تحسين الجودة وخفض التكاليف: استكشاف مستقبل جديد مع الصوديوم

4 يناير 2025

نظرة عامة على السوق العالمية: حجم السوق يتجاوز 300 مليون دولار أمريكي في عام 2023

في الوقت الحاضر، حققت بطاريات أيون الصوديوم تطبيقات إنتاجية وتوضيحية على نطاق صغير في سيناريوهات محددة حول العالم. ومن المتوقع أن يصل حجم السوق العالمية إلى 320 مليون دولار أمريكي في عام 2023 ومن المتوقع أن يقترب من مليار دولار أمريكي بحلول عام 1. ومن بينها، تولت بطاريات الصوديوم والكبريت زمام المبادرة في استبدال بطاريات أيون الليثيوم في مجالات تخزين الطاقة على مستوى الشبكة والنقل لمسافات قصيرة بسبب كثافتها العالية من الطاقة واستقرار الدورة الطويلة الأمد، وتحتل أكبر حصة من الإيرادات في سوق بطاريات أيون الصوديوم العالمية، حيث تمثل حوالي 2030٪.

اللاعبون الرئيسيون على مستوى العالم: التوسع التدريجي في التطبيقات التجارية في القطاعات الفرعية

المناطق الرئيسية التي تغطيها سوق بطاريات أيون الصوديوم العالمية هي أمريكا الشمالية وأوروبا ومنطقة آسيا والمحيط الهادئ. ومن منظور دول محددة، تشمل الدول التي نشرت بطاريات أيون الصوديوم عالميًا بشكل أساسي الولايات المتحدة والمملكة المتحدة وفرنسا والصين واليابان والسويد وأستراليا. في الوقت الحاضر، تم تشكيل مسارات منتجات الشركات المصنعة التمثيلية في السوق العالمية في البداية، وعزز المصنعون العالميون على التوالي بناء قدرة إنتاج بطاريات أيون الصوديوم وتحويل نتائج التطبيقات التجارية. ومن بينها، نشرت شركة Faradion في المملكة المتحدة تطبيق بطاريات أيون الصوديوم في مجال تخزين طاقة محطات الطاقة الكهروضوئية في عام 2022، ونفذت شركة ALTRIS في السويد مزيدًا من التخطيطات ذات الصلة في مجال تطبيقات إمداد الطاقة للسيارات ذات الجهد المنخفض لبطاريات أيون الصوديوم، مما يشير إلى أن استكشاف التطبيق التجاري لبطاريات أيون الصوديوم في المجالات الفرعية هو الاتجاه الرئيسي للتخطيط لمصنعي أيون الصوديوم التمثيليين العالميين الحاليين.

نظرة عامة على السوق الصينية: وصلت شحنات بطاريات أيون الصوديوم الفعلية إلى 0.7 جيجاوات ساعة في عام 2023

وفقًا لبيانات EVTank، بلغت شحنات بطاريات أيون الصوديوم الفعلية في الصين في عام 2023 0.7 جيجاوات ساعة، ولم تدخل بعد مرحلة التطوير على نطاق واسع. جنبًا إلى جنب مع اتجاه متوسط سعر البطاريات الرئيسية في الصين، على الرغم من أن بطاريات أيون الصوديوم تتمتع بمزايا في تكاليف الإنتاج المحتملة، إلا أن عوامل مثل تأثير الحجم لم تتشكل بعد أدت إلى حقيقة أن ميزة سعر بطاريات أيون الصوديوم في قنوات البيع ليست واضحة. بشكل عام، يحتاج مسار التطوير التجاري لبطاريات أيون الصوديوم في بلدي بشكل عاجل إلى مزيد من الاستكشاف.

نظرة عامة على السوق الصينية: من المتوقع أن يزداد إنتاج الشركات المصنعة الرئيسية تدريجيًا

وبالنظر إلى تخطيط خطوط الإنتاج لدى الشركات المصنعة المحلية التمثيلية، فقد دخل بناء قدرة إنتاج بطاريات أيون الصوديوم تدريجيًا فترة من النمو الهائل. وفي الوقت الحالي، أوضحت ما يقرب من 20 شركة خططها الخاصة بقدرة إنتاج بطاريات أيون الصوديوم. وخططت بعض الشركات لقدراتها الإنتاجية على مستوى جيجاوات ساعة وحققت طرح المنتج، مما يشير إلى أن صناعة بطاريات أيون الصوديوم في الصين دخلت تدريجيًا مرحلة الإنتاج الضخم.

نظرة عامة على السوق الإقليمية في الصين: مقاطعة جيانغسو لديها أكبر قدرة إنتاجية قائمة وصناعة أيونات الصوديوم أصبحت محورًا رئيسيًا

وبالنظر إلى التوزيع الإقليمي لمشاريع طاقة الصوديوم في الصين، بحلول عام 2023، ستكون مقاطعة جيانغسو هي المقاطعة ذات أكبر قدرة إنتاجية موجودة في بلدي، حيث تمثل 45٪ من قدرة طاقة الصوديوم الموجودة في البلاد. وبالنظر إلى الاستثمار في مشاريع طاقة الصوديوم في مختلف المقاطعات والمدن في الصين في عام 2023، تحتل مقاطعة آنهوي المرتبة الأولى باستثمارات تزيد عن 35 مليار يوان، مما يشير إلى أنه من المتوقع أن تحقق مقاطعة آنهوي تطوراً سريعاً في مجال طاقة الصوديوم في المستقبل.

تطورت صناعة بطاريات الصوديوم الأيونية تدريجيًا لتصبح أحد محاور سوق رأس المال في بلدي. لا تزال أنشطة رأس المال الاستثماري والتمويل نشطة، وزاد عدد أحداث الاستثمار والتمويل من ثلاثة في عام 2018 إلى 56 في عام 2023. ومن بينها، تعد الشركات المصنعة مثل China Science and Technology Haina وZero One Four وJiana Energy أهدافًا استثمارية رئيسية لسوق رأس المال.

سيناريوهات الطلب في قطاع الطاقة: من المتوقع أن يتجاوز حجم السوق 15 مليار يوان صيني بحلول عام 2029

في قطاع الطاقة، تتمتع بطاريات أيون الصوديوم بإمكانات واسعة للتطبيق بشكل أساسي في المركبات الكهربائية الخالصة قصيرة المدى والمركبات الكهربائية ذات العجلتين. خلال الفترة 2018-2023، أظهرت مبيعات المركبات الكهربائية الخالصة في بلدي اتجاهًا للنمو على أساس سنوي، حيث وصلت إلى 6.685 مليون وحدة في عام 2023. في الوقت نفسه، أظهرت مبيعات المركبات الكهربائية ذات العجلتين أيضًا اتجاهًا تصاعديًا ثابتًا. مع زيادة معدل انتشار بطاريات أيون الصوديوم في قطاع الطاقة، من المقدر مبدئيًا أنه بحلول عام 2029، سيصل الطلب على بطاريات أيون الصوديوم في قطاع الطاقة في الصين إلى 38 جيجاوات ساعة، بحجم سوق يبلغ حوالي 15.2 مليار يوان صيني.

سيناريوهات الطلب في قطاع تخزين الطاقة: من المتوقع أن تنمو سعة تخزين طاقة أيونات الصوديوم بسرعة في الأمد القريب إلى المتوسط

في الوقت الحاضر، يعد تخزين الطاقة المجال الرئيسي للتطبيق التجاري لبطاريات أيون الصوديوم في بلدي. خلال الفترة 2016-2023، استمرت القدرة المركبة التراكمية لصناعة تخزين الطاقة في الصين في النمو، ودخلت مرحلة نمو سريعة في عام 2021. اقترحت وزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات أن بطاريات أيون الصوديوم الفعالة من حيث التكلفة من المتوقع أن تصبح مكملًا مهمًا لبطاريات أيون الليثيوم، وخاصة في مجال تخزين الطاقة الثابتة، وستكون لها آفاق تطوير جيدة. بشكل عام، من المتوقع أن ينمو حجم تخزين طاقة أيون الصوديوم بسرعة في الأمد القريب والمتوسط. وفقًا للإحصاءات الأولية، بحلول عام 2029، سيكون حجم تطبيق تخزين طاقة أيون الصوديوم في الصين قريبًا من 2,500 ميجاوات ساعة.

تحديات التكلفة: الفجوة الكبيرة بين تكاليف إنتاج أيونات الصوديوم الحالية والتكاليف النظرية

على الرغم من أن تكلفة المواد الخام لبطاريات أيون الصوديوم منخفضة نسبيًا، إلا أن ميزة التكلفة النظرية لبطاريات أيون الصوديوم لم تنعكس بعد، كما أن حجم الشحن والتطور الصناعي ليس كما هو متوقع. عندما يكون سعر كربونات الليثيوم المستخدمة في البطاريات أقل من 20 يوانًا/ساعة، فإن متوسط تكلفة الإنتاج الحالية لبطاريات أيون الصوديوم لا تزال أعلى من تكلفة المنتجات المنافسة مثل بطاريات أيون الليثيوم الثلاثية وبطاريات فوسفات الحديد الليثيوم وبطاريات الرصاص الحمضية.

تحديات الأداء: فجوات الأداء وكثافة الطاقة مقارنة ببطاريات الليثيوم

إن نصف القطر الأيوني لأيونات الصوديوم أكبر من نصف قطر أيونات الليثيوم، والكتلة النسبية للصوديوم أكبر من كتلة الليثيوم، مما يؤدي إلى عيب طبيعي في بطاريات أيونات الصوديوم من حيث كثافة الطاقة. وهذا يعني أنه في حالة نفس الحجم أو الوزن، يمكن لبطاريات الصوديوم تخزين طاقة أقل من بطاريات الليثيوم.

اتجاه التطبيق: يتم تنفيذ مشاريع بطاريات أيون الصوديوم تدريجيًا في قطاع محطات تخزين الطاقة

مع زيادة إنتاج الصين من بطاريات الصوديوم أيون تدريجيًا، يتم تنفيذ مشاريع محطات تخزين طاقة بطاريات الصوديوم أيون في الصين تدريجيًا، حيث تقود الصين استبدال بطاريات الليثيوم في مجال تخزين الطاقة، مما يدل أيضًا على أن تخزين طاقة بطاريات الصوديوم أيون هو المجال الأساسي لتطبيق بطاريات الصوديوم أيون في بلدي.

أبريل 2019: أول مشروع عالمي لتخزين الطاقة من بطاريات أيون الصوديوم بسعة 100 كيلووات في الساعة في لييانج، جيانغسو.
يونيو 2021: أول مشروع عالمي لنظام تخزين الطاقة الشمسية وشحنها باستخدام بطاريات أيون الصوديوم بقدرة 1 ميجاوات في الساعة في تاييوان، مقاطعة شانشي.
مارس 2024: أول مشروع عالمي لتخزين الطاقة على جانب الشبكة باستخدام بطاريات أيون الصوديوم بسعة 10 ميجاوات في الساعة في ناننينغ، قوانغشي.
يونيو 2024: مشروع عرض ابتكار تكنولوجيا محطة تخزين الطاقة الجديدة أيونات الصوديوم بقدرة 100 ميجاوات / 200 ميجاوات في الساعة بواسطة شركة داتانج في هوبي.

اتجاه التطبيق: مزايا نسبية كبيرة في التطبيقات ذات درجات الحرارة المنخفضة

يمكن لبطاريات أيون الصوديوم أن تعمل بشكل طبيعي بين -40 درجة مئوية و80 درجة مئوية وتتمتع بخصائص درجة حرارة واسعة جيدة. عند درجة حرارة -20 درجة مئوية، يكون معدل الاحتفاظ بالسعة لبعض منتجات بطاريات أيون الصوديوم قريبًا من 90٪، في حين أن بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم وبطاريات الرصاص الحمضية لا يمكن أن تصل إلا إلى 70٪ و48٪ على التوالي. بناءً على الأداء الممتاز لبطاريات أيون الصوديوم في البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة، من المتوقع أن تصبح عاملاً رئيسيًا في تعزيز المزيد من تطبيق وترويج المركبات ذات الطاقة الجديدة في المناطق ذات المناخ البارد.

اتجاه التطبيق: يمكن لعدد أكبر من القطاعات الفرعية تحقيق الاستبدال والتكميل لبطاريات الليثيوم

في الأمد القريب، لا تستطيع بطاريات أيون الصوديوم حتى الآن تحقيق الاستبدال المدمر لبطاريات الليثيوم. فهي أكثر من مجرد بديل ومكمل لسيناريوهات تطبيق محددة ذات متطلبات كثافة طاقة منخفضة، مثل شبكة الطاقة/تخزين الطاقة المنزلية، ومراكز البيانات UPS، والمركبات الكهربائية المخصصة/العامة، والمركبات الكهربائية المنزلية متوسطة المدى. يتأثر نطاق تطبيق السوق بشكل كبير بتقلبات أسعار كربونات الليثيوم. في الأمد البعيد، إذا تمكن البحث والتطوير في تكنولوجيا بطاريات الصوديوم من تحقيق الاختناقات الفنية في الأداء والتكلفة، وحتى تحقيق التفوق في مجال الحالة الصلبة، فقد يصبح دور بطارية الصوديوم في استبدال بطارية الليثيوم أقوى وأقوى في المستقبل.