كيف ستختار صناعة الليثيوم اتجاه تطوير بطارية الطاقة؟

لطالما اعتبرت الطاقة الشمسية طاقة بيئية. انخفضت تكلفة الألواح الشمسية وتوربينات الرياح بشكل كبير على مدى السنوات العشر الماضية، مما يجعلها قادرة على المنافسة بشكل متزايد مقابل الفحم والغاز الطبيعي. إلا أن تطوير وتوجيه البطاريات التي تحمل الطاقة الكهربائية سيؤثر على تطور هذا المشروع التكنولوجي.

الآن، يحدث الشيء نفسه للبطاريات، مما سيجعل السيارات الكهربائية أرخص ويسمح للشبكة بتخزين الطاقة الزائدة لتوفيرها عند الحاجة. وتشير التقديرات إلى أنه بحلول عام 2040، سيزداد الطلب على البطاريات في صناعة النقل بما يقرب من 40 مرة، الأمر الذي سيجلب المزيد والمزيد من الضغط على سلسلة توريد المواد الخام. سيؤدي نمو عدد السيارات الكهربائية العالمية إلى زيادة الطلب على الكهرباء. قد يصبح توريد المواد الخام لبطارية الليثيوم مشكلة.

وعلى عكس الألواح الشمسية، إذا لم يتم اتخاذ أي إجراء لحل مشكلة النقص في المواد الخام الرئيسية، فإن إنتاج بطاريات جديدة وحده لا يكفي لضمان الانخفاض المستمر في الأسعار. تحتوي بطاريات الليثيوم على الكوبالت ومعادن نادرة أخرى. وتضاعف سعر الكوبالت في العامين الماضيين، مما أدى إلى زيادة تكلفة إنتاج البطاريات.

وفي السنوات الثماني الماضية، انخفضت تكلفة بطاريات الليثيوم، مقاسة بكمية الكهرباء المولدة لكل كيلووات في الساعة، بنسبة 75%. لكن ارتفاع الأسعار سيجلب المزيد والمزيد من الضغوط على سلسلة توريد المواد الخام. ولذلك، بدأت شركات صناعة السيارات في استخدام بطاريات الليثيوم، التي تستخدم كمية أقل من الكوبالت بنسبة 75٪ مقارنة بالتكنولوجيا الحالية.

والخبر السار هو أن صناعة البطاريات لا تحاول فقط زيادة تخزين الطاقة للبطاريات بنفس الكمية من المواد الخام، ولكنها تحاول أيضًا التوجه إلى توفير ما يكفي من المعادن.

لقد استثمر المستثمرون الكثير من الأموال في الشركات الناشئة التي يمكنها تطوير تقنيات بطاريات جديدة واعدة. شركات المرافق التي ترغب في تطوير مرافق تخزين الطاقة الثابتة تفكر أيضًا في ما يسمى بالبطاريات المحمولة، والتي تستخدم مواد قابلة لإعادة التدوير مثل الفاناديوم.

بعد أكثر من 20 عامًا من التطوير، أصبحت بطارية تيار الفاناديوم تقنية ناضجة لتخزين الطاقة. اتجاه تطبيقه هو المجال الكهربائي للطاقة الجديدة ومحطة توليد الطاقة الكبيرة لتخزين الطاقة MWh لشبكة الطاقة. تعتبر بطاريات الليثيوم مهمة لإمدادات الطاقة المتنقلة. هم مثل الملاعق والمجارف. لا يمكن الاستغناء عنها. المنافسون المهمون لجميع بطاريات تدفق سائل الفاناديوم هم تقنيات تخزين الطاقة واسعة النطاق، مثل تخزين الطاقة الهيدروليكية وتخزين طاقة الهواء المضغوط وبطاريات تدفق السائل للأنظمة الأخرى.

وستتحول شركات الطاقة إلى البطاريات المتنقلة، التي تخزن الكهرباء في حاويات كبيرة مستقلة تحتوي على إلكتروليتات سائلة وتضخها إلى البطارية. ويمكن للبطارية استخدام مواد خام مختلفة، مثل معدن الفاناديوم المستخدم حاليًا في صناعة الصلب.

تتمثل ميزة بطاريات الفاناديوم في أنها لا تفقد شحنتها بنفس سرعة بطاريات الليثيوم (عملية تُعرف باسم اضمحلال الشحنة). من السهل أيضًا استرداد الفاناديوم.

بالمقارنة مع بطارية الليثيوم، تتمتع بطارية تدفق الفاناديوم بثلاث مزايا مهمة:

أولا، الراحة. يمكن أن يكون النظام كبيرًا مثل ثلاجتك أو المحطة الفرعية في منطقتك. الكهرباء تكفيك لأسرتك من يوم إلى سنة، فيمكنك تصميمها كما تريد.

2- عمر خدمة طويل. قد تحتاج إلى نصف قرن

3. سلامة جيدة. لا يوجد ضغط في مواجهة التيار الكبير والشحن الزائد، وهو من المحرمات بالنسبة لبطاريات الليثيوم، ولن يكون هناك حريق أو انفجار.

وتهيمن الصين على إنتاج الفاناديوم، وهو ما يمثل نصف العرض العالمي. ومع زيادة عدد الشركات المصنعة للبطاريات في الصين، فمن المرجح أن يتم إنتاج معظم البطاريات في الصين في العقود المقبلة. وفقًا لبيانات Benchmark Mineral Intelligence، بحلول عام 2028، قد يكون نصف إنتاج البطاريات العالمي في الصين.