أحدث التطورات في مجال بطاريات الحالة الصلبة من قبل أكبر 10 شركات عالمية في مجال بطاريات الليثيوم أيون

في عام 2024، بدأت ملامح المنافسة العالمية في سوق بطاريات الطاقة تتضح. وتشير البيانات العامة الصادرة في 2 يوليو إلى أن إجمالي سعة تركيب بطاريات الطاقة عالميًا بلغ 285.4 جيجاواط/ساعة خلال الفترة من يناير إلى مايو من هذا العام، مسجلاً نموًا سنويًا بنسبة 23%.

تضم قائمة أفضل عشر شركات في التصنيف: CATL، وBYD، وLG Energy Solution، وSK Innovation، وSamsung SDI، وPanasonic، وCALB، وEVE Energy، وGuoxuan High-Tech، وXinwanda. ولا تزال شركات البطاريات الصينية تحتل ستة من المراكز العشرة الأولى.

من بينها، بلغت سعة بطاريات الطاقة المُركّبة لدى شركة CATL 107 جيجاواط/ساعة، ما يُمثّل 37.5% من حصة السوق، مُؤمّنةً بذلك ريادةً مُطلقة. وتُعدّ CATL الشركة الوحيدة عالميًا التي تجاوزت سعة بطارياتها المُركّبة 100 جيجاواط/ساعة. أما شركة BYD، فقد بلغت سعة بطاريات الطاقة المُركّبة لديها 44.9 جيجاواط/ساعة، مُحتلّةً المرتبة الثانية بحصة سوقية قدرها 15.7%، بزيادة قدرها نقطتان مئويتان مُقارنةً بالشهرين السابقين. وفي مجال بطاريات الحالة الصلبة، تعتمد خارطة طريق CATL التكنولوجية بشكل أساسي على الجمع بين مواد الحالة الصلبة والكبريتيد، بهدف الوصول إلى كثافة طاقة تبلغ 500 واط/ساعة/كجم. وتواصل CATL حاليًا استثماراتها في مجال بطاريات الحالة الصلبة، وتتوقع بدء الإنتاج على نطاق صغير بحلول عام 2027.

أما بالنسبة لشركة BYD، فتشير مصادر السوق إلى أنها قد تتبنى خطة تقنية تتضمن كاثودات ثلاثية عالية النيكل (أحادية البلورة)، وأنودات سيليكونية (منخفضة التمدد)، وإلكتروليتات كبريتيد (هاليدات مركبة). يمكن أن تتجاوز سعة الخلية 60 أمبير/ساعة، بكثافة طاقة نوعية تبلغ 400 واط/كجم وكثافة طاقة حجمية تبلغ 800 واط/لتر. كما يمكن أن تتجاوز كثافة طاقة حزمة البطارية، المقاومة للثقب والحرارة، 280 واط/كجم. ويتزامن توقيت الإنتاج الضخم تقريبًا مع توقعات السوق، حيث يُتوقع بدء الإنتاج على نطاق صغير بحلول عام 2027 والترويج للمنتج في السوق بحلول عام 2030.

توقعت شركة إل جي إنرجي سوليوشن سابقًا إطلاق بطاريات الحالة الصلبة القائمة على الأكسيد بحلول عام 2028 وبطاريات الحالة الصلبة القائمة على الكبريتيد بحلول عام 2030. ويُظهر آخر تحديث أن شركة إل جي إنرجي سوليوشن تهدف إلى تسويق تقنية طلاء البطاريات الجافة قبل عام 2028، مما قد يقلل تكاليف إنتاج البطاريات بنسبة 17% إلى 30%.

تخطط شركة SK Innovation لإكمال تطوير بطاريات الحالة الصلبة المركبة من أكسيد البوليمر وبطاريات الحالة الصلبة الكبريتيد بحلول عام 2026، مع استهداف التصنيع في عام 2028. حاليًا، يقومون بإنشاء مركز أبحاث للبطاريات في دايجون، تشونغتشيونغنام-دو.

أعلنت شركة سامسونج إس دي آي مؤخرًا عن خطتها لبدء الإنتاج الضخم لبطاريات الحالة الصلبة في عام 2027. وسيحقق مكون البطارية الذي يعملون عليه كثافة طاقة تبلغ 900 واط/لتر وعمرًا يصل إلى 20 عامًا، مما يتيح شحن 80% في 9 دقائق.

تعاونت باناسونيك مع تويوتا عام 2019 بهدف نقل بطاريات الحالة الصلبة من المرحلة التجريبية إلى مرحلة الإنتاج الصناعي. كما أنشأت الشركتان شركة متخصصة في بطاريات الحالة الصلبة تُدعى "برايم بلانيت إنرجي آند سوليوشنز". مع ذلك، لم تُصدر أي تحديثات إضافية حتى الآن. وكانت باناسونيك قد أعلنت سابقًا عام 2023 عن خطط لبدء إنتاج بطاريات الحالة الصلبة قبل عام 2029، لاستخدامها بشكل أساسي في الطائرات المسيّرة.

لا توجد أخبار حديثة كثيرة حول تقدم شركة CALB في مجال بطاريات الحالة الصلبة. ففي الربع الأخير من العام الماضي، صرّحت الشركة خلال مؤتمر عالمي للشركاء بأن بطارياتها شبه الصلبة ستُركّب في سيارات إحدى العلامات التجارية الأجنبية الفاخرة في الربع الأخير من عام 2024. وتستطيع هذه البطاريات قطع مسافة 500 كيلومتر بشحنة مدتها 10 دقائق، بينما يصل مداها الأقصى إلى 1000 كيلومتر.

كشف تشاو روي روي، نائب مدير معهد الأبحاث المركزي في شركة EVE Energy، عن أحدث التطورات في مجال بطاريات الحالة الصلبة في يونيو من هذا العام. وتشير التقارير إلى أن EVE Energy تتبنى خطة تكنولوجية تتضمن استخدام إلكتروليتات الحالة الصلبة من الكبريتيد والهاليد. وتخطط الشركة لإطلاق بطاريات الحالة الصلبة بالكامل في عام 2026، مع التركيز مبدئيًا على المركبات الكهربائية الهجينة.

أطلقت شركة Guoxuan High-Tech بطارية "Jinshi"، وهي بطارية صلبة بالكامل تستخدم إلكتروليتات كبريتيد. تتميز هذه البطارية بكثافة طاقة تصل إلى 350 واط/كغ، متجاوزةً بذلك البطاريات الثلاثية التقليدية بأكثر من 40%. وبقدرة إنتاجية تبلغ 2 جيجاواط/ساعة للبطاريات شبه الصلبة، تهدف Guoxuan High-Tech إلى إجراء اختبارات تجريبية مصغرة على المركبات لبطارية Jinshi الصلبة بالكامل في عام 2027، بهدف الوصول إلى الإنتاج الضخم بحلول عام 2030 عند اكتمال سلسلة التوريد الصناعية.

كشفت شركة شينواندا لأول مرة عن تفاصيل تقدمها في مجال بطاريات الحالة الصلبة بالكامل في يوليو من هذا العام. وأوضحت الشركة أنها تتوقع، من خلال الابتكار التكنولوجي، خفض تكلفة بطاريات الحالة الصلبة القائمة على البوليمر إلى 2 يوان/واط ساعة بحلول عام 2026، وهو سعر قريب من تكلفة بطاريات الليثيوم أيون التقليدية. وتخطط الشركة لبدء الإنتاج الضخم لبطاريات الحالة الصلبة بالكامل بحلول عام 2030.

في الختام، تعمل أكبر عشر شركات عالمية في مجال بطاريات الليثيوم أيون بنشاط على تطوير بطاريات الحالة الصلبة، محققةً تقدماً ملحوظاً في هذا المجال. وتتصدر شركة CATL القائمة بتركيزها على مواد الحالة الصلبة والكبريتيد، ساعيةً إلى تحقيق كثافة طاقة تبلغ 500 واط/كغ. كما تمتلك شركات أخرى، مثل BYD وLG Energy Solution وSK Innovation وSamsung SDI وPanasonic وCALB وEVE Energy وGuoxuan High-Tech وXinwanda، خططاً وجداول زمنية تكنولوجية خاصة بها لتطوير بطاريات الحالة الصلبة. إن المنافسة على بطاريات الحالة الصلبة محتدمة، وتسعى هذه الشركات جاهدةً لتحقيق التسويق والإنتاج الضخم في السنوات القادمة. ومن المتوقع أن تُحدث التطورات والاختراقات الرائدة ثورةً في صناعة تخزين الطاقة، وأن تدفع نحو تبني بطاريات الحالة الصلبة على نطاق واسع.