بطاريات أيون الصوديوم خيار جديد للسيارات الكهربائية.. هل تتفوق على الليثيوم؟ (تقرير)

أحمد أيوب

2023-03-30

0 2٬313

يتواصل التوسع في استعمال بطاريات أيون الصوديوم، خلال المرحلة المقبلة، مع الاتجاه نحو زيادة إنتاج السيارات الكهربائية، ومن شأن ذلك إشعال منافسة بين بطاريات كل من الصوديوم والليثيوم أيون.

وربما تحسم بطاريات الصوديوم المنافسة لصالحها، إذ انتهج مصنعوها سياسة وفورات الحجم في الإنتاج، بحسب ما نشرته بلومبرغ مؤخرًا.

وأعلنت شركات -مؤخرًا- نسخًا تجريبية من سياراتها الكهربائية التي تستعمل أيون الصوديوم في تصنيع البطاريات، ما دفع خبراء صناعة البطاريات إلى إعادة النظر في إمكان أن تؤدي كيمياء أيون الصوديوم دورًا مهمًا في تشغيل المركبات الكهربائية مستقبلًا.

يأتي هذا في حين تشير التوقعات إلى أن العام الجاري (2023) سيشهد إنتاج كميات كبيرة من البطاريات المعتمدة على أيون الصوديوم، في ظل انضمام العديد من المصنعين إلى شركة "أمبيريكس تكنولوجي" لإنشاء سلسلة توريد لهذه البطاريات، بحسب ما طالعته منصة الطاقة المتخصصة.

تطور جديد

أعلنت شركة السيارات الصينية "جاك موتورز" عن إطلاق نسخة تجريبية من سيارتها الكهربائية "سيهول إي 10 إكس" المزودة ببطاريات أيون الصوديوم، التي أنتجتها شركة "هينا" الصينية لتكنولوجيا البطاريات.

وتُعد شركة "هينا" لتكنولوجيا البطاريات أول مُصنّع للبطاريات يدمج بطاريات أيون الصوديوم في السوق الصينية وسيارات الركاب، بحسب باتري نيوز (Battery News).

يأتي هذا في الوقت الذي كشف فيه مؤسس ورئيس شركة كاتل الصينية، أكبر شركة في العالم لتصنيع البطاريات، تسينغ يوتشون، عن أن شركته تعمل على إنتاج مجموعة من البطاريات التي ستستعمل أيون الصوديوم إلى جانب الليثيوم أيون في تصنيع البطاريات.

بطاريات الصوديوم أيون — مصنع لإنتاج بطاريات للسيارات الكهربائية - الصورة من Nikkie Asia

وبالإضافة إلى شركتي "هينا" و"كاتل"، توجد شركات ناشئة عالمية أخرى تعمل في مجال تصنيع بطاريات الصوديوم، من بينها: فاراديون البريطانية، وإيه إم تي إي باور، وشركة "ألتريس" السويدية، وشركة "تايامات" الفرنسية، وشركة "ناترون" الأميركية.

في الوقت نفسه، تعمل شركة فاراسيس الصينية على إنتاج بطاريات أيون الصوديوم لصالح إحدى الشركات التابعة لشركة جي في المملوك غالبيتها لعملاقة تصنيع السيارات الفرنسية "رينو"، وفق ما اطلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة.

الليثيوم أيون منافس قوي

يسيطر الليثيوم على تصنيع بطاريات المركبات الكهربائية حول العالم، إذ توفر كيمياء أيونات الليثيوم كثافة طاقة فائقة، ما يتيح للمركبات القدرة على السفر لمسافات طويلة.

وتُعد بطاريات أيون الصوديوم أكبر تكلفة من بطاريات الليثيوم أيون -حتى الآن- بسبب انخفاض حجم الإنتاج وسلاسل التوريد غير المتطورة لبطاريات أيون الصوديوم.

تُجدر الإشارة إلى أن بطاريات الليثيوم أيون تعتمد بصورة أساسية على فوسفات حديد الليثيوم، وهو العنصر الكيميائي المفضل من قبل مصنعي البطاريات، لانخفاض تكلفته وقدرته على تحسين كثافة الطاقة على مدار العقد الماضي.

وعلى الجانب الآخر، فإن انخفاض كثافة الطاقة في بطاريات أيون الصوديوم يُعد تحديًا رئيسًا، فالسيارات التي تستعمل هذه النوعية من البطاريات اضطرت إلى استعمال بطاريات أثقل مقارنة ببطاريات الليثيوم أيون.

وعلى الرغم من نمو الطلب العالمي على السيارات الكهربائية، فإن الخبراء يرون أن استعمال بطاريات الصوديوم على نطاق واسع ربما يستغرق بضع سنوات، إذ يتعيّن على منتجيها المنافسة بقوة مع أسعار الليثيوم التي تشهد تقلبًا بصورة عامة، وسجلت انخفاضًا خلال الأشهر الـ4 الماضية.

مستقبل واعد للصوديوم

حول مزايا بطاريات أيون الصوديوم، تشمل تنوع وجود المواد الخام في نطاقات جغرافية مختلفة، كما أنها غير قابلة للاشتعال، فضلًا عن أنها تعمل بصورة جيدة في درجات الحرارة المنخفضة، وفق المعلومات التي اطلعت عليها منصة الطاقة المتخصصة.

وبالنسبة إلى التكلفة، تحظى بطاريات الصوديوم بتوافر المواد وإمكان تحسين كثافة الطاقة بها، كما أن تكلفتها يمكن أن تنخفض إلى نصف تكلفة بطاريات فوسفات حديد الليثيوم عبر اتباع تطبيقات معينة، وفق ما توصلت إليه بلومبرغ نيو إنرجي فاينانس.

ويعتمد طراز "سيهول إي 10 إكس" كاثودات الصوديوم والحديد والمنغنيز والنحاس، ولديها كثافة طاقة تبلغ 140 واط/ساعة لكل كيلوغرام قد تنخفض إلى 120 واط/ساعة، وهذا يقل بنسبة 25% عن بطاريات الليثيوم أيون التي تعتمد على فوسفات حديد الليثيوم.

ودفع ظهور سيارات كهربائية، تستعمل بطاريات شركة هينا المزودة بخلايا الصوديوم أيون، خبراء صناعة البطاريات إلى إعادة النظر في إمكان أن تؤدي كيمياء أيون الصوديوم دورًا مهمًا في تشغيل المركبات الكهربائية مستقبلًا.

ويمكن أن تستحوذ بطاريات الصوديوم على حصة من نظيرتها الليثيوم أيون، بما يخفف مشكلات توريد الليثيوم ويُخفّض الأسعار الإجمالية لبطاريات المركبات الكهربائية.

ويوضح الرسم البياني التالي -الذي أعدّته منصة الطاقة المتخصصة- مبيعات السيارات الكهربائية عالميًا خلال المدة من عام 2015 حتى العام الماضي (2022):

بطاريات أيون الصوديوم