مع التقدم السريع في تكنولوجيا البطاريات، ظهرت بطارية الصوديوم كبديل ملحوظ لبطارية الليثيوم الراسخة. ومع ذلك، أثارت التقلبات الأخيرة في أسعار كربونات الليثيوم تساؤلات حول القدرة التنافسية لسوق بطاريات الصوديوم. على الرغم من هذه التحديات، يؤكد خبراء الصناعة أن بطاريات الصوديوم لا تزال تحمل إمكانات كبيرة بسبب مزايا التكلفة وخصائصها الفريدة.

مزايا تكلفة بطاريات الصوديوم

تتميز بطاريات الصوديوم، كبديل لبطاريات الليثيوم، بمزايا التكلفة، مما يجعلها قادرة على المنافسة في السوق. على الرغم من أن الانخفاض الكبير في أسعار المواد الخام لبطاريات الليثيوم قد أعاق إلى حد ما تسويق بطاريات الصوديوم، إلا أن تكلفتها النظرية لا تزال أقل بنسبة 30% إلى 40% من بطاريات الليثيوم. بالإضافة إلى ذلك، تتمتع بطاريات الصوديوم بمزايا فريدة من حيث معدل الشحن/التفريغ والأداء في درجات الحرارة العالية والمنخفضة والسلامة. ومع الإنتاج الضخم للمنتجات ذات الصلة، يظل مستقبل بطاريات الصوديوم واعدًا.

اتجاه تطوير بطاريات الصوديوم

بدأ تطوير بطاريات الصوديوم في وقت واحد تقريبًا مع بطاريات الليثيوم، وآليات الشحن والتفريغ الخاصة بها متشابهة. ومع ذلك، واجهت بطاريات الصوديوم ذات يوم اختناقات تكنولوجية، مما تسبب في توقف التقدم حتى عام 2010 تقريبًا عندما أدت الاختراقات في مواد الأنود والكاثود إلى تسريع الأبحاث الأكاديمية والمحاولات الصناعية. أُطلق على عام 2023 اسم "عام بطارية الصوديوم"، مع تشكيل سلسلة صناعية كاملة. حاليًا، يتم استخدام بطاريات الصوديوم في السيارات الكهربائية ذات العجلتين، وتخزين الطاقة، ومراكز البيانات، ومحطات الاتصالات الأساسية، ومناجم الفحم تحت الأرض، والمركبات الهندسية. في أوائل عام 2024، أظهرت بطاريات الصوديوم زخمًا قويًا للنمو، حيث تم توقيع وتسجيل وبدء أكثر من 20 مشروعًا تتضمن خلايا البطاريات والأنود ومواد الكاثود، بإجمالي استثمارات تبلغ حوالي 40 مليار يوان صيني.

المزايا الفريدة لبطاريات الصوديوم

في السنوات الأخيرة، أثرت التقلبات الكبيرة في أسعار المواد الخام لبطاريات الليثيوم بشدة على التنمية الصحية لهذه الصناعة. في المقابل، فإن المواد الخام لبطاريات الصوديوم وفيرة وموزعة على نطاق واسع ويمكن التحكم فيها ذاتيًا، مما يخفف أو يزيل بشكل فعال مخاطر وآثار سلسلة التوريد الناجمة عن التوزيع غير المتكافئ وتقلب الأسعار لموارد الليثيوم. تعتبر بطاريات الصوديوم أيضًا أكثر أمانًا من بطاريات الليثيوم؛ فهي تطلق غازًا أقل قابلية للاشتعال في ظل درجات الحرارة المرتفعة وظروف الشحن الزائد. بالإضافة إلى ذلك، تعمل بطاريات الصوديوم بشكل جيد في سيناريوهات الشحن/التفريغ ذات درجات الحرارة المنخفضة، مع معدل الاحتفاظ بالسعة أعلى من 90% عند -20 درجة مئوية.

الآفاق طويلة المدى لبطاريات الصوديوم

ويشير خبراء الصناعة إلى أن خفض التكاليف بسرعة وتحويل ميزة التكلفة النظرية لبطاريات الصوديوم إلى واقع أمر بالغ الأهمية لتطوير الصناعة. لن تتغير عملية تصنيع بطاريات الصوديوم بشكل أساسي بسبب تقلبات أسعار كربونات الليثيوم. إن مواد الأنود المستخدمة في بطاريات الصوديوم، مثل النحاس والألومنيوم والحديد والصوديوم، غير مكلفة، كما أن مواد الأنود المعالجة من الأنثراسيت العادي أرخص بكثير من الجرافيت المستخدم في بطاريات الليثيوم. ومع زيادة القدرة الإنتاجية ونضوج السلسلة الصناعية، ستنخفض تكلفة بطاريات الصوديوم بسرعة.

وفي المستقبل، سوف تتطور بطاريات الصوديوم نحو طاقة عالية، وتكلفة منخفضة، وأمان عالي، وذكاء عالي. من خلال التحكم في استخدام العناصر المعدنية الثمينة في كاثودات الأكسيد ذات الطبقات، وتطوير مواد منخفضة التكلفة تعتمد على المنجنيز، وتبسيط عمليات أنود الكربون الصلب، واختيار مواد الإنتاج المناسبة، وتسريع الأبحاث حول أداء البطارية في الإلكتروليتات منخفضة التركيز، يمكن تقليل تكاليف الإنتاج. من خلال التحسين الشامل للعملية.

في المنافسة السوقية المستقبلية، يمكن لبطاريات الصوديوم أن تكمل وتستبدل عيوب بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد في السوق العليا وتحل محل بطاريات الرصاص الحمضية تدريجيًا في السوق الأدنى. ومن المتوقع أنه بحلول عام 2028 تقريبًا، ستنضج صناعة بطاريات الصوديوم، خاصة في مجال السيارات الكهربائية منخفضة السرعة، حيث تبلغ الحصص السوقية لبطاريات الرصاص الحمضية وبطاريات الصوديوم وبطاريات الليثيوم 40% و45% و15%. ، على التوالى.

خاتمة

باختصار، على الرغم من أن تقلبات أسعار كربونات الليثيوم أثرت على التقدم التجاري لبطاريات الصوديوم، إلا أنها تظل قادرة على المنافسة في السوق. بفضل مزايا التكلفة والسلامة والأداء في درجات الحرارة المنخفضة، يظل مستقبل بطاريات الصوديوم واعدًا مع الإنتاج الضخم للمنتجات ذات الصلة. ومن المتوقع أن تلعب بطاريات الصوديوم دورًا مهمًا في المنافسة السوقية المستقبلية.