إلى التطبيق على نطاق واسع في مجالات تخزين الطاقة، وإمدادات الطاقة للبدء (start-stop power)، وإمدادات الطاقة الاحتياطية، والمركبات الكهربائية، من المتوقع أن تحقق بطاريات أيون الصوديوم نمواً سريعاً في السوق العالمية.
تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com
