جودة معدات مختبر البطارية & خط انتاج البطاريات مصنع

في السابع والعشرين، أصدرت وزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات الصينية شروط تشغيل صناعة بطاريات الليثيوم أيون الوطنية في عام 2024.ارتفع إجمالي إنتاج بطاريات ليثيوم أيون الصينية (يشار إليها فيما يلي باسم "بطاريات الليثيوم") بنسبة 24% على أساس سنوي..أظهرت ظروف التشغيل أنه في عام 2024 ، ستواصل صناعة بطاريات الليثيوم أيون الصينية اتجاه نموها.ووفقاً لمعلومات شركات إعلان معايير قطاع بطاريات الليثيوم وجمعية الصناعة، يبلغ إجمالي إنتاج بطاريات الليثيوم في البلاد 1170 جيجاواط ساعة (جيجاواط ساعة، 1 جيجاواط ساعة تساوي 1 مليون كيلوواط ساعة) ، بزيادة بنسبة 24٪ على أساس سنوي.قيمة الإنتاج الإجمالي للصناعة تتجاوز 1.2 تريليون يوان (RMB ، نفسها أدناه).في قطاع البطاريات ، سيكون إنتاج بطاريات الليثيوم الاستهلاكية وتخزين الطاقة والطاقة في عام 2024 84GWh و 260GWh و 826GWh على التوالي.السعة المثبتة لبطاريات الليثيوم (بما في ذلك المركبات الجديدة للطاقة وتخزين الطاقة الجديدة) تتجاوز 645GWh، بزيادة بنسبة 48٪ على أساس سنوي. تأثر بانخفاض أسعار منتجات بطاريات الليثيوم، بلغ إجمالي حجم صادرات بطاريات الليثيوم في البلاد العام الماضي 434.8 مليار يوان،انخفاض سنوي بنسبة 5%، وهو انخفاض أقل بنسبة سبع نقاط مئوية من النصف الأول من عام 2024.

في العقد الماضي، عززت بطاريات الليثيوم النمو الهائل لمركبات الطاقة الجديدة من خلال زيادة كثافة طاقتها من 100 واط/كجم إلى 300 واط/كجم. اليوم، من أجل كثافة طاقة أعلى وسلامة أعلى، لم تعد البطاريات السائلة قادرة على تلبية الطلب المتزايد، وقد بدأت بالفعل بطاريات الحالة الصلبة جولة جديدة من المنافسة التكنولوجية. ومع ذلك، فإن القائد الحقيقي لا يظهر في دائرة الضوء أبدًا. من تطوير صناعة بطاريات الليثيوم في العقد الماضي، يعتبر مصنعو معدات البطاريات هم العامل المحرك الرئيسي، ودقة المعدات تحدد الحد الأعلى لأداء البطارية. منذ أن أصدرت وزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات المعيار الوطني الجديد لبطاريات الطاقة في أبريل من هذا العام، فقد أظهرت موقفًا إيجابيًا على جانب السياسة. مع تراكب طلب السوق، أصبح مفهوم بطاريات الحالة الصلبة قطاعًا رئيسيًا للصناديق الكبيرة للبحث عنه. في أيام التداول الأخيرة، ارتفعت أسهم عدد من الشركات مثل Tiantie Technology و Longpan Technology و Guoxuan High-tech و Liyuanheng و Pioneer Intelligence بقوة، وارتفعت شعبية القطاع بشكل حاد. في الوقت نفسه، تتراكم العوامل التحفيزية على جانب الأخبار باستمرار. ستُعقد قمة Gaogong Solid-State Battery في 10 يونيو، والمؤتمر الدولي لتكنولوجيا بطاريات الحالة الصلبة في 19 يونيو، ومنتدى الإلكتروليت في يوليو، ومؤتمر شنغهاي الدولي لبطاريات الحالة الصلبة واحدًا تلو الآخر، مما سيشكل تحفيزًا مستمرًا للسوق. تتوقع بعض مؤسسات الأبحاث أن تحقيق الترويج التجاري لبطاريات الحالة الصلبة سيحقق طفرة تآزرية في عام 2025، وسيهيمن رواد المعدات على جولة جديدة من الدورة الصناعية التي تقودها التكنولوجيا. هناك العديد من مفاهيم الحالة الصلبة، والإنتاج الضخم هو حجر الاختبار في سوق الأسهم A، لا يوجد العديد من الشركات القادرة على المشاركة في مجال معدات بطاريات الحالة الصلبة. Liyuanheng و Pioneer Intelligent و Haimuxing هي حاليًا الشركات الثلاث التي تحظى بأكبر قدر من الاهتمام. من حيث أداء السوق الأخير، Liyuanheng هي بلا شك الأكثر لفتًا للانتباه. ومع ذلك، فإن الشركة هي رائدة في المفاهيم، وسرعة تسليم المعدات والإنتاج الضخم متخلفة نسبيًا. من المفهوم أنه على الرغم من أن الشركة سلمت خط إنتاج تجريبي لبطاريات الحالة الصلبة إلى Guoxuan High-tech في عام 2022، إلا أنه كان يهدف إلى بطاريات شبه الحالة الصلبة. أما بالنسبة لبطاريات الحالة الصلبة بالكامل، فإن معدات طلاء الكهارل الكبريتي الخاصة بها لا تزال في مرحلة التحقق، كما تم تأجيل تركيب واختبار معدات خط الإنتاج حتى عام 2026. انطلاقًا من تقرير أداء الشركة، فقد تكبدت الشركة خسارة فادحة بلغت مليار يوان في 24 عامًا، وهناك بالفعل العديد من المشاكل داخل الشركة. وفقًا لمصادر السوق، بسبب خسارة الأداء، خضعت الشركة لإعادة هيكلة كبيرة، وغادر عدد كبير من فنيي البحث والتطوير. يجب الانتباه إلى ما إذا كان يمكن تحقيق تسليم المعدات بشكل طبيعي. بصفتها الشركة الرائدة في تصنيع معدات بطاريات الليثيوم السائلة التقليدية، على الرغم من أن Lead Intelligent تدعي أيضًا أنها تتمتع بقدرات إنتاج كاملة لخطوط إنتاج الحالة الصلبة، إلا أن معداتها الأساسية تعتمد على الواردات الأجنبية. في عام 2024، كان إنتاج المعدات التي تم تسليمها للعملاء الكوريين 65٪ فقط بسبب مشاكل مقاومة الواجهة، مما يتطلب تحويلًا ثانويًا، وتم تمديد دورة جمع الطلبات الفعلية. كما تم التشكيك في المستوى الفني وقدرات التسليم من قبل السوق. ومع ذلك، نظرًا لكونها الشركة الرائدة في صناعة معدات الطاقة الجديدة، فقد قدمت القوة التقنية لـ Lead Intelligent وقدرات الإدارة والقوة المالية القوية وقوة البحث والتطوير تأييدًا جيدًا لتطورها المستقبلي. في تقريرها السنوي لعام 2023، ذكرت Haimuxing أنها أكملت تسليم الخط التجريبي لبطاريات الحالة الصلبة في أغسطس 2023، وأكملت الإنتاج الضخم لمسار تكنولوجيا القطب السالب المعدني للأكسيد والليثيوم ومسار القطب السالب الكبريتي والكربون السيليكوني في عام 2024. إنها أول شركة في الصناعة تكمل الإنتاج الضخم وتسليم معدات بطاريات الحالة الصلبة وإكمال التحقق التجاري لسيناريوهات التطبيقات النهائية. وهي أيضًا أول مورد معدات في الصناعة يقوم بتسليم حلول تكنولوجيا بطاريات الحالة الصلبة المختلفة إلى شركتين مصنعتين للبطاريات في نفس الوقت. قدراتها التقنية تسبق منافسيها بأكثر من عامين، مما يدل على قوتها التقنية القوية. بالإضافة إلى ذلك، أتقنت الشركة حصريًا تكنولوجيا معالجة واجهة القطب السالب المعدني لليثيوم. اجتازت بطارية الحالة الصلبة المعدنية الليثيوم عالية الطاقة Falcon التي تم تطويرها بالتعاون مع Xinjie Energy اختبار الطيران المأهول eVTOL لـ Ehang Intelligent. وصلت كثافة طاقتها إلى 480-500WH/KG، ووصلت الدورة إلى 800-1000 مرة، ووصل وقت التحمل إلى ساعة واحدة، محطمة الرقم القياسي الدولي للاختبارات المماثلة. ومع ذلك، تم سحب أسهمها بسبب أداء التقرير السنوي لعام 2024 وأداء تقرير الربع الأول لعام 2025. من المفهوم أن الطلبات المتراكمة للشركة تجاوزت 10 مليارات، وتضاعفت الطلبات الموقعة حديثًا مقارنة بعام 24. مجتمعة، قد يكون هذا العام هو أدنى نقطة لسعر سهم Haimuxing. في مقارنة أفقية، أساء السوق الحالي الحكم بشدة على أهداف معدات بطاريات الحالة الصلبة: اجتذبت Liyuanheng و Pioneer Intelligent الاهتمام المالي بسبب المضاربة المبكرة بالمفاهيم، لكن المستوى الفني الفعلي وقدرة الإنتاج الضخم موضع تساؤل؛ قامت Haimuxing ببناء حاجز تنافسي عالٍ من خلال ميزة المبادرة الصناعية لمدة عامين، لكن السوق تجاهلها بسبب الضغط قصير الأجل لبيانات التقرير السنوي وبيانات الربع الأول. بدلاً من القول إن هذه خسارة في السوق، من الأفضل القول إنها قد تكون فرصة استثمارية جيدة يقدمها السوق. المزايا الفنية في المجالات الفرعية كبيرة، وتوقعات إصلاح التقييم قوية تتبع التصنيع الصناعي لبطاريات الحالة الصلبة قانون "المعدات أولاً، والمواد تتبع، والمركبات الكاملة تهبط". تتوقع الصناعة أن تأتي فترة ذروة عروض المعدات في 2025-2026. سيقود مصنعو المعدات الذين يتمتعون بقدرات تسليم الإنتاج الضخم الكامل للخط وإتقان تقنيات العمليات الأساسية هذه الجولة من الترقية الصناعية ويتمتعون بعلاوة تقييم كبيرة. السوق الذي تبلغ قيمته تريليون دولار على وشك الانفجار مرة أخرى. دعونا ننتظر ونرى أي شركة ستصبح الحصان الأسود التالي في سوق معدات بطاريات الحالة الصلبة الذي تبلغ قيمته تريليون دولار بوتيرة التصنيع الصناعي الرائدة والحواجز التقنية العميقة.

علم المراسل من مختبر الابتكار 21C التابع لشركة CATL أن نتائج أبحاث بطاريات الليثيوم المعدنية التي أكملها بشكل مستقل فريق أو يانغ تشويينغ ووانغ هانسن من المختبر نُشرت مؤخرًا في مجلة Nature Nanotechnology الدولية المرموقة، مما يشير إلى أن قدرات البحث العلمي الأساسي لشركة CATL قد تم الاعتراف بها على أعلى مستوى في مجال تكنولوجيا النانو. حللت الدراسة آلية فشل بطاريات الليثيوم المعدنية في ظل ظروف تصميم المنتج الفعلية واقترحت مبادئ تصميم مبتكرة للالكتروليت لتحقيق منتجات بطاريات الليثيوم المعدنية ذات كثافة الطاقة العالية وعمر الدورة الطويل."Nature Nanotechnology"، كواحدة من المجلات الفرعية الخمس الرئيسية لـ "Nature"، هي مجلة مرموقة ذات تأثير عالمي في مجال علوم المواد النانوية. قام فريق أبحاث CATL بتحديد آلية فشل الإلكتروليت كميًا من خلال تقنية التتبع الديناميكي الأصلية وكشف لأول مرة عن مسار الاستهلاك الأساسي لفشل بطارية الليثيوم المعدنية. أظهرت نتائج البحث أن استهلاك ملح الإلكتروليت في الدورة وصل إلى 71٪، متجاوزًا بكثير توقعات المجتمع الأكاديمي. بناءً على هذا الاكتشاف، قدم الفريق مخففات ذات وزن جزيئي منخفض لتحسين تركيبة الإلكتروليت، مما أدى إلى مضاعفة عمر الدورة إلى 483 مرة مقارنة بالجيل السابق من المنتجات. يمكن لنفس منطق تصميم الإلكتروليت أن يدعم أيضًا كثافة طاقة البطارية التي تتجاوز 500 واط ساعة / كجم، مما يجعل نطاق الطيران الكهربائي والسيارات الكهربائية التي يبلغ مداها أكثر من 1000 كيلومتر ممكنًا.بالإضافة إلى ذلك، تسمح تقنية التتبع الديناميكي التي ابتكرها فريق البحث أيضًا بتطور ديناميكي للمكونات النشطة لليثيوم والإلكتروليت طوال دورة حياة البطارية للانتقال من "صندوق أسود" إلى "صندوق أبيض"، مما يوفر منظورًا جديدًا لصناعة بطاريات الليثيوم. قال أو يانغ تشويينغ، الرئيس المشارك لنظام البحث والتطوير في CATL وعميد معهد أبحاث 21C: "من خلال التحليل الكمي لمسار تفاعل الواجهة، أعدنا تحديد أولوية تصميم الإلكتروليت وحولنا هذا الإنجاز إلى حل تقني يمكن تطبيقه على نطاق واسع. هذه فرصة قيمة لسد الفجوة بين البحث الأكاديمي والتطبيق الفعلي للبطاريات التجارية."بصفتها شركة عالمية رائدة في مجال تكنولوجيا الابتكار في مجال الطاقة الجديدة، تلتزم CATL ببناء منصة بحث وتطوير عالمية المستوى وتوجيه تصميم أنظمة كيميائية متطورة بناءً على المنطق الأساسي للكيمياء الكهربائية. في عام 2024، وصل استثمار CATL في البحث والتطوير إلى 18.6 مليار يوان، مع ما مجموعه أكثر من 43000 براءة اختراع معتمدة ومعلقة في جميع أنحاء العالم، وتصدرت الزيادة في طلبات براءات الاختراع الصناعة للعام الخامس على التوالي. في الوقت نفسه، قامت CATL ببناء منصة أتمتة تصميم المواد التي تدمج أكثر من 20 برنامج محاكاة مخصص و 30 خوارزمية أساسية مطورة ذاتيًا، مما يعزز تحسنًا قفزًا في كفاءة البحث والتطوير.

يتنافس مصنعو بطاريات الليثيوم المحلية على طائرات eVTOL (طائرات الإقلاع والهبوط العمودي الكهربائية) ذات الاقتصاد المنخفض الارتفاع. مؤخرًا، أصدرت شركة Xinwanda المصنعة للبطاريات أحدث بطارية طاقة للطيران "Xin Yunxiao 2.0" وأعلنت أن منتجها من الجيل الأول قد تم إنتاجه بكميات كبيرة؛ من ناحية أخرى، أعلنت شركة CATL العملاقة للبطاريات أيضًا أنها حصلت على شهادة نظام إدارة الجودة الفضائية الدولية ولبّت رسميًا معايير صناعة الطيران؛ في وقت سابق من شهر مارس، أعلنت شركة Yiwei Lithium Energy أنها ستصبح موردًا لبطاريات الليثيوم منخفضة الجهد للجيل القادم من النماذج الأولية للطائرات لشركة السيارات الطائرة Xiaopeng Huitian. اكتشف مراسل من China Times أن العديد من مصنعي البطاريات، بما في ذلك CATL (300750.SZ)، و Xinwanda (300207.SZ)، و Farasis Energy (688567.SH)، و Yiwei Lithium Energy (300014.SZ)، و Zhongxin Aviation (HK3931)، و Guoxuan High-tech (002074.SZ)، قد دخلوا على التوالي في مجال بطاريات طاقة الطيران. لماذا أصبحت بطارية طاقة الطيران ساحة معركة لمصنعي بطاريات الليثيوم؟ أخبر العديد من المطلعين على الصناعة مراسل China Times أن هناك عاملين رئيسيين وراء ذلك: أولاً، سقطت صناعة بطاريات الليثيوم في منافسة داخلية خطيرة في السنوات الأخيرة، والشركات في حاجة ماسة إلى إيجاد مساحة سوقية جديدة لكسر المعضلة؛ ثانيًا، الاقتصاد منخفض الارتفاع هو مسار جديد، وسوق بطاريات طاقة الطيران المشتقة منه لا يزال في مرحلة البحث والتطوير، ولم يتم بعد تأسيس نمط المنافسة في السوق، وآفاق التنمية واسعة. أصدرت Guojin Securities تقريرًا بحثيًا في أبريل من هذا العام وتوقعت أنه بحلول عام 2030، سيصل سوق بطاريات eVTOL المحلية إلى 112.6 مليار يوان. "في الوقت الحاضر، تنشر العديد من الشركات المصنعة للبطاريات المحلية الرائدة بنشاط في مجال الصناعة منخفضة الارتفاع، وتعتبر بطاريات طاقة الطيران مسارًا استراتيجيًا، وزادت كثافة الاستثمار بشكل كبير." قال وانغ زيسين، الأمين العام لجمعية صناعة الطاقة الكيميائية والفيزيائية الصينية، في مقابلة مع مراسل China Times. "الآن أصبحت صناعة بطاريات الليثيوم متورطة بشكل خطير، ويجب على معظم الشركات المصنعة ألا تجربها فقط، بل تريد بذل جهود كبيرة للقيام بذلك، لأن هذه نقطة انطلاق جيدة لكسر الوضع الداخلي الحالي للصناعة." قال مو كي، رئيس تحرير معهد Zhenli Research Institute، لهذا المراسل. ومع ذلك، في الوقت الحاضر، لا تزال هناك فجوة كبيرة بين "المثالي" و "الواقع". كنوع جديد من الطائرات، فإن الطاقة المطلوبة للإقلاع العمودي لطائرة eVTOL تزيد بمقدار 10 إلى 15 ضعفًا عن السفر البري، ومتطلبات كثافة طاقة البطارية أعلى بكثير من متطلبات بطاريات طاقة السيارات. في الوقت الحاضر، تبلغ كثافة الطاقة لبطاريات الليثيوم السائدة عادةً حوالي 150 واط ساعة - 250 واط ساعة/كجم. بالنسبة لطائرة eVTOL، يتطلب تطبيقها التجاري على نطاق واسع بطاريات بكثافة طاقة تبلغ ≥400 واط ساعة/كجم. هذا يعني أنه بالنسبة لمعظم مصنعي بطاريات الليثيوم، لا يزال هناك طريق طويل للفوز بـ "كعكة" بطاريات طاقة الطيران. الدخول: سباق كثافة الطاقة كثافة طاقة البطارية ≥400 واط ساعة/كجم هي الشرط الأساسي لطائرة eVTOL للطيران حقًا على نطاق واسع، وهي أيضًا العقبة الأولى التي يجب على مصنعي بطاريات الليثيوم تجاوزها للدخول إلى الاقتصاد منخفض الارتفاع. في معرض تكنولوجيا البطاريات الدولي في شنتشن السابع عشر الذي أقيم مؤخرًا، أطلقت شركة Xinwanda رسميًا منتج بطارية طاقة الطيران "Xin Yunxiao 2.0"، بكثافة طاقة تبلغ 360 واط ساعة/كجم. هذا هو المنتج من الجيل الثاني الذي أطلقته شركة Xinwanda منذ أن وضعت خططها للاقتصاد منخفض الارتفاع في عام 2023. ويُقال إن منتجها من الجيل الأول قد تم إنتاجه بكميات كبيرة وأكمل التحقق من الطيران لمسافة 100 كيلومتر لطائرة تزن 100 كيلوغرام. كشف شو تشونغ لينغ، مدير معهد أبحاث Xinwanda، أن الشركة تقوم أيضًا بإجراء بحث مسبق على بطاريات طاقة الطيران 400 واط ساعة/كجم. في الوقت نفسه، تم صياغة مسار ترقية تكنولوجي من الجيل الخامس، ومن المخطط تحقيق هدف اختراق 500 واط ساعة/كجم من كثافة الطاقة لبطاريات الحالة الصلبة بالكامل في عام 2027. في المقابل، دخلت شركة CATL الرائدة في الصناعة اللعبة في وقت سابق وهي تتقدم بخطوة في عملية البحث والتطوير. في وقت مبكر من يوليو 2023، أسست CATL و COMAC وكيانات أخرى بشكل مشترك شركة COMAC Times (Shanghai) Aviation Co., Ltd. في أغسطس 2024، استثمرت CATL مئات الملايين من الدولارات في Fengfei Aviation، وهي شركة eVTOL محلية رائدة، لبدء التخطيط رسميًا لتطبيق بطاريات طاقة الطيران. في يونيو من ذلك العام، كشف Zeng Yuqun، رئيس مجلس إدارة CATL، في حدث عام أن الشركة اختبرت بنجاح طائرة كهربائية مدنية تزن 4 أطنان وكانت تسرع في البحث والتطوير لطائرة كهربائية تزن 8 أطنان. البطارية المستخدمة في هذا المشروع هي بطارية في حالة مكثفة، بكثافة طاقة خلية واحدة تصل إلى 500 واط ساعة/كجم. في يناير من هذا العام، ظهرت طائرة Fengfei Aviation eVTOL التي تزن 2 طن والمجهزة ببطاريات CATL رسميًا في حفل الربيع. في الآونة الأخيرة، أعلنت CATL أيضًا أنها اجتازت شهادة نظام AS9100، وهو أعلى معيار للجودة في مجال الفضاء العالمي، مما يشير إلى أن منتجات الشركة لديها مؤهلات دولية في مجالات الطائرات بدون طيار و eVTOL. بالإضافة إلى قادة الصناعة، يتسابق عدد من مصنعي بطاريات الليثيوم أيضًا لتطوير بطاريات طاقة الطيران. تدعي شركة Farasis Energy أن الشركة أصبحت واحدة من الشركات القليلة في العالم التي أنتجت بطاريات eVTOL بكميات كبيرة وركبتها وأكملت عشرات الآلاف من الاختبارات الفعلية، ودخلت بطاريات eVTOL شبه الصلبة للشركة مرحلة التصنيع. في مقابلة في ديسمبر من العام الماضي، كشف جيانغ ويوران، مدير معهد أبحاث Farasis Energy، أن بطارية الشركة من الجيل الثالث شبه الصلبة في مرحلة التحقق من المنتج، بكثافة طاقة تبلغ 400 واط ساعة/كجم. بالإضافة إلى ذلك، كشفت جي ياجوان، مديرة معهد أبحاث المواد الحدودية التابع لشركة EVE Energy، في حدث في أبريل من هذا العام أن تكنولوجيا بطارية العبوة الناعمة القائمة على السيليكون الخاصة بالشركة قد أحرزت تقدمًا كبيرًا، بكثافة طاقة للمنتج تصل إلى 380 واط ساعة/كجم، والتي يمكن أن توفر دعمًا للطاقة للطائرات منخفضة الارتفاع. في مارس من هذا العام، أعلنت شركة Yiwei Lithium Energy أن الشركة تلقت إشعار تطوير معين من المورد من شركة السيارات الطائرة Xiaopeng Huitian، وستزود الأخيرة ببطارية الليثيوم منخفضة الجهد من الجيل التالي من النماذج الأولية. "في الوقت الحاضر، اعتبرت الشركات المصنعة للبطاريات الرائدة بطاريات طاقة الطيران بمثابة 'منحنى النمو الثاني'، واستمر الاستثمار في البحث والتطوير في الزيادة. الصناعة ككل في مرحلة 'التحقق الفني - الإنتاج التجريبي على دفعات صغيرة'." قال تشانغ رويفينغ، رئيس معهد أبحاث السيارات والطيران في شنتشن، في مقابلة مع مراسل من China Times أن الاقتصاد منخفض الارتفاع أصبح معقلًا استراتيجيًا لمصنعي البطاريات. يكمن جوهر الأمر في القيادة الثلاثية لعوائد السياسة، والترقيات التكنولوجية، والمحيطات الزرقاء في السوق. من منظور احتياجات تكرار التكنولوجيا، تقترب تكنولوجيا بطاريات طاقة السيارات التقليدية من التشبع، وتتطلب بطاريات طاقة الطيران، كمسار جديد، كثافة طاقة أعلى، وكثافة طاقة أعلى، وموثوقية بيئية قصوى. يوفر هذا لمصنعي البطاريات "ساحة معركة جديدة" لتحقيق انفراجات تكنولوجية. يمكن للتقنيات المتطورة مثل بطاريات الليثيوم المعدنية والبطاريات الصلبة أن تتجاوز حواجز براءات الاختراع لبطاريات الليثيوم التقليدية وتحقق التفوق في الممرات. "تقدم المنافسة الدولية الحالية في مجال بطاريات طاقة الطيران وضع 'الممالك الثلاث'. أولاً، دخلت الشركات العالمية العملاقة مثل SES في الولايات المتحدة و Bosch في ألمانيا في سلسلة توريد الشركات المصنعة الرائدة لـ eVTOL مثل Joby بفضل تكنولوجيا بطاريات الليثيوم المعدنية الرائدة، لكن قدرتها على التحكم في التكاليف ضعيفة، وتكلفة كل أمبير ساعة تزيد بمقدار 2-3 أضعاف عن الشركات المحلية؛ ثانيًا، تعتمد الشركات المحلية الرائدة على مزايا تكلفة سلسلة التوريد ودعم السياسات للسيطرة على مجالات الطاقة المتوسطة والمنخفضة (مثل الطائرات بدون طيار التي تقل عن 100 كيلو واط)، لكن السوق المتطورة (مثل eVTOL المأهولة) لا تزال بحاجة إلى اختراق حاجز شهادة الصلاحية للطيران؛ ثالثًا، قام اللاعبون العابرون مثل GAC Aion و Geely وشركات السيارات الأخرى بتطوير بطارياتهم الخاصة، في محاولة لفتح حلقة مغلقة 'المركبة - البطارية'، لكن تراكمهم في مجال تكنولوجيا الطيران غير كافٍ، ومن الصعب زعزعة مكانة مصنعي البطاريات المحترفين على المدى القصير." قال تشانغ رويفينغ. المعضلة: حل المثلث المستحيل تشير ما يسمى ببطارية طاقة الطيران إلى بطارية الطاقة المستخدمة بواسطة طائرات eVTOL منخفضة الارتفاع. يمكن تقسيم eVTOL إلى eVTOL مأهولة وشحن البضائع. يعادل eVTOL لشحن البضائع طائرات بدون طيار كبيرة، بينما يعادل eVTOL المأهولة طائرات صغيرة. هذا الأخير هو الاتجاه الرئيسي لتنمية الاقتصاد منخفض الارتفاع والهدف الرئيسي لمصنعي بطاريات الليثيوم الرئيسيين. بالمقارنة مع بطاريات مركبات الطاقة الجديدة، فإن بطاريات طاقة الطيران لديها متطلبات أكثر صرامة على مؤشرات الأداء. قدم وانغ زيسين أن هذا ينعكس بشكل أساسي في ثلاثة جوانب. أولاً، يجب أن تتجاوز كثافة الطاقة 400-500 واط ساعة/كجم، متجاوزة بكثير 200-300 واط ساعة/كجم لبطاريات السيارات، وذلك لتلبية متطلبات التحمل والحمل للطائرة؛ ثانيًا، يجب أن يأخذ خرج الطاقة في الاعتبار الإقلاع والهبوط بمعدل 8-10C والإبحار بمعدل 3-5C، وتحتاج البطارية إلى القدرة على التفريغ بمعدل مرتفع؛ أخيرًا، يجب أن تلبي السلامة خطر الفشل الصفري في ظل الظروف القاسية (مثل السقوط من 15 مترًا، ودرجة حرارة منخفضة تبلغ 20 درجة مئوية)، ويجب ضمان إمداد الطاقة الزائد في حالة الفشل. بسبب هذا، تُسمى أيضًا كثافة الطاقة العالية، ومعدل الشحن والتفريغ المرتفع، والسلامة العالية بـ "المثلث المستحيل" لبطاريات طاقة الطيران. يتمثل الحل لمصنعي بطاريات الليثيوم الرئيسيين في تحقيق التوازن بين الثلاثة بتقنيات جديدة، بما في ذلك البطاريات الصلبة وبطاريات الليثيوم المعدنية. على سبيل المثال، زادت CATL كثافة الطاقة إلى 500 واط ساعة/كجم من خلال البطاريات المكثفة؛ اتخذت Xinwangda أولاً مسار البطارية شبه الصلبة وتقوم بتطوير بطاريات صلبة بالكامل لتحسين كثافة الطاقة والسلامة. ومع ذلك، لم تنضج تقنية البطارية الصلبة الحالية بعد، لذلك لا يزال يتعين على مصنعي البطاريات إجراء مقايضات بين الثلاثة. كشف شو تشونغ لينغ ذات مرة في مقابلة: "على سبيل المثال، في بعض سيناريوهات الإقلاع والهبوط قصيرة المدى عالية التردد، سنضحي ببعض سرعة شحن البطارية ونستخدم استبدال البطارية لحل مشاكل الموثوقية في الأداء الآخر." أخبر وانغ زيسين المراسلين أن بطاريات طاقة الطيران الحالية لا تزال تواجه ثلاثة اختناقات فنية رئيسية. من ناحية، تقتصر كثافة الطاقة. على الرغم من أنه من المتوقع أن تخترق البطاريات الصلبة 400-500 واط ساعة/كجم، إلا أنها محدودة بسبب تلامس الواجهة والاستقرار الحراري والتكلفة المرتفعة، ومن الصعب تسويقها على المدى القصير. من ناحية أخرى، من الصعب تحقيق التوازن بين الطاقة وكثافة الطاقة. من الضروري اختراق "تأثير الأرجوحة" من خلال ابتكار المواد والتصميم الهيكلي لتلبية احتياجات جميع مراحل الطيران. بالإضافة إلى ذلك، البطارية غير قابلة للتكيف مع البيئات القاسية، وهناك نقص في نظام شهادات خاص بالطيران، لذا تظل التكلفة مرتفعة. تتطلب هذه التحديات بشكل عاجل انفراجة منسقة في المواد وتصميم النظام ومعايير الصلاحية للطيران. أخبر مسؤول تنفيذي في شركة eVTOL مراسلنا أن بطاريات طاقة الطيران لمصنعي البطاريات المحليين بدأت للتو ولا يمكنها تلبية متطلبات الأداء بشكل كامل للاستخدام التجاري على نطاق واسع لـ eVTOL، و "لا يزال قلق النطاق موجودًا بشكل موضوعي." "على حد علمي، تستخدم منتجات eVTOL المحلية الآن بشكل عام بطاريات محلية. ومع ذلك، فإن بطاريات طاقة الطيران لمصنعي البطاريات المحليين بدأت للتو ولا يمكنها تلبية متطلبات الأداء بشكل كامل للاستخدام التجاري على نطاق واسع لـ eVTOL، وقلق النطاق موجود بشكل موضوعي." قال تشن يان، كبير مسؤولي الاستراتيجية في شركة Zero Gravity Aircraft Industry (Hefei) Co., Ltd.، وهي شركة eVTOL محلية مضيفة، في مقابلة مع مراسلنا أنه من أجل حل مشكلة قلق النطاق بشكل فعال، اعتمدت منتجات الطائرات ذات الأجنحة الثابتة و eVTOL متعددة الدوارات تصميم استبدال البطارية. من المتوقع بتفاؤل أن تصبح بطاريات طاقة الطيران سوقًا واسع النطاق مثل مركبات الطاقة الجديدة في السنوات الخمس المقبلة، وستشكل سلسلة التوريد الأولية والنهائية مثل مصنعي المعدات الأصلية ومصانع البطاريات وضعًا تنمويًا متوافقًا نسبيًا. يعتقد تشن يان أنه في المستقبل، تحتاج بطاريات طاقة الطيران إلى تحسين الأداء في جانبين رئيسيين. يتمثل أحدها في تحقيق المزيد من الاختراقات في كثافة طاقة البطارية، والآخر هو زيادة تحسين السلامة، وخاصة الهروب الحراري. على وجه التحديد، يعتقد أن متطلبات البطاريات للتطبيقات التجارية على نطاق واسع لـ eVTOL تشمل كثافة الطاقة ≥ 400 واط ساعة/كجم ودورة الحياة ≥ 2000 دورة. "فيما يتعلق ببطاريات الليثيوم الثلاثية، من المحتمل أن يكون اتجاه التطوير هو أن خلايا البطارية من سلسلة 46 ستصبح الخيار الأول لـ eVTOL. يبقى أن نرى متى يمكن للبطاريات الصلبة تلبية هذا الطلب. في الوقت الحاضر، نستخدم بطاريات الليثيوم الثلاثية المنتجة محليًا ذات أعلى كثافة طاقة، وتبلغ كثافة طاقة خلية البطارية 320 واط ساعة/كجم. ومع ذلك، بالإضافة إلى مصنعي بطاريات الليثيوم الثلاثية، فقد أنشأنا أيضًا علاقات تعاون مع بطاريات الليثيوم المعدنية وشركات خلايا وقود الهيدروجين." قال تشن يان. المستقبل: متى يمكن أن يكون مربحًا؟ على الرغم من أن البحث والتطوير التكنولوجي لم يواكب بعد طلب السوق، إلا أن بطاريات طاقة الطيران أظهرت آفاقًا سوقية كبيرة نسبيًا. قدم تشانغ رويفينغ أنه على المدى القصير (2025-2027)، فإن سيناريوهات تطبيق بطاريات طاقة الطيران هي بشكل أساسي الخدمات اللوجستية للطائرات بدون طيار، ومشاهدة المعالم السياحية، وما إلى ذلك، بحجم طلب يبلغ حوالي 5 مليارات إلى 8 مليارات يوان، تتركز بشكل أساسي في فوسفات الحديد الليثيوم 300 واط ساعة/كجم وبطاريات ثلاثية 400 واط ساعة/كجم. على المدى المتوسط (2028-2030)، مع التسويق التدريجي لـ eVTOL المأهولة، ستصبح بطاريات الليثيوم المعدنية 500 واط ساعة/كجم هي السائدة، بحجم سوق يتجاوز 30 مليار يوان ومعدل نمو سنوي مركب يزيد عن 50٪. على المدى الطويل (بعد عام 2030)، مع نضج تقنية الهجين "بطارية الهيدروجين والليثيوم"، قد يتوسع سوق بطاريات طاقة الطيران بشكل أكبر، متراكبًا مع المطالب المشتقة مثل تخزين الطاقة وإمداد الطاقة في حالات الطوارئ بالطيران، ومن المتوقع أن يتجاوز الحجم الإجمالي 100 مليار يوان. من أين يأتي سوق بطاريات طاقة الطيران البالغ 100 مليار؟ هناك سببان رئيسيان وراء ذلك: من ناحية، البطاريات، كمكونات أساسية لـ eVTOL، باهظة الثمن وتشكل نسبة عالية من إجمالي تكلفة الآلة. "تتعلق تكلفة بطاريات eVTOL بشكل مباشر بقدرة تكامل سلسلة التوريد، وتتعلق أيضًا بشكل مباشر بحجم العرض. حاليًا، بطاريات eVTOL ليست منتجات رفوف موحدة، وكلها تحتاج إلى تخصيص. لذلك، لا يمكن أن يكون سعر البطارية رخيصًا، خاصة بالمقارنة مع بطاريات السيارات، والتي يمكن القول إنها باهظة الثمن. في تكلفة BOM، جنبًا إلى جنب مع المحرك والتحكم الإلكتروني، ستمثل ربع أو حتى ثلث التكلفة الإجمالية لـ eVTOL." قدم تشن يان للمراسلين. من ناحية أخرى، يتأثر بتردد استبدال بطاريات eVTOL. قال تشن يان: "وفقًا للمستوى الفني الحالي لصناعة البطاريات، يمكن استخدام بطارية eVTOL لمدة 5-10 سنوات، اعتمادًا على عدد دورات البطارية نفسها وسيناريو التطبيق المحدد. وفقًا لتقييم عام، سيبدأ سوق بطاريات eVTOL في النمو من حيث الحجم في غضون 3 سنوات، وسيكون حجم الشحنات أكبر بدرجة واحدة من الآن، وربما يكون بدرجة أخرى في غضون 5 سنوات." وفقًا لتقرير بحثي صدر عن Guojin Securities في أبريل من هذا العام، سيصل سوق بطاريات eVTOL المحلية إلى 112.6 مليار يوان بحلول عام 2030، بما في ذلك 9.8 مليار يوان من سوق المعدات الأصلية و 102.8 مليار يوان من سوق ما بعد البيع. في سوق ما قبل التثبيت، وفقًا لـ "الورقة البيضاء لتطبيق وسوق eVTOL للركاب"، من المتوقع أن يصل الطلب المحلي التراكمي على eVTOL في عام 2030 إلى 16316. ​​بافتراض أن eVTOL واحد لديه شحن يبلغ 200 كيلو واط ساعة وسعر 3 يوانات/واط ساعة (سعر البطاريات من الدرجة الجوية أعلى بدرجة واحدة من بطاريات السيارات)، فإن قيمة البطارية أحادية الآلة المقابلة هي 600000 يوان، والسوق المثبتة مسبقًا المقابلة حوالي 9.8 مليار يوان. سوق ما بعد البيع أكثر مرونة بسبب تكرار الاستبدال. يقدر أنه في ظل افتراض 8 رحلات في اليوم و 1000 دورة من دورة حياة البطارية، يصل عدد عمليات استبدال بطاريات eVTOL إلى 14 مرة. في دورة حياة eVTOL التي تبلغ 20 عامًا، من المتوقع أن يصل الطلب المحلي التراكمي على eVTOL في عام 2030 إلى 16316. ​​بافتراض أن متوسط سعر الاستبدال هو 450000 يوان لكل وحدة، سيوفر سوق ما بعد البيع للبطاريات بطارية تراكمية تبلغ حوالي 102.8 مليار يوان. يتمتع سوق بطاريات طاقة الطيران بآفاق واعدة، لكن الجدول الزمني للتسويق لا يزال غير واضح. يعتقد وانغ زيسين أن عملية تسويق بطاريات طاقة الطيران تعتمد على الترويج المنسق للانفراجات التكنولوجية وشهادة الصلاحية للطيران والطلب في السوق. في الوقت الحاضر، لا تزال التقنيات مثل البطاريات الصلبة عالية الطاقة وعالية السلامة وبطاريات كبريتيد الليثيوم في مرحلة التحقق من البحث والتطوير، والإنتاج على نطاق واسع والتحكم في التكاليف ليسا ناضجين بعد. في الوقت نفسه، تكون معايير الصلاحية للطيران صارمة ودورة الشهادة طويلة، مما يتطلب من سلسلة التوريد الأولية والنهائية العمل معًا لمعالجة المشكلة. على الرغم من أن السيناريوهات الناشئة مثل eVTOL تجلب طلبًا محتملاً، إلا أن العمليات التجريبية لا تزال هي التركيز الرئيسي على المدى القصير، ومن المتوقع أن يستغرق الاستخدام التجاري على نطاق واسع 5-10 سنوات. لذلك، من غير المعروف حاليًا متى يمكن لبطاريات طاقة الطيران أن تحقق أرباحًا لمصنعي بطاريات الليثيوم. ومع ذلك، من وجهة نظر مو كي، فإن متطلبات تكنولوجيا بطاريات طاقة الطيران أكثر صرامة وستكون هوامش الربح الإجمالية أعلى، مما يعني أن عتبة الإنتاج لربحية الشركات ستكون أقل من تلك الخاصة ببطاريات مركبات الطاقة الجديدة. يعتقد تشانغ رويفينغ أن بطاريات طاقة الطيران قد دخلت مرحلة "الاختراقات الفنية وتنفيذ السيناريو بالتوازي" من "الفترة المفاهيمية". ستكون السنوات الثلاث إلى الخمس القادمة فترة حرجة للتمييز الصناعي. من المتوقع أن تكون الشركات ذات الاحتياطيات الفنية (مثل بطاريات الليثيوم المعدنية/الصلبة)، وقدرات تكامل سلسلة التوريد (مثل المشاريع المشتركة مع مصنعي المواد) وموارد السياسات هي الأولى في تحقيق الأرباح. “بالنسبة لبطاريات eVTOL المأهولة، من المتوقع أن تكمل بطاريات الليثيوم المعدنية شهادة الصلاحية للطيران ويتم تركيبها على دفعات صغيرة بين عامي 2026 و 2028، لكن التكلفة الأولية مرتفعة، وتزيد تكلفة البطارية الواحدة عن مليون يوان، وقد تحقق الشركة التعادل من خلال الإعانات الحكومية، وعلى المدى الطويل تحتاج إلى وفورات الحجم لخفض التكاليف، أي أن التكلفة المستهدفة أقل من 5000 يوان/كيلو واط ساعة.” قال تشانغ رويفينغ.