تقارير السيارات النشرة الاسبوعية تقارير منوعة سلايدر الرئيسية سيارات منوعات

أكثر أنواع بطاريات الليثيوم أيون أمانًا.. والمغرب يتصدر الاحتياطيات العالمية (تقرير)

دينا قدري

2023-06-25

1 3٬251

تشهد صناعة بطاريات الليثيوم أيون تطورًا مستمرًا، مع زيادة التوجه إلى السيارات الكهربائية في إطار التخلص من الوقود الأحفوري، مع البحث الدائم عن مكونات أكثر أمانًا، وأرخص سعرًا، ومستدامة بيئيًا.

ضمن هذا التطوّر، برزت بطاريات فوسفات الحديد والليثيوم بوصفها أكثر أنواع بطاريات الليثيوم أيون استعمالًا في تصنيع السيارات الكهربائية، في ظل السعي إلى تأمين إمدادات التصنيع وسط ارتفاع أسعار الليثيوم، العام الماضي (2022)، بحسب تقرير اطّلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة، نقلًا عن منصة "فيجوال كابيتاليست" (Visual Capitalist).

وزادت حصة سوق فوسفات الحديد والليثيوم بشكل كبير، إذ وصلت إلى أعلى نسبة لها في العقد الماضي عند 30% من السوق في عام 2022، وفقًا لوكالة الطاقة الدولية.

فقد أدخل كبار منتجي السيارات -مثل تيسلا وفورد- المركبات التي تعمل ببطاريات فوسفات الحديد والليثيوم ضمن المزيد من النماذج التي تطرحها مؤخرًا.

4 فوائد لبطاريات فوسفات الحديد والليثيوم

تشتمل بطاريات فوسفات الحديد والليثيوم على 4 فوائد رئيسة؛ في مقدمتها السلامة، إذ تُعدّ من أكثر أنواع بطاريات الليثيوم أيون أمانًا، مع انخفاض مخاطر ارتفاع درجة الحرارة واشتعال النيران.

وهذه البطاريات أقلّ عرضة للهروب الحراري، ولا تطلق الأكسجين إذا اشتعلت فيها النيران؛ ما يجعلها أكثر أمانًا من بطاريات الليثيوم أيون الأخرى، بحسب تقرير "فيجوال كابيتاليست".

كما تتمتع البطاريات بعمر أطول من الأنواع الأخرى من بطاريات الليثيوم أيون؛ نظرًا لمعدل تحللها المنخفض، بمعنى أنه يُمكن شحنها بسرعة دون تلف كبير للبطارية؛ ما يؤدي إلى إطالة عمرها.

ويُمكن أن تتحمل بطاريات فوسفات الحديد والليثيوم -أيضًا- عددًا أكبر من دورات الشحن والتفريغ؛ ما يعني أنها يمكن أن تدوم لمدة أطول قبل الحاجة إلى استبدالها.

وتُعدّ هذه البطاريات مُجدية من حيث التكلفة؛ إذ إن المواد المستعمَلة في إنتاج بطاريات فوسفات الحديد والليثيوم رخيصة نسبيًا مقارنة بأنواع بطاريات الليثيوم أيون الأخرى.

مواد الكاثود الرئيسة التي تُستعمل في بطاريات فوسفات الحديد والليثيوم هي الحديد والفوسفات، وهي متوافرة بكثرة نسبيًا، على عكس معادن البطاريات الأخرى؛ وهذا يجعلها خيارًا جيّدًا من حيث التكلفة لمجموعة متنوعة من تطبيقات تخزين الكهرباء.

كما تُعدّ بطاريات فوسفات الحديد والليثيوم مستدامة بيئيًا؛ لأنها غير سامّة، ولا تحتوي على معادن ثقيلة ضارة، مثل الكوبالت أو النيكل.

وبوضح الإنفوغرافيك التالي -الذي أعدّته منصة الطاقة المتخصصة- أبرز فوائد بطاريات فوسفات الحديد والليثيوم:

أنواع بطاريات الليثيوم أيون

مكونات بطاريات فوسفات الحديد والليثيوم

تستعمل معظم السيارات الكهربائية مجموعات بطاريات تتكون من عدّة خلايا بطارية فردية.

على غرار الأنواع الأخرى من بطاريات الليثيوم أيون، تتكون خلايا بطارية فوسفات الحديد والليثيوم من عدّة مكونات: الكاثود بنسبة 43%، والأنود 31%، والإلكتروليت 20%، وحاوية الخلية 4%، والفاصل 2%، بحسب التقرير الذي اطّلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة.

والكاثود هو القطب الموجب للبطارية، ويؤثّر في أدائها؛ إذ يحدد جوانب مثل سعة الطاقة وسرعة الشحن والتفريغ وخطر الاحتراق.

في بطاريات فوسفات الحديد والليثيوم، يتكون الكاثود من 3 عناصر: الفوسفات بنسبة 61%، والحديد بنسبة 35%، والليثيوم بنسبة 4%.

ويوضح الرسم التالي -الذي أعدّته منصة الطاقة المتخصصة- مكونات بطاريات فوسفات الحديد والليثيوم:

بطاريات فوسفات الحديد والليثيوم

أين يوجد أفضل فوسفات؟

على الرغم من أن احتياطيات الفوسفات العالمية تبلغ 72 مليار طن متري، تتطلب بطاريات السيارات الكهربائية -عادةً- فوسفات عالي النقاء موجود في رواسب صخور الفوسفات النارية النادرة.

ويوجد الفوسفات في كل من الصخور الرسوبية والنارية، وفق المعلومات التي رصدتها منصة الطاقة المتخصصة.

وتتكون الصخور الرسوبية من طبقات الرواسب والمواد العضوية، بينما تنشأ الصخور النارية من الصهارة المبردة أو الحمم البركانية.

ومن المثير للاهتمام أن رواسب صخور الفوسفات النارية لها ميزة إنتاج حمض الفوسفوريك عالي النقاء المناسب لإنتاج بطاريات السيارات الكهربائية، ولكن 95% من الفوسفات العالمي موجود في الصخور الرسوبية، بحسب التقرير.

احتياطيات الفوسفات

يقع نصيب الأسد من احتياطيات الفوسفات في المغرب، الذي يمتلك 50 مليار طن متري، أي نحو 70% من إجمالي الاحتياطيات العالمية؛ ما يجعل المملكة في مقدّمة الموّردين الذين من شأنهم أن يهيمنوا على تصنيع بطاريات فوسفات الحديد والليثيوم.

وتأتي مصر في المرتبة الثانية باحتياطيات تُقدَّر بـ2.8 مليار طن متري، أي 3.9% من إجمالي الاحتياطيات العالمية، ثم تونس بـ2.5 مليار طن متري (3.5%)، والجزائر بـ2.2 مليار طن متري (3.1%)، والصين 2.2 مليار طن متري (2.6%).

بينما تمتلك كل من البرازيل وجنوب أفريقيا 1.6 مليار طن متري من الاحتياطيات (2.2%)، والمملكة العربية السعودية 1.4 مليار طن متري (1.9%)، وأستراليا 1.1 مليار طن متري (1.5%)، والولايات المتحدة مليار طن متري (1.4%).

ويوضح الرسم البياني التالي -الذي أعدّته منصة الطاقة المتخصصة- أكبر 10 دول امتلاكًا لاحتياطيات الفوسفات:

احتياطيات الفوسفات حول العالم

وتوجد رواسب فوسفات نارية كبيرة فقط في البرازيل وكندا وفنلندا وروسيا وجنوب أفريقيا.

داخل أنواع الصخور النارية، هناك -أيضًا- فارق في النقاء، إذ تُعدّ نحو 4% من رواسب الفوسفات العالمية هي صخور الكربوناتيت النارية، في حين إن 1% فقط هي صخور الأنورثوسيت النارية الأعلى نقاءً.

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..