بطاريات فوسفات الحديد والليثيوم تدفع توسعة التخزين على نطاق المرافق وسط ارتفاع الطلب على الكهرباء

تسارع زخم السوق يتجاوز التوقعات

يشهد قطاع تخزين الطاقة توسعًا غير مسبوق. وفقًا لتحليل الصناعة الأخير، من المتوقع أن تنمو عمليات نشر بطاريات التخزين على نطاق المرافق بنسبة حوالي 44 بالمائة سنويًا، مما يقرب من مضاعفة معدل توسع سوق بطاريات الليثيوم أيون الأوسع. بحلول عام 2025، ستشكل أنظمة التخزين حوالي ربع الطلب العالمي على البطاريات — وهو تحول دراماتيكي يعكس تغييرات جوهرية في كيفية إدارة الشبكات لتوفير الكهرباء.

يمتد هذا التسارع إلى ما هو أبعد من المتوسطات العالمية. في الولايات المتحدة، من المتوقع أن تستحوذ التخزين على 35 إلى 40 بالمائة من طلب البطاريات خلال السنوات القليلة القادمة، مما يمثل إعادة توجيه حاسمة لأولويات التصنيع والاستثمار. يعكس هذا الانتقال واقعًا هيكليًا حاسمًا: بعد 15 عامًا من الركود النسبي، يرتفع استهلاك الكهرباء في الولايات المتحدة بشكل حاد، مدفوعًا ببناء بنية تحتية للذكاء الاصطناعي، وتكهرب التدفئة، وتكهرب المركبات، ونقل القدرة الصناعية.

ثورة التكاليف وتحول التكنولوجيا

لقد غيرت القدرة التنافسية من حيث التكلفة لأنظمة تخزين الطاقة بشكل جوهري جدوى المشاريع. الآن، تتداول الحلول المتكاملة بالكامل في الصين بأقل من $100 لكل كيلوواط ساعة — وهو حد يمكن من خلاله تحقيق اقتصاديات جذابة حتى في المناطق ذات الدعم السياسي المتناقص. أدت هذه الضغوط السعرية إلى تسريع توحيد معايير التكنولوجيا حول كيمياء فوسفات الحديد الليثيوم (LFP).

ينبع صعود LFP من عدة عوامل. توفر الكيمياء ملفات تكاليف متفوقة، وخصائص أداء مثبتة، وابتكارات مستمرة في التحسين. والأهم من ذلك، أن LFP تتجنب نقاط الضعف في سلسلة التوريد المرتبطة بأنظمة النيكل والكوبالت والمنغنيز (NCM). بالنسبة لصانعي السياسات الذين يراجعون معايير التوريد ومرونة الإمداد، تمثل LFP ميزة اقتصادية واستراتيجية على حد سواء.

التوسع الجغرافي يعيد تشكيل ديناميكيات السوق

لا تزال عمليات نشر التخزين مركزة جغرافيًا، حيث تمثل الصين والولايات المتحدة 87 بالمائة من إجمالي التركيبات العالمية. ومع ذلك، فإن هذا التركيز يتآكل بسرعة. المملكة العربية السعودية تجسد هذا الاضطراب — فهي غائبة عن التصنيفات السوقية قبل عام، لكنها نشرت 11 جيجاواط ساعة من السعة في الربع الأول فقط. تشير هذه السرعة إلى أن الأسواق يمكن أن تنتقل من غير ملحوظة إلى مهمة خلال شهور وليس سنوات.

داخل الولايات المتحدة، تتجمع قيادات النشر حول كاليفورنيا وتكساس وأريزونا ونيفادا ونيو مكسيكو. ظهور نيو مكسيكو كخامس أكبر ولاية من حيث النشر، مدفوعًا بمشروعين أو ثلاثة مشاريع فقط، يبرز مدى بقاء السوق مبكرًا ومدى سرعة تغير التوزيع الجغرافي.

مشاريع الجيغا-نطاق تعيد تشكيل أنماط الطلب

التركيبات الكبيرة التي تتجاوز 1 جيجاواط ساعة — والتي كانت تعتبر سابقًا استثناءات في الصناعة — تعرف الآن اتجاهات النشر. من المتوقع أن يتم تشغيل تسعة مشاريع من هذا النوع خلال العام الحالي، تمثل مجتمعة 20 بالمائة من طلب البطاريات. يتوسع خط الأنابيب بشكل كبير: 21 مشروعًا إضافيًا على نطاق الجيغا- يخطط لها للعام التالي، وتستحوذ على ما يقرب من 40 بالمائة من الطلب المتوقع.

يعيد تركيز القدرة في مشاريع بطاريات المرافق تشكيل متطلبات العرض ويتحدى المصنعين على تقديمها بمقياس غير مسبوق في الوقت نفسه.

سياسة سلسلة التوريد الأمريكية تضيق المتطلبات

لا تزال ائتمان ضريبة الاستثمار بموجب قانون خفض التضخم نشطة لأنظمة التخزين، لكن التنفيذ الآن يشمل متطلبات أكثر صرامة للمصادر لكل من الخلايا والمنتجات النهائية. أدت هذه البيئة التنظيمية إلى تحفيز التنافس حول سلاسل التوريد المؤهلة للولايات المتحدة، خاصة لتقنية LFP.

شهدت توسعة منشأة إنتاج LFP المعلن عنها ارتفاعًا بنسبة 61 بالمائة بين يناير ونوفمبر. تقودها شركات الإلكترونيات الكورية — بما في ذلك LG Electronics و SK Innovation و Samsung Electronics — وتدفع جزءًا كبيرًا من هذا التوسع في القدرة. ومع ذلك، يواجه المصنعون عقبة مادية: لا تزال معايير الحصول على ائتمان ضريبة الإنتاج Section 45X صعبة، نظرًا لتركيز مصادر الكاثود والمواد الأولية في الصين. تعتمد سلاسل التوريد على المدخلات الأجنبية، وهو القيد الأهم في القطاع.

البنية التحتية للذكاء الاصطناعي تؤكد توقعات نمو الكهرباء

يسفر تسارع الطلب على الكهرباء عن تداعيات عميقة على متطلبات بنية تحتية لتخزين الطاقة. تتوقع المشاريع المعيارية نمو الطلب على الكهرباء في الولايات المتحدة بنسبة تتراوح بين 20 إلى 30 بالمائة بحلول عام 2030 — وهو انعكاس ل15 عامًا من الاستهلاك الثابت بعد الأزمة المالية لعام 2008. كانت التصنيع الخارجي والاستثمار المنخفض في قدرة النقل سابقًا يعيقان نمو الأحمال.

يبرز الآن أن مشغلي الذكاء الاصطناعي والنماذج اللغوية الكبيرة هم المحركون السائدون للاستهلاك. تتطلب مراكز البيانات الحديثة طاقة أكبر بكثير من التركيبات القديمة، وغالبًا ما تكون مرتبطة بتخزين بطاريات في الموقع. تضع الولايات المتحدة نفسها كمركز عالمي لنمو الكهرباء المدفوع بالذكاء الاصطناعي، مما يخلق تحديات بنية تحتية حادة تضع أنظمة بطاريات المرافق في مركز مناقشات أمن الشبكة.

تخصص الكيمياء عبر تطبيقات المدى

ستستمر ابتكارات تكنولوجيا التخزين في التفتيت حسب مدة التطبيق. تحافظ كيمياء فوسفات الحديد الليثيوم على تفوق اقتصادي واضح لدورات التفريغ لمدة أربع ساعات، على الرغم من أن تركيبات الصوديوم-أيوني تقدم بدائل ناشئة ضمن هذا الإطار الزمني. بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب من أربع إلى عشر ساعات، تزيح LFP بشكل متزايد التقنيات المنافسة بما في ذلك البطاريات التدفقية وأنظمة الصوديوم-كبريت من حيث التكلفة.

لا تزال التطبيقات التي تتجاوز متطلباتها عشر ساعات تعتمد على منصات تكنولوجيا ناشئة لا تزال في مراحل التطوير، مع إظهار شركات أمريكية زخمًا خاصًا في ابتكار التخزين طويل المدى.

الانتقال الاستراتيجي مكتمل

انتقلت تكنولوجيا التخزين من كونها تقنية هامشية إلى ضرورة تشغيلية. لقد أعادت السياسات المشددة، وتسارع الطلب على الكهرباء، وديناميكيات التكاليف، تموضع أنظمة البطاريات في أساس تحديث الشبكة واستراتيجية أمن الطاقة.