في خطوة تُعد تطورًا كبيرًا في تكنولوجيا البطاريات، أعلنت شركة كاتل CATL عن إطلاق الجيل الثاني من بطاريات الصوديوم خلال قمة العلماء الشباب العالمية في 18 نوفمبر 2024. كشف كبير العلماء في الشركة، وو كاي Wu Kai، عن هذه البطارية الجديدة التي من المتوقع طرحها في الأسواق عام 2025، على أن يبدأ الإنتاج الضخم في عام 2027.
ميزات الجيل الثاني من بطاريات الصوديوم
أبرز ما يميز الجيل الجديد من بطاريات الصوديوم هو قدرتها على التفريغ بشكل طبيعي في درجات حرارة منخفضة تصل إلى -40 درجة مئوية، مما يجعلها خيارًا مثاليًا للاستخدام في المناطق الباردة. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت البطاريات أداءً أفضل من حيث الأمان ومقاومة الحرارة المنخفضة، مع الحفاظ على كثافة طاقة مناسبة.
على الرغم من أن الشركة لم تعلن رسميًا عن كثافة الطاقة للبطارية الجديدة، إلا أن الهدف المعلن هو تجاوز 200 واط ساعة/كيلوجرام Wh/kg. ورغم ذلك، هناك تقارير تشير إلى أن الوصول إلى هذا الهدف قد يكون صعبًا، نظرًا للقدرات الحالية لإنتاج هذا النوع من البطاريات.
مقارنة بين بطاريات الصوديوم والليثيوم
تعمل بطاريات الصوديوم بنفس المبدأ الأساسي لبطاريات الليثيوم، حيث تخزن الطاقة عبر حركة الأيونات بين الأقطاب الموجبة والسالبة. لكنها تتفوق على بطاريات الليثيوم في مقاومة درجات الحرارة المنخفضة والسلامة، مما يجعلها مثالية للاستخدام في البيئات القاسية. ومع ذلك، تظل بطاريات الليثيوم متفوقة من حيث كثافة الطاقة، مما يمنحها الأفضلية في التطبيقات التي تتطلب مدى أطول.
التكلفة والتحديات
رغم أن بطاريات الصوديوم يُفترض أن تكون أرخص، إلا أنها حاليًا أكثر تكلفة بسبب عدم تحقيق وفورات الحجم مقارنةً ببطاريات الليثيوم. تراجعت أسعار الليثيوم مؤخرًا، مما زاد من صعوبة منافسة بطاريات الصوديوم. ومع ذلك، تعمل شركات مثل BYD على تخفيض تكاليف إنتاج بطاريات الصوديوم، وتتوقع أن تصل تكلفة هذه البطاريات إلى نفس مستوى بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم LFP بحلول عام 2025، على أن تصبح أقل بنسبة 30% في المستقبل البعيد.
تطورات ومشاريع سابقة
في عام 2021، أظهرت كاتل أول جيل من بطاريات الصوديوم، وحظيت بتقدير كبير بفضل كثافة طاقتها العالية، وقدرتها على الشحن السريع، واستقرارها الحراري الممتاز، وأدائها المتميز في درجات الحرارة المنخفضة. في ذلك الوقت، أشار الرئيس التنفيذي للشركة روبن زينغ Robin Zeng إلى أن الهدف من البحث والتطوير كان تحقيق كثافة طاقة تتجاوز 200 Wh/kg.
الاستخدام والتطبيقات العملية
على الرغم من أن استخدام بطاريات الصوديوم في التطبيقات العملية لا يزال محدودًا، إلا أن شركات مثل شيري Chery وجاك JAC قد طرحت سيارات تعمل بهذه التقنية. كما استخدمتها شركات مثل أيدا Aida وياديا Yadea في الدراجات الكهربائية. وتشير التقارير إلى أن الجيل الثاني من بطاريات الصوديوم من كاتل قد يستبدل ما بين 20% إلى 30% من بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم في السيارات الصغيرة أو قصيرة المدى.
في يناير 2024، بدأت BYD مشروعًا لإنتاج بطاريات الصوديوم بطاقة إنتاجية سنوية تبلغ 30 جيجاوات ساعة، مع التركيز في البداية على بطاريات بكثافة طاقة تصل إلى 105 Wh/kg، ترتفع لاحقًا إلى 130 Wh/kg.
مستقبل البطاريات الصوديوم
تمثل هذه التطورات خطوة مهمة نحو تنويع تقنيات تخزين الطاقة. ومع التركيز المتزايد على تقليل التكاليف وتحسين الأداء، يمكن لبطاريات الصوديوم أن تكون حلاً بديلاً وفعالاً في التطبيقات التي تتطلب أداءً موثوقًا في ظروف قاسية.
