الاتجاهات الناشئة في ابتكار بطاريات الطاقة العالمية

تتسابق البلدان في جميع أنحاء العالم لتحسين مواد وهياكل البطاريات بشكل متكرر لتحقيق تطوير جيل جديد من بطاريات الطاقة عالية الأداء ومنخفضة التكلفة بحلول عام 2025.

فيما يتعلق بمواد الأقطاب الكهربائية، فإن الاتجاه السائد لتعزيز كثافة طاقة بطاريات الطاقة وخفض التكاليف يتمثل في تقليل محتوى الكوبالت في المواد الخام وزيادة محتوى النيكل، نظرًا للتناقض بين ندرة الموارد والطلب المتزايد. تُركز شركات بطاريات الطاقة الكبرى، مثل باناسونيك وإل جي وكاتل، على البطاريات منخفضة الكوبالت والخالية من الكوبالت باعتبارها الجيل القادم من تطوير بطاريات الطاقة. يدفع الطلب المتزايد على كثافة الطاقة العالية، نتيجةً للكهربة العميقة، إلى زيادة حدود السعة في مواد أنود الجرافيت الليثيوم-أيون. ويُصبح دمج أنودات السيليكون والكربون مع المواد الثلاثية عالية النيكل اتجاهًا تطويريًا.

فيما يتعلق بتجميع حزم البطاريات، لا تشغل تكوينات الوحدات التقليدية سوى حوالي 40% من المساحة المتاحة. وينصبّ التركيز الرئيسي لتحسين هياكل البطاريات على أساليب متكاملة ومبسطة للخلايا والوحدات والتغليف. وتبرز تقنيات مثل دمج الخلايا مباشرةً في حزم البطاريات (تقنية CTP) أو دمج علب حزم البطاريات مع هياكل المركبات (تقنية CTC) كاستراتيجيات تحسين.

ومن المتوقع أن يؤدي تنويع مسارات تكنولوجيا بطاريات الطاقة إلى التطبيق الواسع النطاق للبطاريات ذات الحالة الصلبة بحلول عام 2030.

حاليًا، لا تزال بطاريات أيونات الصوديوم في مراحلها الأولى من التسويق التجاري، لكنها محدودة بسقف كثافة الطاقة. بحلول عام 2030، من المتوقع أن تُكمّل بطاريات أيونات الصوديوم بطاريات أيونات الليثيوم، وأن تجد تطبيقات في تخزين الطاقة والمركبات الكهربائية منخفضة السرعة، والتي تتأثر أسعارها سلبًا بالسعر. يتسارع تطوير تكنولوجيا بطاريات الحالة الصلبة، ومن المتوقع أن تدخل بطاريات الجيل التالي، مثل بطاريات الحالة الصلبة بقدرة 500 واط/ساعة للكيلوغرام وبطاريات الليثيوم والكبريت، السوق على نطاق واسع بحلول عام 2030. ومن المتوقع أن تُؤدي الأبحاث الجارية في بطاريات المعدن-الهواء عالية الأداء وبطاريات المعدن-الهيدروجين منخفضة التكلفة، إلى طفرات تطبيقية بعد عام 2030.

ومن المتوقع أن تصبح الجهود المبذولة في مجال إعادة تدوير بطاريات الطاقة وإدارة دورة الحياة الشاملة حواجز تكنولوجية جديدة في المستقبل.

أصدر الاتحاد الأوروبي قانون البطاريات الجديد وأجندة البحث والابتكار الاستراتيجية الجديدة للبطاريات، واضعًا بذلك "عتبة خضراء" لمنتجات بطاريات الطاقة. ومن المرجح أن ترتفع العوائق الاستراتيجية والكربونية لبطاريات الطاقة، مما يؤكد الأهمية المتزايدة لإعادة تدوير البطاريات بخصائصها الاستراتيجية وقدرتها على خفض انبعاثات الكربون. وقد صرّح الاتحاد الأوروبي صراحةً بأنه بحلول عام 2031، يجب أن يصل متوسط ​​معدلات استرداد الكوبالت والنيكل والنحاس إلى 95%، والليثيوم إلى 80%. ومن المتوقع أن يُسرّع تطبيق "العتبة الخضراء" تطوير تقنيات إعادة تدوير البطاريات واستخدامها في قطاع الموارد المتجددة. علاوة على ذلك، سيُسهّل تطبيق "جوازات سفر البطاريات" تبادل البيانات وتكامل نماذج إدارة البطاريات، مما يُعزز الشفافية وإمكانية تتبع إدارة بيانات دورة حياة بطاريات الطاقة.

لمزيد من المعلومات حول الصناعة والمنتجات، يرجى الاتصال بنا:
واتساب/الهاتف: +86-18100835727
Email: support@voltupbattery.com