وفي سياق التحول العميق لنموذج الطاقة العالمي والتقدم المتسارع في تحويل الطاقة، تتمتع بطاريات أيونات الليثيوم، بفضل تكنولوجيتها الناضحة وتطبيقها الواسع النطاق، بمركز راجح في سوق البطاريات. وأدى الانخفاض المستمر في أسعارها إلى زيادة تعزيز سطوتها السوقية، مما جعل من الصعب على التكنولوجيات البديلة الأخرى أن تشكل خطرا كبيرا من حيث التكلفة والآثار على نطاق واسع في غضون فترة زمنية قصيرة. ومع ذلك، فإن العمالقة البارزين في الصين#لقد أحجمت صناعة البطاريات في عام 39 عن الرضا عن الذات. فبفضل فطنتها الاستراتيجية البعيدة النظر وروح الإبداع المغامرة، كانت هذه الشركات تشارك بنشاط في البحث والتطوير والاستكشاف في مجال بطاريات أيون الصوديوم الوليدة، وبالتالي صياغة مسار جديد للتطور المتنوع لتكنولوجيات البطاريات في المستقبل وإحداث زخم قوي في ابتكار تكنولوجيات تخزين الطاقة العالمية.

آي. تي. إل: رائد ورائد في حقل بطارية أيون الصوديوم

(1) إطلاق الجيل الثاني من بطارية أيون الصوديوم وتعزيز الأداء

في 18 نوفمبر، كشفت شركة CATL، وهي شركة عالمية لامع في صناعة البطاريات، في احتفال عن بطارية صوديوم أيون من الجيل الثاني. وقد تردد صدى هذا الكشف في جميع أنحاء الصناعة، وأثار شعوراً عميقاً واستحوذ على اهتمام واسع النطاق. وأعلن الدكتور وو كاي، كبير العلماء في كلية العلوم والتكنولوجيا، رسميا في مؤتمر القمة العالمي للعلماء الشباب، أن من المقرر طرح هذه البطارية الجديدة، التي تجسد الجهود الجبارة المبذولة في مجال البحث العلمي والحصافة الابتكارية، رسميا في السوق في العام المقبل. إذا نظرنا إلى الوراء، فقد مرت أربع سنوات منذ CATL&#ظهرت بطارية صوديوم أيون الافتتاحية في 39 لأول مرة بشكل مذهل في عام 2021. خلال هذه الفترة، CATL&#وقد تغلب فريق الأبحاث التابع لشركة 39 على العديد من العقبات وحقق باستمرار اختراقات جديدة وتطورات في مجال البحث والتطوير في تكنولوجيا بطاريات الصوديوم -أيون. وفيما يتعلق بمقاييس الأداء الرئيسية، بلغت كثافة طاقة بطارية صوديوم -أيون من الجيل الأول 160 واط/ساعة لكل كيلوغرام، في حين يتوقع أن يحدث البديل الوشيك من الجيل الثاني قفزة نوعية، حيث يتوقع أن تتجاوز كثافة طاقته 200 واط/ساعة لكل كيلوغرام. وستزيد هذه الزيادة الملحوظة إلى حد كبير من القدرة التنافسية لبطاريات أيون الصوديوم في سعة تخزين الطاقة، مما سيزيد من تقليص التفاوت مع بطاريات أيون الليثيوم ووضع أساس صلب لبطاريات أيون الصوديوم لاكتساب أهمية في مجموعة أوسع من سيناريوهات التطبيق.

(2) التعاون مع مصنعي السيارات وإبتكار التطبيقات

وفي وقت مبكر يعود إلى عام 2023، وبالاعتماد على براعتها التكنولوجية الفائقة ورؤيتها الاستراتيجية للسوق التطلعية، أبرمت شركة CATL بنجاح اتفاق تعاون عميق مع شركة شيري، وهي شركة صينية مشهورة لصناعة السيارات. ووفقا للاتفاق، ستكون شركة شيري العلامة التجارية الطليعية للسيارات التي تطبق نظام CATL&#تقنية بطارية صوديوم أيون. هذه الشراكة لا تمنح شيري فقط#39; تطوير سيارات الطاقة الجديدة مع حيوية جديدة والقدرة التنافسية ولكن أيضا افتتاح فصل مهم في التطبيق التجاري لبطاريات أيون الصوديوم في عالم المركبات الكهربائية. في الشهر الماضي، قدمت الشركة مجموعة ثورية من بطاريات فريفوي الهجينة. وتمثل حزمة البطارية هذه نموذجاً لتطبيق تكنولوجيا البطارية المتكاملة. فهو يدمج ببراعة بطاريات أيون الصوديوم وبطاريات أيون الليثيوم، وهو مصمم بدقة لمعالجة المتطلبات المحددة للمركبات الكهربائية ذات المدى الطويل والمركبات الكهربائية الهجينة. يتجاوز نطاق قيادتها المميز 400 كيلومتر، وهي قادرة على دعم تكنولوجيا الشحن فائقة السرعة 4C. هذا الأداء الاستثنائي يتماشى تماما مع المستهلكين#39 ؛ نقاط الألم مثل قلق المدى وسرعة الشحن البطيئة عند تشغيل المركبات الكهربائية، وبالتالي تمكين المستهلكين من الاستمتاع بالراحة والكفاءة غير المسبوقة أثناء استخدام المركبات الكهربائية.

ومن الجدير بالذكر على وجه الخصوص أن التصميم المبتكر لمجموعة بطاريات فريفوي الهجينة يستغل بالكامل ميزة الأداء البارزة في درجات الحرارة المنخفضة لبطاريات صوديوم أيون ويستفيد منها. في الظروف المناخية شديدة البرودة، بطاريات الليثيوم أيون التقليدية كثيرا ما تعاني من تدهور واضح في الأداء، مما يضر بشدة نطاق القيادة والفعالية التشغيلية للمركبات الكهربائية. ومع ذلك، CATL&#يمكن لمجموعة البطاريات الهجينة من طراز 39 الحفاظ على قدرة تفريغ مستقرة حتى في بيئة شديدة البرودة تصل إلى -40 درجة مئوية ويمكن أن تؤثر على الشحن العادي في بيئة منخفضة الحرارة تصل إلى -30 درجة مئوية. وهذه الخاصية الفريدة للأداء في درجات الحرارة المنخفضة تمنح ميزة لا مثيل لها في سيناريوهات استخدام المركبات الكهربائية في المناطق الباردة. وهي لا تحل بفعالية فحسب مسألة عنق زجاجة أداء بطاريات الليثيوم -أيون التقليدية في البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة، بل توفر أيضا ضمانة تقنية عملية للمركبات الكهربائية لتحقيق تشغيل مستقر وموثوق به عبر طيف أوسع من المناطق المناخية العالمية، وبالتالي توسيع نطاق تطبيق السوق والقدرة الجغرافية على التكيف للمركبات الكهربائية.

(3) آفاق تطوير السلسلة الصناعية والاستغلال التجاري

في نهاية عام 2023، كشفت شركة كاتل بكل فخر عن وبعد سنوات من المساعي الدؤوبة والاستثمارات الكبيرة، استطاعت الشركة أن تتغلب بابتزاز على العقبات التقنية الرئيسية للسلسلة الصناعية الأساسية لبطاريات أيون الصوديوم وحققت إنتاجًا ضخمًا. وهذا الإنجاز التاريخي يبشر بلا شك بأن بطاريات أيون الصوديوم قد انتقلت رسميا من مرحلة البحث النظري في المختبر إلى عصر جديد من التطبيق التجاري، يحمل أهمية استراتيجية بالغة الأهمية وقيمة مثالية للصناعة. ومع ذلك، فإن CATL يدرك أيضاً إدراكاً شديداً أنه على الرغم من تحقيق الإنتاج الضخم، لا يزال هناك العديد من التحديات الهائلة وأوجه عدم اليقين في الطريق إلى الترويج التجاري الواسع النطاق لبطاريات أيون الصوديوم. وتتوقف زيادة توسيع نطاق الإنتاج واستمرار نمو الشحنات إلى حد كبير على التنفيذ المحدد لمشاريع العملاء وعلى التقلبات الفعلية في الطلب في السوق. وبالإضافة إلى ذلك، فإن بطاريات صوديوم -أيون، بوصفها تكنولوجيا بطاريات ناشئة، لا تزال تتطلب بذل جهود متضافرة من جانب مؤسسات الإنتاج في المراحل الأولى والنهائية في جميع أنحاء الصناعة في جوانب مثل ضمان استقرار إمدادات المواد الخام، وتحسين عملية الإنتاج إلى الحد الأمثل، وزيادة وعي السوق وقبولها. ولا يمكن التغلب تدريجيا على هذه العقبات إلا بتعزيز تنسيق السلاسل الصناعية وتعاونها، وزيادة الاستثمار في البحث والتطوير التكنولوجيين، وصقل استراتيجيات التسويق، من أجل تحقيق الانتشار الواسع النطاق والتطبيق التجاري الواسع النطاق لبطاريات الصوديوم في السوق العالمية.

وعلى الرغم من أن الطريق إلى الأمام محفوفٌ بالعقبات، فقد أعرب السيد زينغ زيوي، رئيس الرابطة، في مقابلة هامة أجريت مؤخراً عن تطلعات استراتيجية أكثر جرأة وطموحاً. وهو يعتقد اعتقاداً جازماً أن بطاريات الصوديوم الأيونية، بفضل مزاياها التكنولوجية الفريدة وإمكانات تكلفتها، تمثل بديلاً استراتيجياً مليئاً بآفاق التنمية وتوقعات السوق. بل إنها قد تحل محل 50 في المائة من حصة سوق بطاريات فوسفات الليثيوم والحديد التي يهيمن عليها حالياً CATL في المنافسة المستقبلية في السوق. هذا المنظور الواثق والمستبصر لا يعكس فقط بشكل واضح CATL' في مجال ثقتها العميقة في قدرات البحث والتطوير الخاصة بها وببراعتها الابتكارية في تكنولوجيا بطاريات أيون الصوديوم، لكنها تنبه بوضوح إلى المكانة الهامة والدور المحوري الذي يمكن أن تضطلع به بطاريات أيون الصوديوم في تكوين سوق البطاريات العالمية في المستقبل، وبالتالي تغرس ثقة إنمائية راسخة وهدفاً واضحاً للصناعة بأكملها.

ص. BYD: مزايا التكلفة والابتكار في نظام تخزين الطاقة توجيه المد الجديد

(1) التقدم في مراقبة التكاليف

وفي المنافسة الشديدة داخل ساحة بطارية أيون الصوديوم، أظهر BYD، المنافس القوي ضد CATL، قوة ملحوظة ومزايا تنافسية خاصة. وقد حققت شركة بي واي دي سلسلة من الخطوات الكبيرة في الحد من تكاليف بطاريات أيون الصوديوم، وكانت النتائج ملهمة للغاية. ووفقاً للشركة، فمن المتوقع أن تقارب تكلفة بطاريات الصوديوم الأيونية تكلفة بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم في العام المقبل. ومن منظور استراتيجي أطول أمدا، تبدي "بي واي دي" تفاؤلاً بشأن خفض تكاليف بطاريات أيون الصوديوم بنسبة قد تصل إلى 70%. وهذا الخفض الكبير المتوقع للتكلفة ليس بلا أساس ولكنه يستند إلى مجموعة من الخصائص والمزايا الفريدة المتأصلة في بطاريات أيونات الصوديوم. أولاً، الصوديوم موجود بكثرة على الأرض. وعلى النقيض من ندرة الليثيوم، فإن تكلفة شراء مواده الخام أقل نسبيا، ومن ثم توفر مادة أساسية مميزة لخفض تكلفة بطاريات أيونات الصوديوم. ثانيا، في عملية إنتاج البطارية، قد تستخدم بطاريات أيون الصوديوم الألومنيوم كمجمع تيار الأنود، في حين تستخدم بطاريات أيون الليثيوم عادة النحاس. إن تكلفة الألمنيوم متواضعة نسبيا، وإمداده العالمي أكثر استقرارا. ويقلل هذا التفاوت في المواد الرئيسية بشكل واضح من تكلفة إنتاج بطاريات الصوديوم الأيونية ومخاطرها في سلسلة التوريد، مما يمنحها مزايا لا تُضاهي إلا نادراً تكنولوجيات بطاريات أخرى من حيث المنافسة من حيث التكلفة، ويمنحها حيزاً سوقياً واسعاً ومزايا تنافسية لتطبقها تجارياً على نطاق واسع في المستقبل.

(2) نظام تخزين الطاقة للبطارية المستخدمة الأولى

وفي وقت سابق من هذا العام، شرعت شركة بي واي دي، بتحديدها الاستراتيجي الحازم وقدراتها التنفيذية القوية، في بناء مصنع بطاريات سعته 30 جيجاواط/ساعة. وقد أظهرت هذه المبادرة البالغة الأهمية على نحو لا لبس فيه مبادرة بيدز#39; نقلت عزيمتها الثابتة وقوتها الهائلة في إنتاج بطاريات أيون الصوديوم على نطاق واسع إشارة قوية إلى تفاؤلها العالي وثقتها الثابتة في آفاق التنمية المستقبلية لبطاريات أيون الصوديوم للصناعة بأكملها. في نفس الوقت، BYD&#وتجري ملاحقة أعمال البحث والتطوير والتطبيق الخاصة بأنظمة تخزين طاقة بطارية أيون الصوديوم بنشاط. ودخلت أعمال وضع وتصميم نظامها الأول لتخزين الطاقة على نطاق المنفعة مرحلة نهائية حرجة وهي على أعتاب اكتشاف إنجازات بالغة الأهمية. قبل بضعة أسابيع، نشر ممثل لبنك الشباب العالمي تدوينة مغرية على منصة الشبكات الاجتماعية المهنية الشهيرة عالمياً لينكدين. وشرح المنشور بالتفصيل منتجًا جديدًا أطلق عليه اسم MC Cube SIB ESS. ويمثل هذا المنتج بلا جدال تتويجاً لشركة BYD' سنة من جهود البحث والتطوير المضنية في نظام تخزين طاقة بطارية أيون الصوديوم ونطاق BYD&#مهمة 39; الحاسمة في ابتكار تكنولوجيا تخزين الطاقة وتوسيع تطبيقات السوق.

(3) أداء المنتج والتوقعات المتعلقة بالتسليم

يتميز منتج MC مكعب SIB ESS بمجموعة من معلمات الأداء الرائعة. يبلغ إنتاجها من الطاقة 1,155 كيلوواط، وهو قادر على توفير دعم هائل للطاقة خلال فترة زمنية قصيرة لتلبية احتياجات متنوعة من الطاقة الكهربائية العالية. سعة التخزين هي 2.3 ميغاواط ساعة. ورغم أن حاوية أيونات الليثيوم العادية التي يبلغ متوسط سعتها 5 ميغاواط/ساعة تبلغ 20 قدما، فإن من المسلم به أن كثافة طاقتها أقل نسبيا، إذ تبلغ أقل من نصف حاوية أيونات الليثيوم، فإن لديها مع ذلك وفرة من المزايا الفريدة الأخرى. يسخر هذا المنتج على النحو الأمثل الخصائص البارزة لتكنولوجيا بطارية أيون الصوديوم، مثل مقاومة درجات الحرارة المنخفضة، إطالة عمر الدورة، والسلامة المعززة. في المناطق الباردة أو سيناريوهات التطبيق مع متطلبات صارمة لسلامة البطارية، مثل تخزين الطاقة في الشتاء في المناطق الشمالية والطاقة الاحتياطية لمراكز البيانات، يمكن أن تميز MC Cube SIB ESS بأدائها الفائق وتقديم حلول موثوقة ومستقرة لتخزين الطاقة للمستخدمين.

ووفقاً لما كشف عنه أحد المطّلعين من وكالة أنباء "ESS"، فمن المقرر تسليم هذا المنتج المنتظر للغاية إلى السوق الصينية رسمياً في الربع الثالث من عام 2025، ويتناغم سعره عن كل كيلوواط/ساعة مع سعر بطاريات فوسفات حديد الليثيوم. هذه المعلومات البارزة تتوافق تماما مع BYD' التكهن السابق بشأن خفض تكلفة بطاريات أيون الصوديوم يدحض بقوة التصور السائد في السوق بأن ميزة تكلفة بطاريات أيون الصوديوم لا يمكن أن تتحقق بشكل ملموس إلا عندما يصل نطاق إنتاجها إلى مستوى تصنيع مكافئ لبطاريات أيون الليثيوم. BYD' انجاز يعني أن الشركة قد حققت اختراقات كبيرة وتقدم كبير في التحكم في التكاليف وتسويق بطاريات الصوديوم الأيونية، مما يضع أساسا صلبا للترويج على نطاق واسع وتطبيق بطاريات الصوديوم الأيونية في سوق تخزين الطاقة وأيضا تقديم خبرة قيِّمة ومعايير مرجعية للصناعة بأكملها في عملية التسويق لبطاريات الصوديوم الأيونية.

الثالث. Huawei: Patent Research and Development Facilitation Upgrade of Sodium-ion Battery Technology.

(1) براءة اختراع إضافة الإلكتروليت

تسلطت هواوي، الشركة التكنولوجية الكبرى، الأضواء مرة أخرى على الصناعة من خلال نشر براءة اختراع جديدة لبطارية أيون الصوديوم بعنوان "Electrolyte Additive and Its Preparation Method, Electrolyte and Sodium-ion Battery". أبرز إفشاء هذه البراءة مرة أخرى شركة هواويي#مشاركة شركة العميقة وروح الابتكار المستمرة في مجال البحث والتطوير في مجال تكنولوجيا البطاريات. في طلب براءة الاختراع المقدم بشكل مشترك من قبل شركة هواوي المحدودة للتكنولوجيات وشركة تشوهاي سايوي للمواد الإلكترونية المحدودة في 19 مايو 2023، تم شرح الأسس التقنية الأساسية لبراءة الاختراع بتفاصيل دقيقة. هذه المادة المضافة للإلكتروليت بدهاء تتضمن أيونات الصوديوم والأنيونات الحلقية، والبنية الحلقية للأنيونات الحلقية تشمل الروابط غير المشبعة. يمنح هذا التكوين الكيميائي المفرد إضافة الإلكتروليت مع العديد من مزايا الأداء الممتازة. فهو يتميز بثبات كيميائي فائق، وهو مقاوم للأكسدة وفقد الصوديوم، ويمكنه تنفيذ تفاعلات الأكسدة بدقة على أسطح الأقطاب الكهربائية الموجبة والسالبة للبطارية لتوليد طبقة كثيفة ومستقر. يعمل هذا الغشاء الواجهة كحصن واقٍ حقيقي من البطارية، بكفاءة قمع التفاعلات الجانبية التي قد تنعكس بين القطب الموجب والإلكتروليت، وتخفيف تبديد الطاقة وتدهور الأداء داخل البطارية، وبالتالي تعزيز واضح للأداء العام لبطارية أيون الصوديوم. ومن المتوقع، من خلال هذه الحيل التقنية المبتكرة، أن تخفف بشكل أساسي من حدة المشاكل الرئيسية التي طالما أعاقت تطوير بطاريات أيون الصوديوم، مثل الكفاءة الكولومبية المنخفضة وعمر الدورة دون الأمثل، مما يؤدي إلى إطلاق مسار جديد وإحداث زخم قوي في مواصلة تطوير وتحسين تكنولوجيا بطاريات أيون الصوديوم.

(2) براءة اختراع لمواد الكاثود المركبة

في الواقع، Huawei' إن استثمار واستكشاف شركة في البحث والتطوير في تكنولوجيا بطاريات الصوديوم الأيونية شامل ومتعدد الأوجه، وتمتد بصمتها البحثية والإنمائية التكنولوجية إلى ما هو أبعد من ذلك بكثير. وفي وقت سابق من هذا العام، تقدمت شركة هواوي بالفعل بطلب وقائي للحصول على براءة اختراع أخرى عالية الابتكار لمواد الكاثود المركبة. تشهد هذه السلسلة من طلبات براءات الاختراع بشكل لا يقبل الجدل على شركة هواويي#39; تفانيها الثابت للاستثمار في البحث والتطوير في مجال تكنولوجيا بطاريات أيون الصوديوم وسعيها المستمر إلى إيجاد منهجيات فعالة لتعزيز أداء بطاريات أيون الصوديوم من مناظير تقنية واتجاهات بحثية متنوعة. من إضافات الإلكتروليت إلى مواد الكاثود المركبة، هواويي#39; مشاريع البحث والتطوير ذات البراءات تشبه مجموعة من اللآلئ المتألقة، التي تعزز وتتجمع لتشكيل نظام بيئي إبداعي غني ومتنوع ونابض بالحياة لتحسين وتطوير تكنولوجيا بطاريات أيون الصوديوم. ولا تقدم تكنولوجيات براءات الاختراع هذه مفاهيم جديدة ودعامات تقنية لتعزيز أداء بطاريات أيون الصوديوم فحسب، بل تبشر أيضاً بتحقيق اختراقات كبرى في مجال التحكم في التكاليف، وتعزيز السلامة، وغير ذلك من الجوانب الأساسية، وبالتالي تمنح بطاريات أيون الصوديوم قدرة تنافسية معززة وآفاقاً أوسع للتطبيقات في السوق في المنافسة العالمية المتزايدة شراسة في سوق البطاريات في المستقبل، والمساهمة في شركة هواويي#(39) حكمة وتلذذ لدفع التنمية المبتكرة لتكنولوجيا تخزين الطاقة العالمية.

رابعا: اتجاه وتوقعات تنمية الصناعة

لا شك أن التصميم النشط والاستكشاف الذي لا يكل لعملاق صناعة البطاريات الصينية في مجال بطاريات صوديوم أيون، نجح في رسم خطة شاملة واعدة لتطوير بطاريات صوديوم أيون في المستقبل. على الرغم من أن بطاريات أيون الصوديوم في المرحلة الحالية لا تزال تظهر بعض التباين بالمقارنة مع بطاريات أيون الليثيوم في مؤشرات الأداء الرئيسية مثل كثافة الطاقة، مع التقدم المستمر للتكنولوجيا والظهور المستمر للإنجازات الابتكارية، مثل الزيادة الواضحة في كثافة الطاقة من CATL' الجيل الثاني من بطاريات صوديوم أيون و تحسين فعال لأداء بطارية صوديوم أيون من خلال هواويي#39; تقنيات براءات الاختراع، هذه الثغرات تضيق تدريجيا وبوتيرة ملحوظة.

ومن حيث ضبط التكاليف، فإن ميزة التكلفة البارزة التي تتيحها BYD وإمكانية التكلفة الهائلة الكامنة في بطاريات أيونات الصوديوم المبنية على الموارد الوفيرة تجعل بطاريات أيونات الصوديوم ذات قدرة تنافسية عالية في المرحلة المرتقبة من التطبيق التجاري الواسع النطاق. وعلاوة على ذلك، فإن الاستكشاف المتعمق والممارسات الابتكارية التي تقوم بها مؤسسات شتى في سيناريوهات تطبيقات متباينة، مثل CATL&#ابتكار تطبيقات 39;s في مجال المركبات الكهربائية و BYD&#أدت غزوات إس 39 الجريئة في نظام تخزين الطاقة، أيضًا إلى توسيع مساحة السوق وساحات التطبيق لبطاريات أيون الصوديوم.

بيد أنه لا بد من الاعتراف بوضوح بأنه لا يزال هناك العديد من التحديات الشاقة والمشاكل المعقدة من أجل تفعيل الترويج التجاري الواسع النطاق لبطاريات الصوديوم الأيونية. وبالإضافة إلى زيادة تعزيز أداء البطاريات وتقليص تكاليف الإنتاج، من الضروري أيضا صقل النظام الفرعي للسلسلة الصناعية وتعزيز التعاون الوثيق بين المؤسسات داخل الصناعة. وفيما يتعلق باستقرار إمدادات المواد الخام، يتحتم إنشاء قنوات إمداد أكثر استقرارا وموثوقية لضمان توفير إمدادات كافية من موارد الصوديوم وثبات نوعية وسعر المواد الخام المحورية الأخرى. ومن حيث الارتقاء بعملية الإنتاج إلى المستوى الأمثل، لا بد من مواصلة الاستكشاف والابتكار لزيادة كفاءة الإنتاج، وتقليل استهلاك الطاقة الإنتاجية، وتعزيز اتساق واستقرار نوعية المنتج. ومن حيث الترويج للسوق، لا بد من تكثيف جهود الدعاية لزيادة وعي السوق وقبوله لبطاريات الصوديوم الأيونية وزراعة المستهلكين#39 ؛ ميول الاستخدام والطلب في السوق.