سوق الليثيوم - الجو وتجاوز حجمها 9.12 مليون دولار من دولارات الولايات المتحدة في عام 2022، ومن المتوقع أن يصل إلى 25.3 مليون دولار من دولارات الولايات المتحدة، أي ما يزيد على 10.69 في المائة من الناتج المحلي الإجمالي بين عامي 2023 و2032.
عوامل النمو والفرص:
- زيادة الطلب على البطاريات العالية كثافة الطاقة: وأدت الحاجة المتزايدة إلى نظم عالية الأداء لتخزين الطاقة في مختلف الصناعات، مثل السيارات والإلكترونيات والفضاء الجوي، إلى دفع الطلب على بطاريات الليثيوم - الجو. وتمتلك هذه البطاريات كثافة عالية من الطاقة وتتيح فترة أطول، مما يجعلها خيارا مثاليا للعديد من التطبيقات.
- تزايد الشواغل البيئية: ومع زيادة التركيز على خفض انبعاثات الكربون والانتقال إلى مصادر طاقة أنظف، حظيت بطاريات الليثيوم - الهواء باهتمام كبير. وهذه البطاريات ملائمة للبيئة مقارنة بالبطاريات التقليدية، حيث أنها تستخدم الهواء كأحد المتفاعلات في العملية الكهروكيميائية، مما يؤدي إلى انخفاض آثار الكربون.
- التقدم في التكنولوجيا: وقد أتاحت أنشطة البحث والتطوير الجارية الرامية إلى تعزيز كفاءة وأداء بطاريات ليثيوم - جو فرصا جديدة للنمو السوقي. وأسهمت التحسينات في تصميم الكهروود والحفازات والكهرباء في تطوير بطاريات أكثر كفاءة وموثوقية لليثيوم.
- تزايد الطلب على المركبات الكهربائية: ومن المتوقع أن تؤدي الزيادة في اعتماد المركبات الكهربائية إلى دفع الطلب على بطاريات الليثيوم - الهواء في صناعة السيارات. وتوفر هذه البطاريات كثافة عالية في الطاقة، ونطاقات قيادة أطول، وأقصر أوقات الشحن، مما يجعلها خياراً مفضلاً بالنسبة لمصنعي المركبات الإلكترونية. ومع استمرار ارتفاع الطلب على المركبات الكهربائية على الصعيد العالمي، فإن سوق البطاريات الليثيوم - الجو على وشك أن تشهد نموا كبيرا.
القيود والتحديات الصناعية:
- الحياة المحدودة للدورة: أحد التحديات الرئيسية التي تواجهها بطاريات الليثيوم - الهواء هو حياتها المحدودة في الدورة. وتتسبب دورات التصريف وإعادة التغذية المتكررة في تدهور البطارية(ب)(39)؛ والأداء، مما يؤدي إلى انخفاض الكفاءة وقصر العمر. ولا يزال التغلب على هذا التحدي وتطوير بطاريات الليثيوم - الهواء مع تحسين حياة الدورة يشكل محور التركيز الرئيسي للاعبي الصناعة.
- الشواغل المتعلقة بالسلامة: ويؤدي ارتفاع رد الفعل في بطاريات الليثيوم - الجو إلى مخاطر تتعلق بالسلامة، لا سيما في البيئات ذات الحرارة العالية أو أثناء حالات التجاوز. وتشكل هذه الشواغل المتعلقة بالسلامة قدراً كبيراً من ضبط النفس لاعتماد بطاريات الليثيوم - الهواء على نطاق واسع في مختلف الصناعات. ويعد وضع تدابير للسلامة ومعالجة هذه الشواغل أمراً حاسماً لنمو الأسواق.
- اعتبارات التكاليف: ولا تزال بطاريات ليثيوم - جو في المراحل الأولى من التنمية، وتكاليف إنتاجها مرتفعة نسبيا مقارنة بتكنولوجيات البطاريات التقليدية. ويعوق عامل التكلفة هذا تسويقها على نطاق واسع، ولا سيما في الأسواق التي تراعي الأسعار. ويعد تخفيض تكاليف الإنتاج من خلال التقدم التكنولوجي ووفورات الحجم أمرا حيويا لتوسيع الأسواق.
وعموما، يتوقع أن تشهد سوق بطاريات الليثيوم نموا مطردا، مدفوعا بعوامل من قبيل زيادة الطلب على البطاريات ذات الكثافة العالية للطاقة، والوعي البيئي، والتقدم التكنولوجي، وتزايد اعتماد المركبات الكهربائية. غير أن التغلب على التحديات المتصلة بالحياة المحدودة للدورة، والشواغل المتعلقة بالسلامة، والاعتبارات المتعلقة بالتكاليف، سيكون أمرا أساسيا لفتح كامل إمكانات هذه السوق.
أمريكا الشمالية:
ومن المتوقع أن تكون منطقة أمريكا الشمالية سوقا بارزة لبطاريات الليثيوم - الهواء بسبب تزايد الطلب على حلول تخزين الطاقة. وتعود المنطقة إلى العديد من الجهات الفاعلة الرئيسية في صناعة البطاريات وتركز بشدة على مصادر الطاقة المتجددة. إن اعتماد مركبات كهربائية في بلدان مثل الولايات المتحدة وكندا يدفع الطلب على بطاريات عالية القدرة، مما يزيد من نمو سوق بطاريات الليثيوم - الجو في هذه المنطقة.
آسيا والمحيط الهادئ:
ومن المتوقع أن تشهد منطقة آسيا والمحيط الهادئ نموا كبيرا في سوق بطاريات الليثيوم - الجو. وتشهد المنطقة تصنيعا سريعا وتحضرا، مما يؤدي إلى زيادة الحاجة إلى حلول مستدامة للطاقة. وتستثمر بلدان مثل الصين واليابان وكوريا الجنوبية استثمارا كبيرا في تطوير تكنولوجيات البطاريات المتقدمة لتلبية الطلب المتزايد على المركبات الكهربائية ونظم تخزين الطاقة. ومن المتوقع أن تؤدي هذه العوامل إلى دفع النمو السوقي لبطاريات الليثيوم - الجو في منطقة آسيا والمحيط الهادئ.
أوروبا:
وأوروبا هي سوق رئيسية لبطاريات الليثيوم - الجو، مدفوعا بوجود عدد من شركات صناعة السيارات الرائدة وزيادة الاستثمارات في الطاقة المتجددة. وتهدف المنطقة إلى خفض انبعاثات غازات الدفيئة والانتقال إلى مستقبل أنظف للطاقة. ومن المتوقع أن يؤدي اعتماد المركبات الكهربائية ونظم تخزين الطاقة المتجددة إلى دفع الطلب على بطاريات الليثيوم - الهواء في هذه المنطقة. وتأتي بلدان مثل ألمانيا والمملكة المتحدة في مقدمة مبادرات الطاقة المستدامة ومن المرجح أن تسهم إسهاما كبيرا في نمو بطاريات الليثيوم - الجو في الأسواق.
Battery Type:
ويمكن تقسيم بطاريات الليثيوم إلى بطاريات أولية وثانوية. وبطاريات الليثيوم الرئيسية هي بطاريات ذات استخدام واحد تستخدم عادة في التطبيقات التي تتطلب كثافة عالية من الطاقة لفترات قصيرة. وهي تستخدم على نطاق واسع في التطبيقات العسكرية والفضاء الجوي والتطبيقات الطبية حيث لا يلزم تخزين الطاقة على المدى الطويل. أما بطاريات الليثيوم الثانوية فهي، من ناحية أخرى، بطاريات قابلة للشحن توفر قدرة أعلى وحياة أطول دورة. وتجد هذه البطاريات تطبيقات في المركبات الكهربائية، وتخزين الطاقة المتجددة، والإلكترونيات الاستهلاكية.
الجزء الفرعي: المركبات الكهربائية
ويمتلك الجزء الفرعي للمركبات الكهربائية إمكانات هائلة لنمو سوق بطاريات الليثيوم. ومع تحول صناعة السيارات نحو الكهربة، هناك طلب متزايد على البطاريات ذات الكثافة العالية التي يمكن أن تزيد من نطاق القيادة وتخفض وقت شحن المركبات الكهربائية. وتوفر بطاريات الليثيوم - الهواء ميزة ارتفاع كثافة الطاقة بالمقارنة مع بطاريات الليثيوم التقليدية، مما يجعلها حلا واعدا لمصنعي المركبات الكهربائية. ويمكن لهذه البطاريات أن تتصدى للقيود المفروضة على البطاريات الحالية للمركبات الكهربائية وأن تدفع إلى الاعتماد الواسع النطاق للمركبات الكهربائية.
وتتميز المشهد التنافسي لسوق بطاريات الليثيوم - الهواء بتنافس مكثف بين الأطراف الفاعلة الرئيسية. ومن بين الجهات الفاعلة البارزة في السوق ما يلي:
1 IBM Corporation
2. OXIS Energy Ltd.
3 PolyPlus Battery Company
4 Tesla Inc.
5 Sion Power Corporation
6. Toyota Motor Corporation
7. Samsung SDI Co., Ltd.
8. Panasonic Corporation
وتشارك هذه الجهات بنشاط في أنشطة البحث والتطوير، والتعاون، والشراكات الاستراتيجية لتعزيز أداء وكفاءة بطاريات الليثيوم - الجو. ومن المتوقع أن تزداد كثافة المشهد التنافسي مع تقدم شهود السوق في تكنولوجيا البطاريات وزيادة الاستثمارات في وضع حلول للطاقة المستدامة.