جذبت بطارية الطاقة ، المعروفة باسم "قلب" سيارات الطاقة الجديدة ، الكثير من الاهتمام مع ارتفاع درجة حرارة سوق سيارات الطاقة الجديدة. في الوقت الحاضر ، تحدث تغييرات جديدة في مجال بطاريات الطاقة بسبب التغيير المستمر للتكنولوجيا وتقلب أسعار المواد الخام.
لطالما تنافست بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم (LFP) وبطاريات الليثيوم الثلاثية (NCM، حيث تتكون مادة الكاثود من النيكل والكوبالت والمنغنيز) بقوة مع منافسيها. وقد هيمنت بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم على سوق بطاريات الطاقة في الصين لسنوات عديدة، إلا أن بطاريات الليثيوم الثلاثية تفوقت عليها في السنوات الأخيرة، بل وتجاوزتها لأول مرة عام 2018، واتسعت الفجوة بينهما عامًا بعد عام. وفي النصف الأول من عام 2020، بلغت حصة بطاريات الليثيوم الثلاثية في سوق بطاريات الطاقة ذروتها، متجاوزة 70%.
ومع ذلك ، فإن السوق لا يمكن التنبؤ به. بعد مرور ما يقرب من ثلاث سنوات ، سيتجاوز إنتاج بطارية فوسفات الحديد الليثيوم إنتاج بطارية الليثيوم الثلاثية لأول مرة في مايو 2021. وفقًا لتوقعات المطلعين ، من المتوقع أن يتجاوز حجم تحميل بطارية فوسفات حديد الليثيوم ذلك من بطارية الليثيوم الثلاثية في يونيو ، لاستعادة بطل سوق بطاريات الطاقة.
لماذا بطارية ليثيوم فوسفات الحديد الهجوم المضاد؟
تتراجع بطارية فوسفات الحديد الليثيوم من خلال الاعتماد على مزايا وتقنيات السعر مثل تحسين كثافة الطاقة والقدرة على التحمل.
في الآونة الأخيرة ، وفقًا لبيانات تحالف الابتكار في صناعة بطاريات طاقة السيارات في الصين ، في مايو 2021 ، بلغ إجمالي إنتاج بطارية الطاقة في الصين 13.8 جيجاوات ساعة ، بزيادة سنوية قدرها 165.8٪. من بينها ، كان إنتاج بطارية فوسفات الحديد الليثيوم في شهر مايو 8.8 جيجاوات ساعة ، وهو ما يمثل 63.6٪ من إجمالي الإنتاج ، مع زيادة سنوية قدرها 317.3٪ وزيادة شهرية بنسبة 41.6٪ ؛ بلغ إنتاج بطارية الليثيوم الثلاثية 5.0 جيجاوات في الساعة ، وهو ما يمثل 36.2٪ من إجمالي الإنتاج ، مع زيادة سنوية قدرها 62.9٪ وانخفاض شهري بنسبة 25.4٪. نظرًا للزيادة في شهر مايو من هذا العام ، تجاوز إنتاج بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم إنتاج بطاريات الليثيوم الثلاثية لأول مرة منذ عام 2018. وبلغ الإنتاج التراكمي من يناير إلى مايو من هذا العام 29.9 جيجاوات ساعة ، وهو ما يمثل 50.3٪ من إجمالي الإنتاج. ؛ في نفس الفترة ، كان الناتج التراكمي لبطارية الليثيوم الثلاثية 29.5 جيجاوات ساعة ، وهو ما يمثل 49.6 ٪ من إجمالي الإنتاج.
من حيث سعة التحميل ، تعتبر بطارية فوسفات الحديد الليثيوم أدنى قليلاً من بطارية الليثيوم الثلاثية. في مايو ، زاد حجم تحميل بطارية فوسفات الحديد الليثيوم بنسبة 458.6٪ إلى 4.5 جيجاوات ساعة على أساس سنوي ، وزاد حجم تحميل بطارية الليثيوم الثلاثية بنسبة 95.3٪ إلى 5.2 جيجاوات ساعة على أساس سنوي. في الأشهر الخمسة الأولى من هذا العام ، بلغ حجم تحميل بطارية الطاقة في الصين 41.4 جيجاوات ساعة ، بزيادة سنوية قدرها 223.9٪. من بينها ، كان إجمالي حجم التحميل لبطارية الليثيوم الثلاثية 24.2 جيجاوات في الساعة ، بزيادة سنوية قدرها 151.7 ٪ ، وهو ما يمثل 58.5 ٪ من إجمالي حجم التحميل ؛ بلغ حجم التحميل التراكمي لبطارية فوسفات الحديد الليثيوم 17.1 جيجاوات ساعة ، بزيادة سنوية قدرها 456.6٪ ، وهو ما يمثل 41.3٪ من إجمالي حجم التحميل. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن معدل نمو بطارية فوسفات الحديد الليثيوم في حجم الإنتاج والتحميل أعلى بكثير من بطارية الليثيوم الثلاثية. بهذا المعدل ، قد يتجاوز حجم تحميل بطارية فوسفات الحديد الليثيوم في يونيو أيضًا حجم بطارية الليثيوم الثلاثية.
غيّر مصنّعو المعدات الأصلية رأيهم. فبحسب بيانات اتحاد سيارات الركاب، خلال الفترة من يناير إلى مايو من هذا العام، كانت سيارات وولينغ لايت ميني الكهربائية، وتيسلا موديل 3، وتيسلا موديل y، وبي واي دي هان الكهربائية، وجي إيه سي أيون إس، هي السيارات الخمس الأكثر مبيعًا في الصين من فئة السيارات الكهربائية الجديدة. ومن بين هذه السيارات الخمس، تستخدم وولينغ هونغ غوانغ ميني الكهربائية وبي واي دي هان الكهربائية بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم. كما تستخدم النسخة الأساسية من تيسلا موديل 3 وبعض نسخ جي إيه سي أيون إس بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم. ويختلف هذا عن التوجه السابق لشركات تصنيع سيارات الركاب الكهربائية الجديدة نحو بطاريات الليثيوم الثلاثية.
من يناير إلى مايو من هذا العام، تصدرت شركة CATL ، بصفتها موردًا للبطاريات للعديد من شركات السيارات مثل تسلا وبي إم دبليو وولينغ هونغوانغ، قائمة الشركات الصينية بحجم شحن بلغ 20.3 جيجاواط/ساعة، محتلةً المركز الأول في قائمة حجم شحن بطاريات الطاقة. وجاءت شركتا BYD وLG Chemical في المركزين الثاني والثالث بحجم شحن بلغ 5.9 جيجاواط/ساعة و3.9 جيجاواط/ساعة على التوالي. وتعتمد CATL وBYD بشكل أساسي على بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم وبطاريات الليثيوم الثلاثية، بينما تهيمن بطاريات الليثيوم الثلاثية على LG بشكل رئيسي. في النصف الأول من العام الماضي، تفوقت LG Chemical على CATL لتصبح المورد الرئيسي لبطاريات الليثيوم الثلاثية لشركة تسلا، محتلةً المركز الأول في حجم شحن بطاريات الطاقة عالميًا. إلا أن الوضع تغير منذ هذا العام، وانقلبت المنافسة بين CATL وLG Chemical.
أما بالنسبة لنسبة فوسفات حديد الليثيوم والليثيوم الثلاثي ، فقد ردت CATL و BYD في مقابلة مع المراسل المالي الأول ، وهو أمر غير ملائم للإفصاح. ومع ذلك ، علم المراسل أن حجم تحميل بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم للشركتين قد زاد بشكل أسرع هذا العام.
قبل إطلاق جيل جديد من بطارية بطارية ليثيوم فوسفات الحديد في مارس من العام الماضي ، استخدمت الغالبية العظمى من سيارات الركاب الجديدة BYD الليثيوم الثلاثي ، ولكن الآن انعكس الوضع إلى حد كبير. في مقابلة مع أول مراسل مالي ، قال المطلعون على BYD إن كل خط إنتاج يمكنه تعديل الإنتاج بمرونة وفقًا لاحتياجات العملاء. ستنتج BYD أي بطارية يريدها العملاء. في الوقت الحالي ، وفقًا لجدول إنتاج السيارة ، يجب أن تمثل البطاريات النصلية نسبة كبيرة. في الوقت الحاضر ، تستخدم طرز Hanhe DM-I الشهيرة بطاريات نصلية. في مايو ، بلغ حجم مبيعات سيارات الطاقة الجديدة BYD 31681 ، منها ، كان حجم مبيعات BYD Han في مايو 8214 ، وكان حجم مبيعات الأغنية الجديدة بالإضافة إلى طراز DM-I ينمو بسرعة أيضًا.
بدأت شركة CATL في توريد بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم لشركة Tesla في النصف الثاني من العام الماضي ، والتي تلبي إلى حد ما مطالب Tesla بخفض التكاليف باستمرار وتخفيض أسعار الطرازات باستمرار. مع تحسين تكنولوجيا بطارية فوسفات الحديد الليثيوم وميزة التكلفة البارزة ، اعتمدت شركات الطاقة الجديدة مثل Xiaopeng و Nezha و Zero run تدريجيًا بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم في بعض الطرز.
"منذ هذا العام ، انتعشت بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم ، وهو ما يرتبط أيضًا بارتفاع أسعار المواد الخام لبطاريات الطاقة." قال وو هوي ، المدير العام لقسم الأبحاث في معهد يوي للأبحاث الاقتصادية ورئيس معهد أبحاث صناعة البطاريات الصيني ، في مقابلة مع أول الشؤون المالية والاقتصاد في الصين.
وجد المراسل من موقع الويب الخاص بالنشاط التجاري أن سعر الكوبالت المحلي تقلبت بشكل كبير في الأشهر الأخيرة ، لكنها أظهرت ارتفاعًا في الموقف بشكل عام. اعتبارًا من 22 يونيو ، كان سعر الكوبالت 354666.66 يوانًا / طنًا ، بزيادة 6.9٪ مقارنة بسعر 331833.34 يوانًا / طنًا في 9 فبراير.
قال وو هوي إنه حتى لو لم يرتفع سعر الكوبالت ، فإن فوسفات الحديد الليثيوم له مزايا أكثر من حيث التكلفة من بطارية الليثيوم الثلاثية. مع الانخفاض الحاد في دعم سيارات الطاقة الجديدة وحتى إلغائها في المستقبل ، يولي مصنعي المعدات الأصلية اهتمامًا متزايدًا بتكلفة البطاريات.
أي بطارية هي الملك في المستقبل
في الوقت الحاضر ، يهيمن فوسفات الحديد الليثيوم وبطاريات الليثيوم الثلاثية على الحصة السوقية لبطاريات الطاقة ، وتشبه بطاريات الطاقة للطرق الأخرى شرارة.
مع ذلك، تعاني بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم وبطاريات الليثيوم الثلاثية من عيوبها. فرغم أن بطاريات الليثيوم الثلاثية تتميز بكثافة طاقة عالية وخصائص أداء جيدة، إلا أن مستوى أمانها منخفض. أما بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم، فتتميز بأداء مستقر، وأمان جيد، وعدم تأثرها بالمعادن النادرة، وانخفاض تكلفتها، ولكن كثافة طاقتها منخفضة، وقدرتها على تحمل درجات الحرارة المنخفضة ضعيفة نسبيًا. في السنوات الأخيرة، شهدت سيارات كهربائية من شركات مثل تسلا، وفيلاي، وبي واي دي، وغيرها، مزودة ببطاريات الليثيوم الثلاثية، حوادث احتراق تلقائي. وقد أطلقت شركة هيونداي حملة استدعاء واسعة النطاق في فبراير من هذا العام بسبب حرائق في طرازات مزودة ببطاريات الليثيوم الثلاثية من إنتاج شركة إل جي كيميكال. كما تعرضت سيارتا تسلا موديل 3 وبي واي دي هان، المزودتان ببطاريات فوسفات الحديد الليثيوم، لانتقادات بسبب انخفاض عمر البطارية في المدن الشمالية خلال فصل الشتاء.
تحتاج تقنية بطارية الطاقة إلى مزيد من الاختراق ، ويجب أن نواصل بذل الجهود في المواد والعملية والتصميم. أي طريق تقني سيفوز في المستقبل؟
تمثل بطاريات الطاقة من CATL و BYD أكثر من نصف إجمالي السعة المركبة لبطاريات الطاقة المحلية. تمتلك شركة CATL قواعد إنتاج لبطاريات الطاقة في فوجيان وجيانغسو وتشينغهاي وسيتشوان وقوانغدونغ وألمانيا. بالإضافة إلى مصانع إنتاج البطاريات في Chongqing و Shenzhen و Xi'an و Qinghai و Changsha و Guiyang ، تمتلك BYD أيضًا مصانع لبطاريات فوسفات الحديد الليثيوم في البرازيل.
اختار رئيس BYD وانغ تشوانفو المراهنة على بطارية ليثيوم فوسفات الحديد. في معرض تشونغتشينغ للسيارات 2021 الذي أقيم هذا الشهر ، قال وانغ تشوانفو في كلمته إن صناعة السيارات تمر بفترة تغيير حرجة ، الأمر الذي يتطلب تقنيات مبتكرة ويمكن أن يحل نقاط الألم في السوق. تعمل بطارية الشفرة على حل مشكلة الأمان الأكثر قلقًا لدى المستهلكين. عكست BYD هيكل المنتج لبطارية الطاقة من خلال الاعتماد على قوة بطارية النصل ، وسحبت فوسفات حديد الليثيوم إلى المسار الصحيح للصناعة من موقف صعب للغاية. وشدد على أن تكنولوجيا البطاريات يجب أن تأخذ في الاعتبار سلامة المنتج والتسامح مع الموارد الاجتماعية. بدون الأمن ، يكون التعميم الكامل لمركبات الطاقة الجديدة مستحيلاً. وفي الوقت نفسه ، إذا تم استخدام المعادن النادرة مثل النيكل والكوبالت على نطاق واسع في بطاريات الطاقة ، فإن التناقض بين العرض والطلب على المواد الخام سيكون حتميًا عندما لا يمكن توفير المواد الخام بشكل ثابت أو سيتم استبدال جميع مركبات الوقود بمركبات طاقة جديدة في المستقبل .
من أجل التغلب على اللوحة القصيرة لكثافة طاقة فوسفات حديد الليثيوم ، تسعى BYD إلى تحقيق اختراق. كثافة الطاقة لحزمة البطارية التي أطلقت بطارية الشفرة العام الماضي هي 140 وات / كجم. في المستقبل ، ستعمل على تحسين المادة نفسها والتصميم على مستوى الخلية. من المتوقع أن تكون أكبر من 180 واط / كجم بحلول عام 2025.
فيما يتعلق بنسبة الليثيوم الثلاثي وفوسفات الحديد الليثيوم ، تحدث تسنغ يوكون ، رئيس CATL ، أيضًا عن "السؤال عن المستقبل - الحوار الراقي بين رواد الأعمال وخريجي سيارات الطاقة الذكية الجديدة" في جامعة شنغهاي جياوتونغ منذ وقت ليس ببعيد . إنه متفائل بشأن فوسفات الحديد الليثيوم مؤخرًا. سيكون معدل نمو بطارية فوسفات الحديد الليثيوم سريعًا جدًا لأنها رخيصة نسبيًا. وقال إنه مع وجود المزيد والمزيد من أكوام الشحن ، سيتم تخفيف قلق المستهلكين من الأميال ، ولن تحتاج السيارات الكهربائية إلى أن تكون طويلة جدًا. لذلك ، ستزداد نسبة فوسفات الحديد الليثيوم تدريجياً وستنخفض نسبة الليثيوم الثلاثي. ومع ذلك ، لا تزال بعض المركبات المتطورة تحتاج إلى قدرة تحمل طويلة ، لذلك لا يزال سوق الليثيوم الثلاثي ذو كثافة الطاقة العالية موجودًا. ستتغير سلسلة التوريد الخاصة بمواد بطارية الليثيوم الثلاثية بشكل كبير.
ومع ذلك ، يعتقد Wu Hui أنه على الرغم من أن بطارية فوسفات الحديد الليثيوم لها مزايا من حيث التكلفة على المدى القصير ، إلا أن لها دائمًا قيودًا من حيث كثافة الطاقة ، ومن الصعب جدًا الوصول إلى 200 وات / كجم. يمكن أن يتجاوز الليثيوم الثلاثي 300 واط / كجم ، ويمكن تحسين سلامته باستمرار. بالإضافة إلى ذلك ، قد تكون مساحة تخفيض السعر في المستقبل أكبر من مساحة بطارية فوسفات الحديد الليثيوم. وفقًا لحساب معهد Yiwei للبحوث الاقتصادية ، في عام 2021 ، سيكون متوسط أسعار بطارية ليثيوم الحديد الفوسفات 1kwh وبطارية الليثيوم الثلاثية 600 يوان و 700 يوان على التوالي ، بينما بحلول عام 2030 ، ستكون أسعار الاثنين 320 يوان و 300. يوان على التوالي. لا يزال متفائلاً بشأن بطارية الليثيوم الثلاثية على المدى الطويل.
كواحد من مستخدمي بطاريات الطاقة ، أطلقت GAC AEAN وموردي البطاريات بشكل مشترك تكنولوجيا سلامة نظام البطاريات في المجلة هذا العام ، بما في ذلك مسارين للبطاريات: الليثيوم الثلاثي وفوسفات الحديد الليثيوم. قال قو Huinan ، المدير العام لـ GAC AIAN ، في مقابلة مع أول مراسل مالي إن فوسفات حديد الليثيوم والليثيوم الثلاثي قد تطورتا بالتوازي لفترة طويلة. من منظور الأداء والسعر ، لديهم مزاياهم الخاصة. في المستقبل ، سيكون للطرازات المتطورة متطلبات عالية للأميال. يستخدم الليثيوم الثلاثي بشكل أساسي في نماذج التحمل الطويلة والأداء العالي. على سبيل المثال ، سيتم استخدام الليثيوم الثلاثي للنماذج التي تؤكد على أداء التسارع وأداء الشحن السريع ، وسيتم استخدام فوسفات الحديد والليثيوم للآخرين ، الذين لديهم أسواقهم الخاصة. تتطور تقنية البطاريات بسرعة كبيرة وتظهر واحدة تلو الأخرى. بالإضافة إلى الطريقتين التقنيتين المذكورتين أعلاه ، توجد خلايا الجرافين وخلايا وقود الهيدروجين. بالإضافة إلى ذلك ، ستستمر مجموعة متنوعة من البطاريات الجديدة مثل بطاريات الحالة الصلبة في الظهور.
في الوقت الحاضر ، هناك زيادة مفاجئة في أبحاث وتطوير بطاريات الحالة الصلبة في الصناعة. ومع ذلك ، وفقًا لحكم Zeng Yuqun ، فإن جميع بطاريات الحالة الصلبة التي يمكن استخدامها في السيارة خلال 3 إلى 5 سنوات ليست كلها بطاريات صلبة. سوف يستغرق الأمر بعض الوقت للبطاريات مثل البطاريات شبه الصلبة أو بطاريات الحالة الصلبة لتحقيق اختراقات في التكنولوجيا والتكلفة ، ولكن هناك أيضًا آراء مفادها أن البطاريات شبه الصلبة أو بطاريات الحالة الصلبة قد تصبح هي السائدة في المستقبل. يتنوع مجال بطاريات الطاقة بشكل متزايد ، وتتصاعد الحرب. من هو الملك في المستقبل؟ هناك العديد من المتغيرات. ذكر Zeng Yuqun أن المستقبل ليس بالضرورة الليثيوم الثلاثي أو فوسفات الحديد الليثيوم. هناك بعض الأشياء الجديدة في CATL ، ولكن ليس من المناسب التحدث إلى العالم الخارجي الآن.
