بطارية الليثيوم هي نوع من البطاريات تستخدم معدن الليثيوم أو سبيكة الليثيوم كمادة قطب سالب، ومحلول إلكتروليتي غير مائي. تُستخدم بطاريات الليثيوم بشكل رئيسي في المنتجات الرقمية في المجال التقليدي، بينما تُستخدم بشكل أساسي في مجال بطاريات الطاقة وتخزين الطاقة في المجالات الناشئة.
تتمتع الصين بموارد وفيرة من الليثيوم وسلسلة توريد متكاملة لصناعة بطاريات الليثيوم، فضلاً عن قاعدة ضخمة من الكفاءات، مما يجعلها المنطقة الأكثر جاذبية لتطوير صناعة بطاريات الليثيوم وموادها، وقد أصبحت أكبر قاعدة في العالم لإنتاج الليثيوم ومواد البطاريات. تشمل المراحل الأولية لسلسلة توريد صناعة بطاريات الليثيوم خامات الكوبالت والمنغنيز والنيكل والليثيوم والجرافيت. في سلسلة توريد صناعة بطاريات الليثيوم، يُعد قلب البطارية هو الجزء الأساسي من حزمة البطارية. بعد تغليف قلب البطارية، يتم دمج حزمة الأسلاك وغشاء PVC لتشكيل وحدة البطارية، ثم تُضاف موصلات حزمة الأسلاك ولوحة دوائر نظام إدارة البطارية (BMS) لتشكيل منتج بطارية الطاقة.
تحليل سلسلة التوريد الصناعية
تُعدّ عمليات استخراج ومعالجة موارد المواد الخام، ولا سيما موارد الليثيوم والكوبالت والجرافيت، من أهم مراحل إنتاج بطاريات الليثيوم. وتستهلك المركبات الكهربائية ثلاثة مواد خام رئيسية: كربونات الليثيوم، والكوبالت، والجرافيت. ومن المعروف أن احتياطيات الليثيوم العالمية وفيرة للغاية، وأن 60% منها لم تُستكشف وتُطوّر بعد، إلا أن توزيع مناجم الليثيوم يتركز نسبياً في منطقة "مثلث الليثيوم" التي تضم أمريكا الجنوبية وأستراليا والصين.
يبلغ إجمالي احتياطيات النفط والغاز العالمية حالياً حوالي 7 ملايين طن، وهي موزعة بشكل مركزي. وتستحوذ احتياطيات الكونغو الديمقراطية وأستراليا وكوبا على 70% من الاحتياطيات العالمية، وخاصة احتياطيات الكونغو التي تبلغ 3.4 مليون طن، والتي تمثل أكثر من 50% من الاحتياطيات العالمية.
تحليل منتصف سلسلة صناعة بطاريات الليثيوم
يشمل الجزء الأوسط من سلسلة صناعة بطاريات الليثيوم بشكل أساسي مواد موجبة وسالبة متنوعة، بالإضافة إلى الإلكتروليتات، والألواح، والأغشية، والبطاريات.
من بين مكونات بطارية الليثيوم، يُعدّ الإلكتروليت ناقلاً لأيونات الليثيوم داخل البطارية، ويلعب دوراً هاماً في تشغيلها وسلامتها. ويعتمد مبدأ عمل بطارية الليثيوم أيون على عمليتي الشحن والتفريغ، حيث تنتقل أيونات الليثيوم بين القطبين الموجب والسالب، ويُشكّل الإلكتروليت الوسط اللازم لتدفقها. وتتمثل الوظيفة الرئيسية للحجاب الحاجز في فصل القطبين الموجب والسالب للبطارية، ومنع تلامسهما وحدوث قصر في الدائرة، بالإضافة إلى دوره في تمرير أيونات الإلكتروليت.
تحليل سلسلة صناعة بطاريات الليثيوم في المراحل اللاحقة
في عام 2018، ارتفع إنتاج سوق بطاريات الليثيوم أيون في الصين بنسبة 26.71% على أساس سنوي ليصل إلى 102.00 جيجاواط/ساعة. وبلغت حصة الصين من الإنتاج العالمي 54.03%، لتصبح بذلك أكبر مصنّع لبطاريات الليثيوم أيون في العالم. ومن أبرز الشركات المصنّعة لبطاريات الليثيوم: نينغدي إيرا، وبي واي دي، ووترما، وغوكسوان هاي-تك، وغيرها.
في سوق تطبيقات بطاريات الليثيوم أيون في الصين، كان النمو السريع لصناعة سيارات الطاقة الجديدة هو المحرك الرئيسي لسوق بطاريات الطاقة في عام 2018. فقد ارتفع الإنتاج بنسبة 46.07% على أساس سنوي ليصل إلى 65 جيجاواط/ساعة، ليصبح بذلك القطاع الأكبر. أما سوق بطاريات الأجهزة الرقمية الاستهلاكية (3C) فقد شهد نموًا مستقرًا في عام 2018، مع انخفاض الإنتاج بنسبة 2.15% على أساس سنوي ليصل إلى 31.8 جيجاواط/ساعة، وتراجع معدل النمو. ومع ذلك، فإن مجال البطاريات الرقمية المتطورة، الذي يشمل البطاريات المرنة، والبطاريات الرقمية عالية الأداء، والبطاريات الرقمية اللينة المتطورة، يخضع لتأثيرات الأجهزة القابلة للارتداء، والطائرات بدون طيار، والتقنيات الذكية المتطورة. وبفضل قطاعات السوق مثل الهواتف المحمولة، أصبح هذا المجال جزءًا سريع النمو نسبيًا من سوق بطاريات الأجهزة الرقمية الاستهلاكية (3C). وفي عام 2018، ارتفع إنتاج بطاريات الليثيوم أيون لتخزين الطاقة في الصين بنسبة طفيفة بلغت 48.57% ليصل إلى 5.2 جيجاواط/ساعة.
بطارية الطاقة
شهدت بطاريات الليثيوم أيون المستخدمة في صناعة الطاقة في الصين نموًا سريعًا في السنوات الأخيرة، ويعود ذلك بشكل رئيسي إلى الدعم القوي الذي قدمته السياسات الوطنية لصناعة سيارات الطاقة الجديدة. في عام 2018، ارتفع إنتاج سيارات الطاقة الجديدة في الصين بنسبة 50.62% على أساس سنوي ليصل إلى 1.22 مليون وحدة، أي ما يعادل 14.66 ضعف إنتاج عام 2014. وبفضل نمو سوق سيارات الطاقة الجديدة، حافظ سوق بطاريات الطاقة في الصين على نموه السريع خلال عامي 2017 و2018. ووفقًا للإحصاءات البحثية، ارتفع إنتاج سوق بطاريات الطاقة في الصين عام 2018 بنسبة 46.07% على أساس سنوي ليصل إلى 65 جيجاواط/ساعة.
مع التطبيق الرسمي لنظام نقاط مركبات الطاقة الجديدة، ستزيد شركات تصنيع المركبات التقليدية التي تعمل بالوقود من إنتاج مركبات الطاقة الجديدة، وستتعاون شركات أجنبية مثل فولكس فاجن ودايملر في تصنيع هذه المركبات في الصين. ومن المتوقع أن يحافظ الطلب على سوق بطاريات الطاقة في الصين على اتجاهه نحو النمو السريع، حيث يُتوقع أن يصل معدل النمو السنوي المركب لإنتاج بطاريات الطاقة إلى 56.32% خلال العامين المقبلين، وأن يتجاوز إنتاج بطاريات الطاقة 158.8 جيجاواط/ساعة بحلول عام 2020.
حافظ سوق بطاريات الليثيوم أيون في الصين على نمو سريع، مدفوعًا بشكل رئيسي بالنمو السريع لسوق بطاريات الطاقة. في عام 2018، استحوذت أكبر خمس شركات في سوق بطاريات الطاقة في الصين على 71.60% من قيمة الإنتاج، مما عزز من تركيز السوق.
تُعدّ بطاريات الطاقة المستقبلية المحرك الأكبر للنمو في مجال بطاريات الليثيوم أيون، وقد حُدّد اتجاهها نحو كثافة طاقة عالية وأمان فائق. ستصبح بطاريات الطاقة وبطاريات الليثيوم أيون الرقمية المتطورة نقاط النمو الرئيسية في سوق بطاريات الليثيوم أيون، لا سيما بطاريات الليثيوم التي لا تتجاوز أبعادها 6 ميكرومتر. وسيكون رقائق النحاس أحد المواد الخام الأساسية لبطاريات الليثيوم أيون، وسيصبح محور اهتمام الشركات الرائدة.
بطارية 3C
في عام 2018، انخفض إنتاج البطاريات الرقمية في الصين بنسبة 2.15% على أساس سنوي ليصل إلى 31.8 جيجاواط/ساعة. وتتوقع شركة GGII أن يبلغ معدل النمو السنوي المركب للبطاريات الرقمية 7.87% خلال العامين المقبلين. وتشير التقديرات إلى أن إنتاج الصين من البطاريات الرقمية سيصل إلى 34 جيجاواط/ساعة في عام 2019. وبحلول عام 2020، سيصل إنتاج الصين من البطاريات الرقمية إلى 37 جيجاواط/ساعة، وسيُعزى النمو الرئيسي لسوق البطاريات الرقمية إلى استخدام الهواتف الذكية المتطورة والأجهزة القابلة للارتداء والطائرات بدون طيار وغيرها، مما سيحفز نمو البطاريات الرقمية عالية الأداء، مثل البطاريات المرنة والبطاريات المرنة والبطاريات عالية الشحن.
بطارية تخزين الطاقة
على الرغم من امتلاك الصين لسوق بطاريات الليثيوم أيون لتخزين الطاقة، إلا أن هذا السوق لا يزال محدودًا بالتكلفة والتكنولوجيا، ولا يزال في مرحلة طرحه في السوق. في عام 2018، ارتفع إنتاج بطاريات الليثيوم أيون لتخزين الطاقة في الصين بنسبة 48.57% على أساس سنوي ليصل إلى 5.2 جيجاواط/ساعة. وتشير التقديرات إلى أن إنتاج هذه البطاريات سيبلغ 6.8 جيجاواط/ساعة في عام 2019.
تاريخ النشر: 20 سبتمبر 2019