مشكلة "الشيخوخة" موجودة في كل مكان. والآن جاء دور قطاع البطاريات.
ستنتهي ضمانات عدد كبير من بطاريات المركبات العاملة بالطاقة الجديدة خلال السنوات الثماني المقبلة، ومن الضروري حل مشكلة عمر البطارية. مؤخرًا، حذّر لي بين، رئيس مجلس الإدارة والرئيس التنفيذي لشركة NIO، مرارًا وتكرارًا من أنه في حال عدم معالجة هذه المشكلة بشكل صحيح، ستُنفق تكاليف باهظة مستقبلًا لحل المشاكل اللاحقة.
يُعد هذا العام عامًا مميزًا لسوق بطاريات الطاقة. ففي عام ٢٠١٦، طبّقت بلدي سياسة ضمان لمدة ٨ سنوات أو ١٢٠ ألف كيلومتر لبطاريات مركبات الطاقة الجديدة. واليوم، تقترب بطاريات مركبات الطاقة الجديدة المشتراة في السنة الأولى من فترة الضمان أو تصل إلى نهايتها. وتشير البيانات إلى أنه خلال السنوات الثماني المقبلة، سيدخل أكثر من ١٩ مليون مركبة طاقة جديدة تدريجيًا في دورة استبدال البطاريات.
بالنسبة لشركات السيارات التي ترغب في العمل في مجال البطاريات، فهذا سوق لا ينبغي تفويته.
في عام ١٩٩٥، خرجت أول مركبة تعمل بالطاقة الجديدة في بلدي من خطوط التجميع - وهي حافلة كهربائية بالكامل تحمل اسم "يوانوانغ". وعلى مدار العشرين عامًا الماضية، تطورت صناعة مركبات الطاقة الجديدة في بلدي ببطء.
نظرًا لانخفاض مستوى الضوضاء، ولأنهم يستخدمون في الغالب مركبات تشغيلية، لم يتمكن المستخدمون بعد من التمتع بمعايير الضمان الوطنية الموحدة لـ"قلب" مركبات الطاقة الجديدة - البطارية. كما وضعت بعض المقاطعات والمدن وشركات السيارات معايير لضمان بطاريات الطاقة، ومعظمها يوفر ضمانًا لمدة 5 سنوات أو 100,000 كيلومتر، إلا أن قوة الإلزام ليست قوية.
لم تتجاوز مبيعات مركبات الطاقة الجديدة في بلدي حاجز الـ 300 ألف سيارة إلا في عام 2015، لتصبح قوةً دافعةً لا يمكن تجاهلها. إضافةً إلى ذلك، تُقدّم الدولة سياساتٍ اقتصاديةً حقيقية، مثل دعم الطاقة الجديدة والإعفاء من ضريبة الشراء، لتشجيع تطويرها، كما تتعاون شركات السيارات والمجتمع.
في عام ٢٠١٦، وُضعت السياسة الوطنية الموحدة لضمان بطاريات الطاقة. فترة الضمان البالغة ٨ سنوات أو ١٢٠,٠٠٠ كيلومتر أطول بكثير من فترة ضمان المحرك البالغة ٣ سنوات أو ٦٠,٠٠٠ كيلومتر. استجابةً لهذه السياسة، وحرصًا على توسيع مبيعات الطاقة الجديدة، مددت بعض شركات السيارات فترة الضمان إلى ٢٤٠,٠٠٠ كيلومتر أو حتى مدى الحياة. وهذا يُضفي على المستهلكين الراغبين في شراء سيارات الطاقة الجديدة شعورًا بالطمأنينة.
ومنذ ذلك الحين، دخل سوق الطاقة الجديدة في بلدي مرحلة من النمو المضاعف السرعة، حيث تجاوزت المبيعات مليون مركبة لأول مرة في عام 2018. وبحلول العام الماضي، بلغ العدد التراكمي لمركبات الطاقة الجديدة ذات الضمان لمدة ثماني سنوات 19.5 مليون مركبة، أي بزيادة قدرها 60 ضعفًا عن ما كانت عليه قبل سبع سنوات.
في المقابل، سيزداد عدد مركبات الطاقة الجديدة التي انتهت صلاحية ضمان بطارياتها سنويًا، من 320 ألفًا إلى 7.33 مليون، بين عامي 2025 و2032. وأشار لي بين إلى أنه بدءًا من العام المقبل، سيواجه المستخدمون مشاكل مثل انتهاء صلاحية بطاريات الطاقة، واختلاف أعمار بطاريات المركبات، وارتفاع تكاليف استبدال البطاريات.
ستكون هذه الظاهرة أكثر وضوحًا في الدفعات الأولى من مركبات الطاقة الجديدة. في ذلك الوقت، لم تكن تكنولوجيا البطاريات وعمليات التصنيع وخدمات ما بعد البيع مكتملة النضج، مما أدى إلى ضعف استقرار المنتج. في حوالي عام ٢٠١٧، توالت أنباء حرائق بطاريات الطاقة. أصبح موضوع سلامة البطاريات موضوعًا ساخنًا في الصناعة، كما أثر على ثقة المستهلكين في شراء مركبات الطاقة الجديدة.
يُعتقد حاليًا في قطاع صناعة السيارات أن عمر البطارية يتراوح عادةً بين 3 و5 سنوات، وأن عمر خدمة السيارة يتجاوز 5 سنوات. تُعد البطارية أغلى مكون في مركبات الطاقة الجديدة، حيث تمثل حوالي 30% من إجمالي تكلفة السيارة.
توفر شركة NIO معلومات تكلفة بطاريات الاستبدال بعد البيع لبعض مركبات الطاقة الجديدة. على سبيل المثال، تبلغ سعة بطارية طراز كهربائي بالكامل (رمزه "A") 96.1 كيلوواط/ساعة، وتصل تكلفة استبدال البطارية إلى 233,000 يوان. أما بالنسبة لطرازين ممتدي المدى بسعة بطارية تبلغ حوالي 40 كيلوواط/ساعة، فتتجاوز تكلفة استبدال البطارية 80,000 يوان. وحتى بالنسبة للطرازات الهجينة بسعة كهربائية لا تتجاوز 30 كيلوواط/ساعة، فإن تكلفة استبدال البطارية تقترب من 60,000 يوان.
قال لي بين: "قطعت بعض طرازات الشركات الصديقة مليون كيلومتر، لكن ثلاث بطاريات منها تلفت". وتجاوزت تكلفة استبدال البطاريات الثلاث سعر السيارة نفسها.
إذا حُوِّلت تكلفة استبدال البطارية إلى 60 ألف يوان، فإن 19.5 مليون مركبة تعمل بالطاقة الجديدة، والتي سينتهي ضمان بطارياتها بعد ثماني سنوات، ستُنشئ سوقًا جديدًا بقيمة تريليون دولار. سيستفيد الجميع من هذا، بدءًا من شركات تعدين الليثيوم في المراحل الأولى، مرورًا بشركات بطاريات الطاقة في المراحل الوسطى، وصولًا إلى شركات المركبات في المراحل الوسطى والنهائية، ووكلاء ما بعد البيع.
إذا كانت الشركات تريد الحصول على المزيد من الكعكة، فيتعين عليها التنافس لمعرفة من يستطيع تطوير بطارية جديدة قادرة على استقطاب "قلوب" المستهلكين بشكل أفضل.
خلال السنوات الثماني المقبلة، سيدخل ما يقرب من 20 مليون بطارية سيارات في دورة الاستبدال. تسعى شركات البطاريات وشركات السيارات جميعها إلى اغتنام هذه الفرصة.
كما هو الحال مع النهج المتنوع لتطوير الطاقة الجديدة، أشارت العديد من الشركات إلى أن تقنية البطاريات تعتمد أيضًا على تصميمات متعددة الخطوط، مثل بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم، والليثيوم الثلاثي، وفوسفات الحديد الليثيوم والمنغنيز، وبطاريات الحالة شبه الصلبة، وبطاريات الحالة الصلبة بالكامل. في هذه المرحلة، تُعدّ بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم وبطاريات الليثيوم الثلاثية هي السائدة، حيث تُمثل ما يقرب من 99% من إجمالي الإنتاج.
في الوقت الحالي، لا يمكن أن يتجاوز معيار الصناعة الوطنية لانخفاض قدرة البطارية 20% خلال فترة الضمان، ويتطلب ألا يتجاوز انخفاض القدرة 80% بعد 1000 دورة شحن وتفريغ كاملة.
ومع ذلك، يصعب تلبية هذا الشرط في الاستخدام الفعلي نظرًا لتأثيرات درجات الحرارة المنخفضة والعالية أثناء الشحن والتفريغ. تشير البيانات إلى أن معظم البطاريات حاليًا تتمتع بصحة 70% فقط خلال فترة الضمان. بمجرد انخفاض صحة البطارية عن 70%، سينخفض أداؤها بشكل ملحوظ، مما يؤثر سلبًا على تجربة المستخدم، وقد تظهر مشاكل تتعلق بالسلامة.
وفقًا لويلاي، يُعزى انخفاض عمر البطارية بشكل رئيسي إلى عادات استخدام مالكي السيارات وأساليب تخزين الطاقة، والتي تُمثل 85% منها. وأشار بعض الخبراء إلى أن العديد من مستخدمي الطاقة الجدد اليوم معتادون على استخدام الشحن السريع لتجديد الطاقة، إلا أن الاستخدام المتكرر للشحن السريع يُسرّع من شيخوخة البطارية ويُقصّر عمرها.
يعتقد لي بين أن عام ٢٠٢٤ يمثل عقدة زمنية بالغة الأهمية. "من الضروري وضع خطة أفضل لعمر البطارية للمستخدمين، وللقطاع بأكمله، بل وللمجتمع بأكمله."
فيما يتعلق بالتطورات الحالية لتكنولوجيا البطاريات، يُعد تصميم البطاريات طويلة العمر أنسب للسوق. تعتمد هذه البطاريات، المعروفة أيضًا باسم "البطاريات غير المُوهِّنة"، على البطاريات السائلة الحالية (وخاصةً بطاريات الليثيوم الثلاثية وبطاريات كربونات الليثيوم)، مع تحسينات في مواد الأقطاب الموجبة والسالبة بتقنية النانو لتأخير تدهور البطارية. أي أن مادة القطب الموجب تُضاف إليها مادة "مُجدِّدة لليثيوم"، وتُشَبَّع مادة القطب السالب بالسيليكون.
يُطلق على هذا المصطلح في الصناعة "التطعيم بالسيليكون وتجديد الليثيوم". أشار بعض المحللين إلى أنه أثناء عملية شحن الطاقة الجديدة، وخاصةً مع كثرة استخدام الشحن السريع، يحدث "امتصاص الليثيوم"، أي فقدان الليثيوم. يُمكن لتكملة الليثيوم إطالة عمر البطارية، بينما يُمكن لتطعيم السيليكون تقصير مدة الشحن السريع للبطارية.
في الواقع، تعمل الشركات المعنية جاهدةً لتحسين عمر البطارية. في 14 مارس، أصدرت شركة NIO استراتيجيتها للبطاريات طويلة العمر. وخلال الاجتماع، أعلنت الشركة أن نظام البطاريات فائق الكثافة للطاقة الذي طورته بسعة 150 كيلوواط/ساعة يتميز بكثافة طاقة تزيد عن 50% مع الحفاظ على نفس الحجم. في العام الماضي، زُوّد جهاز Weilai ET7 ببطارية تصل درجة حرارتها إلى 150 درجة مئوية للاختبار الفعلي، وتجاوز عمر بطارية CLTC 1000 كيلومتر.
بالإضافة إلى ذلك، طورت شركة NIO أيضًا نظام بطارية CTP ذات خلايا ناعمة التعبئة تعمل بتقنية الانتشار الحراري بسعة 100 كيلوواط/ساعة، ونظام بطارية هجينة ثلاثية من الحديد والليثيوم بسعة 75 كيلوواط/ساعة. تتميز خلية البطارية الأسطوانية الكبيرة المطورة، ذات المقاومة الداخلية القصوى البالغة 1.6 ملي أوم، بقدرة شحن 5C، ويمكنها أن تدوم حتى 255 كيلومترًا بشحنة لمدة 5 دقائق.
صرحت شركة NIO بأنه بفضل دورة استبدال البطارية الطويلة، يمكن للبطارية الحفاظ على صحتها بنسبة 80% بعد 12 عامًا، وهو ما يفوق متوسط الصناعة البالغ 70% في 8 سنوات. وتتعاون NIO حاليًا مع CATL لتطوير بطاريات طويلة العمر، بهدف الحفاظ على صحة لا تقل عن 85% عند انتهاء عمرها الافتراضي بعد 15 عامًا.
قبل ذلك، أعلنت شركة CATL في عام ٢٠٢٠ عن تطويرها "بطارية بدون توهين" قادرة على تحقيق التوهين الصفري خلال ١٥٠٠ دورة. ووفقًا لمصادر مطلعة، استُخدمت هذه البطارية في مشاريع تخزين الطاقة الخاصة بشركة CATL، ولكن لا توجد أي مستجدات حتى الآن في مجال سيارات الركاب التي تعمل بالطاقة الجديدة.
خلال هذه الفترة، قامت CATL وZhiji Automobile ببناء بطاريات طاقة مشتركة باستخدام تقنية "الليثيوم المضاف إليه السيليكون"، قائلة إنها يمكن أن تحقق التوهين الصفري و"عدم الاحتراق التلقائي أبدًا" لمسافة 200 ألف كيلومتر، ويمكن أن تصل كثافة الطاقة القصوى لنواة البطارية إلى 300 واط في الساعة/كجم.
إن ترويج وترويج البطاريات طويلة العمر له أهمية معينة بالنسبة لشركات السيارات ومستخدمي الطاقة الجديدة وحتى الصناعة بأكملها.
أولاً، بالنسبة لشركات السيارات ومُصنّعي البطاريات، يُعزز هذا من فرص التفاوض في تحديد معايير البطاريات. من يُطوّر أو يُطبّق بطاريات طويلة العمر أولاً سيكون له رأيٌ أكبر ويستحوذ على أسواقٍ أوسع. ولا سيما الشركات المهتمة بسوق استبدال البطاريات، وهي أكثر حماساً.
كما نعلم جميعًا، لم تُنشئ بلدي بعدُ معيارًا موحدًا لبطاريات الوحدات النمطية. في الوقت الحالي، تُعدّ تقنية استبدال البطاريات مجالًا تجريبيًا رائدًا لتوحيد معايير بطاريات الطاقة. وقد أوضح شين غوبين، نائب وزير الصناعة وتكنولوجيا المعلومات، في يونيو من العام الماضي أنه سيدرس ويُعدّ نظامًا معياريًا لتقنية تبديل البطاريات، وسيعمل على توحيد حجم البطاريات، وواجهة تبديل البطاريات، وبروتوكولات الاتصال، وغيرها من المعايير. وهذا لا يُعزز فقط قابلية الاستبدال وتعدد استخدامات البطاريات، بل يُساعد أيضًا على خفض تكاليف الإنتاج وتحسين كفاءته.
تُسرّع الشركات التي تطمح إلى أن تصبح رائدة في سوق استبدال البطاريات جهودها. فعلى سبيل المثال، قامت شركة NIO، استنادًا إلى تشغيل وجدولة بيانات البطاريات الضخمة، بتمديد دورة حياة البطاريات وقيمتها في النظام الحالي. وهذا يُتيح مجالًا لتعديل أسعار خدمات تأجير بطاريات BaaS. في خدمة تأجير بطاريات BaaS الجديدة، خُفِّض سعر إيجار حزمة البطاريات القياسية من 980 يوانًا إلى 728 يوانًا شهريًا، وعُدِّل سعر حزمة البطاريات طويلة العمر من 1680 يوانًا إلى 1128 يوانًا شهريًا.
يعتقد البعض أن بناء التعاون في تبادل السلطة بين النظراء يتماشى مع التوجيهات السياسية.
تُعد شركة NIO رائدة في مجال تبديل البطاريات. في العام الماضي، انضمت شركة Weilai إلى المعيار الوطني لاستبدال البطاريات "اختر واحدًا من أربعة". حاليًا، أنشأت NIO وشغّلت أكثر من 2300 محطة تبديل بطاريات في السوق العالمية، واستقطبت شركات مثل Changan وGeely وJAC وChery وغيرها من شركات السيارات للانضمام إلى شبكتها. ووفقًا للتقارير، يُجري مركز تبديل البطاريات التابع لشركة NIO ما معدله 70,000 عملية تبديل بطاريات يوميًا، وحتى مارس من هذا العام، وفّرت للمستخدمين 40 مليون عملية تبديل بطاريات.
إن إطلاق شركة NIO للبطاريات طويلة العمر في أسرع وقت ممكن من شأنه أن يعزز مكانتها في سوق تبديل البطاريات، ويعزز مكانتها كجهة رائدة في هذا المجال. في الوقت نفسه، ستساعد شعبية البطاريات طويلة العمر العلامات التجارية على زيادة أسعارها. وصرح مصدر مطلع: "تُستخدم البطاريات طويلة العمر حاليًا بشكل رئيسي في المنتجات الفاخرة".
بالنسبة للمستهلكين، إذا تم إنتاج البطاريات طويلة العمر بكميات كبيرة وتركيبها في السيارات، فلن يحتاجوا عادةً إلى دفع تكاليف استبدال البطارية خلال فترة الضمان، مما يضمن "نفس عمر السيارة والبطارية". ويمكن اعتبار ذلك أيضًا انخفاضًا غير مباشر في تكاليف استبدال البطارية.
على الرغم من التأكيد في دليل ضمان مركبات الطاقة الجديدة على إمكانية استبدال البطارية مجانًا خلال فترة الضمان، إلا أن شخصًا مطلعًا على الأمر أفاد بأن استبدال البطارية مجانًا يخضع لشروط. "في الواقع، نادرًا ما يُقدم الاستبدال المجاني، وقد يُرفض لأسباب مختلفة". على سبيل المثال، تُدرج علامة تجارية معينة نطاقًا لا يشمله الضمان، أحدها "استخدام السيارة". خلال هذه العملية، تكون كمية تفريغ البطارية أعلى بنسبة 80% من سعتها المقدرة.
من هذا المنطلق، تُعدّ البطاريات طويلة العمر الآن مجالًا تجاريًا واعدًا. ولكن لم يُحدد بعد موعد تعميمها على نطاق واسع. في النهاية، يُمكن للجميع الحديث عن نظرية تقنية تجديد الليثيوم المُضاف إليه السيليكون، لكنها لا تزال بحاجة إلى التحقق من العملية والاختبارات الداخلية قبل تطبيقها تجاريًا. وصرح أحد الخبراء في هذا المجال: "ستستغرق دورة تطوير تقنية بطاريات الجيل الأول عامين على الأقل".
وقت النشر: ١٣ أبريل ٢٠٢٤