سوق البطاريات العمودية

نظرة عامة على السوق

وفقًا لشركة Reed Intelligence، من المتوقع أن ينمو حجم سوق البطاريات العمودية بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 4.1% تقريبًا خلال الفترة المتوقعة.

البطارية العمودية هي نوع من البطاريات القابلة لإعادة الشحن ذات كثافة طاقة عالية وعمر دورة ممتد بفضل هيكلها الأسطواني المتعدد الطبقات. وهي عبارة عن بطارية ليثيوم بوليمر محمولة على شكل أسطوانة أو عمودية. ويمكن استخدام دائرة أمان مدمجة لمنع الشحن الزائد والتفريغ الزائد والدوائر القصيرة وتنظيم درجة الحرارة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تخصيص طول الكابلات لموصلات البطارية الإضافية JST وMolex وHirose.

تتكون البطاريات العمودية من أقطاب أسطوانية رفيعة وطويلة يتم تكديسها معًا لتكوين عمود، على عكس البطاريات المسطحة التقليدية، والتي تتكون من أقطاب أسطوانية رفيعة مرتبة في تكوين مسطح. يتيح التصميم زيادة كثافة التعبئة، وتحسين تبديد الحرارة، وتقليل المعاوقة الداخلية، مما يمكن أن يعزز كفاءة البطارية ككل. السيارات الكهربائية والأجهزة المحمولة وأنظمة تخزين الشبكة ليست سوى عدد قليل من استخدامات البطاريات العمودية. وهي مناسبة بشكل خاص للاستخدامات عالية الطاقة مع متطلبات دورة حياة ممتدة، مثل السيارات الكهربائية، حيث يجب أن تدوم البطارية لعشرات الآلاف من دورات الشحن على مدار عمرها الافتراضي.

تعد القدرة على تخزين المزيد من الطاقة في مساحة أصغر بسبب الكثافة العالية للطاقة في البطاريات العمودية أحد فوائدها الأساسية. نظرًا لأن المساحة محدودة، فإن هذا يجعلها جذابة بشكل خاص للاستخدام في الأجهزة المحمولة والسيارات الكهربائية. بالإضافة إلى ذلك، يعزز الشكل الأسطواني للبطاريات العمودية من تشتيت الحرارة بشكل أفضل، مما قد يساهم في إطالة عمر البطارية. تعد البطاريات العمودية خيارًا قابلاً للتطبيق لمجموعة متنوعة من الاستخدامات عالية الطاقة لأنها تتمتع بكثافة طاقة عالية وعمر دورة طويل وتبديد ممتاز للحرارة. ومع ذلك، قد يمنع سعرها الباهظ وعملية التصنيع الصعبة استخدامها على نطاق واسع في بعض الأسواق.

ديناميكيات السوق

محركات السوق

• تزايد شعبية السيارات الكهربائية

يشهد سوق البطاريات العمودية نموًا بسبب الشعبية المتزايدة للسيارات الكهربائية، التي تحتاج إلى بطاريات عالية السعة وعالية الأداء لتوفير المدى والقوة المطلوبة للاستخدام العملي، وهو أحد العوامل الرئيسية التي تدفع التطور في السوق. نظرًا لكثافتها العالية من الطاقة وعمرها الطويل وتبديد الحرارة الفعال، فإن البطاريات العمودية مناسبة لهذا الغرض.

• يتم استخدامها بشكل متزايد لمصادر الطاقة المتجددة

تُستخدم البطاريات العمودية بشكل متزايد في مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، والتي تتطلب أنظمة تخزين موثوقة. ويرجع هذا إلى التطورات التكنولوجية المستمرة، مثل التطورات في مواد الأقطاب الكهربائية وتقنيات التصنيع، والتي تجعل البطاريات العمودية أكثر كفاءة وطويلة الأمد وبأسعار معقولة مما يعزز سوق البطاريات العمودية.

• الحكومات في جميع أنحاء العالم تشجع استخدام المركبات الكهربائية

مع تزايد الطلب على البطاريات العمودية بسبب عدد من اللوائح والحوافز التي تنفذها الحكومات في جميع أنحاء العالم لتشجيع استخدام المركبات الكهربائية ومصادر الطاقة المتجددة، فإن الطلب على البطاريات العمودية يزداد. بالإضافة إلى ذلك، مع نمو اهتمام المستهلكين بحلول الطاقة المستدامة، يتزايد أيضًا الطلب على المركبات الكهربائية ومصادر الطاقة المتجددة.

قيود السوق

• المنافسة الشديدة وقد يجد العميل منتجًا مثيرًا للقلق

تتمتع البطاريات العمودية بالعديد من المزايا مقارنة بتقنيات البطاريات الأخرى، مثل كثافة الطاقة العالية وعمر الدورة الممتد، كما أنها تتنافس مع تقنيات البطاريات الناشئة الأخرى التي قد توفر أداءً مماثلاً أو أفضل بسعر مخفض. إذا لم يتم التعامل معها بشكل صحيح، فإن البطاريات العمودية لديها القدرة على إنتاج الكثير من الحرارة وقد تكون خطيرة. قد يجد بعض العملاء المحتملين هذا الأمر مقلقًا، خاصة في المواقف التي تكون فيها السلامة أمرًا بالغ الأهمية، مما قد يقيد نمو السوق.

• قيود السوق بسبب السلامة حيث أنها تطلق غازات سامة أو قابلة للاشتعال

إن تفريغ الغازات السامة أو القابلة للاشتعال في حالة ارتفاع درجة الحرارة أو إلحاق الضرر بالبطارية هو أحد المخاطر المحتملة المرتبطة بالبطاريات العمودية. إذا تم ابتلاع هذه الغازات أو ملامستها للجلد أو العينين، فقد تكون خطيرة. يجب التعامل مع البطاريات العمودية وتخزينها بشكل صحيح فقط، ويجب استخدامها فقط للأغراض المخصصة لها من أجل تقليل هذه المخاطر. بالإضافة إلى ذلك، من الأهمية بمكان التأكد من تهوية الخلايا بشكل كافٍ وأن هناك احتياطات أمان كافية لمنع ارتفاع درجة الحرارة أو الضرر.

• التكلفة العالية بسبب عوامل أخرى تستخدم البطارية العمودية

لا تزال هناك بعض العقبات الفنية التي يجب التغلب عليها، مثل تلك المتعلقة بكثافة الطاقة ودورة الحياة، على الرغم من أن التقدم التكنولوجي المستمر يعزز أداء البطاريات العمودية وقابليتها للتطبيق الاقتصادي، وكذلك الحاجة إلى المعادن الثمينة وغيرها من المواد الخام الأساسية، والتي قد تكون في نقص المعروض وتحد من قدرة السوق على التوسع، والبطاريات العمودية التي قد يكون إنتاجها مكلفًا، وقد تثبط تكلفة الاستثمار الأولية العالية عزيمة بعض العملاء المحتملين.

فرصة السوق

• زيادة الاستثمار وتحول المستهلكين إلى السيارات الكهربائية

تزداد فرص سوق البطاريات العمودية بسبب تزايد الحاجة إلى البطاريات عالية السعة والأداء مع انتقال المزيد من الأشخاص إلى قيادة السيارات الكهربائية. نظرًا لأنها تتمتع بكثافة طاقة عالية وعمر دورة طويل وأوقات شحن سريعة، فإن البطاريات العمودية مثالية لهذا التطبيق. تستثمر العديد من الشركات والحكومات في جميع أنحاء العالم بكثافة في البحث والتطوير لتحسين أداء البطاريات العمودية وفعاليتها من حيث التكلفة، ومن المتوقع أن يؤدي ذلك إلى تقدم كبير في التكنولوجيا وتشجيع التبني بشكل أكبر.

• الطلب المتزايد والكفاءة وكذلك بأسعار معقولة للمستخدمين النهائيين

أصبحت البطاريات العمودية أكثر كفاءة وأقل تكلفة نتيجة للتحسينات المستمرة في تقنيات الإنتاج والتصنيع، والتي من المتوقع أن تعمل على تسريع تبنيها في مجموعة أوسع من التطبيقات. ونظرًا لأن هذه الأسواق من المتوقع أن تشهد نموًا سريعًا في الطاقة الخضراء والسيارات الكهربائية على مدى السنوات القليلة المقبلة، فإن الأسواق الناشئة في العديد من المناطق تمثل إمكانات نمو كبيرة للسوق.

نطاق السوق

التحليل القطاعي

تقسيم حسب النوع

• الليثيوم

تحظى بطاريات الليثيوم العمودية بشعبية كبيرة بسبب كثافة الطاقة العالية وعمر التخزين الطويل. تُستخدم عادةً في الأجهزة الإلكترونية المحمولة، مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة والكاميرات والهواتف المحمولة.

• القلوية (ثاني أكسيد المنغنيز)

تُعد البطاريات القلوية العمودية خيارًا موثوقًا به وفعّالاً من حيث التكلفة للأجهزة ذات الاستهلاك المنخفض، مثل أجهزة التحكم عن بعد، والمصابيح الكهربائية، والألعاب الصغيرة.

• زنك-هواء

بطاريات الزنك الهوائية العمودية هي نوع من البطاريات الأولية التي تستخدم الأكسجين من الهواء كمتفاعل. حيث أنها توفر مصدر طاقة طويل الأمد وعالي الكثافة.

تقسيم حسب التطبيق

• المنتجات الالكترونية

تُستخدم البطاريات العمودية عادةً في المنتجات الإلكترونية، مثل الكاميرات وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف المحمولة.

• منتجات الاتصالات

تتطلب منتجات الاتصالات، مثل أجهزة الراديو ثنائية الاتجاه وأجهزة اللاسلكي، مصدر طاقة موثوقًا وطويل الأمد.

• العاب

غالبًا ما تستخدم الألعاب والأجهزة الأخرى منخفضة الاستهلاك، مثل السيارات التي يتم التحكم فيها عن بعد والروبوتات الصغيرة، بطاريات عمودية قلوية.

التحليل الإقليمي

السوق العالمية للبطاريات العمودية يتم تقسيمها حسب المنطقة إلى أمريكا الشمالية، وأوروبا، وآسيا والمحيط الهادئ، وأمريكا اللاتينية، والشرق الأوسط وأفريقيا.

آسيا والمحيط الهادئ

• أسرع الدول نمواً في آسيا

سوف يتوسع السوق بسبب وجود بعض أسرع البلدان نموًا في جميع أنحاء العالم في آسيا، ومع تطور هذه الاقتصادات بشكل أكبر، من المرجح أن يكون هناك ارتفاع في الطلب على تقنيات تخزين الطاقة. نظرًا لأنها تتمتع بمستوى عالٍ من الطاقة ودورة حياة طويلة، فإن البطاريات العمودية مناسبة لهذا الغرض. نظرًا لأن الطلب على المركبات الكهربائية والطاقة المتجددة من المتوقع أن يتوسع بسرعة في الأسواق الناشئة مثل الصين والهند على مدى السنوات القليلة المقبلة، فإن هذه المناطق توفر إمكانات نمو كبيرة لسوق البطاريات العمودية.

• رواد الصناعة للسيارات الكهربائية في منطقة آسيا والمحيط الهادئ

ستقود سوق البطاريات العمودية سوق آسيا والمحيط الهادئ في الصين واليابان وكوريا الجنوبية لأنها من رواد الصناعة للسيارات الكهربائية في منطقة آسيا والمحيط الهادئ. تهيمن الصين على حصة سوق السيارات الكهربائية العالمية في المنطقة باعتبارها أكبر منتج ومستهلك للسيارات الكهربائية في العالم، مما يعزز نمو السوق.

• الدعم الحكومي والاستثمارات

السبب الآخر وراء نمو سوق البطاريات العمودية هو استخدام السيارات الكهربائية وتشجيع مصادر الطاقة المتجددة في آسيا، ومن المتوقع أن يؤدي هذا إلى زيادة الطلب على البطاريات العمودية في هذه المناطق. كما نستثمر الكثير من الأموال في ابتكار تقنيات البطاريات المتطورة، مثل البطاريات العمودية. تقدم هذه الحكومات الأموال للبحث والتطوير فضلاً عن تشجيع الشركات على المشاركة في ابتكار هذه المنتجات.

• شركة صينية تصنع ثلث البطاريات الكهربائية المستخدمة في العالم

ستحقق السوق أرباحًا جيدة حيث تصنع الشركة الصينية ثلث البطاريات الكهربائية المستخدمة في جميع أنحاء العالم. تستخدم تسلا وبيجو وهيونداي وهوندا وبي إم دبليو وتويوتا وفولكس فاجن وفولفو بطاريات ليثيوم أيون من CATL، أكبر مورد للبطاريات، وزادت حصتها في السوق من 32٪ في عام 2021 إلى 34٪.

أمريكا الشمالية

• ومن المتوقع أن يشجع التمويل الابتكار ويعزز سوق البطاريات العمودية

ومن المتوقع أن ينمو سوق البطاريات العمودية مع تحسن المناخ التنظيمي في أمريكا الشمالية واختيار المزيد من الناس استخدام السيارات الكهربائية ومصادر الطاقة المتجددة. ويتلقى إنشاء تقنيات البطاريات المتطورة، مثل البطاريات العمودية، تمويلًا كبيرًا من العديد من الشركات والوكالات في أمريكا الشمالية. ومن المتوقع أن يشجع هذا التمويل الابتكار ويعزز أداء البطاريات العمودية، مما يزيد من جاذبيتها لمجموعة أوسع من التطبيقات. وفي عدد من القطاعات، بما في ذلك الفضاء والجيش والبحرية، تجد البطاريات العمودية استخدامات جديدة. ومن المتوقع أن ترتفع الحاجة إلى البطاريات العمودية مع استمرار هذه القطاعات من الاقتصاد في التوسع والتقدم في أمريكا الشمالية.

أوروبا

• تحظى البطاريات القلوية العمودية بشعبية خاصة في أوروبا لاستخدامها في الألعاب

تحظى البطاريات القلوية العمودية بشعبية خاصة في أوروبا لاستخدامها في الألعاب وغيرها من الأدوات منخفضة الاستهلاك مثل المركبات التي يتم التحكم فيها عن بعد والروبوتات المصغرة وألعاب الفيديو. ومع ذلك، أصبحت البطاريات القابلة لإعادة الشحن شائعة بشكل متزايد في السنوات الأخيرة لأنها أكثر ملاءمة من حيث التكلفة والبيئة على المدى الطويل عند استخدامها في الألعاب والأجهزة الأخرى.

• منافسة عالية وصناعة البطاريات العمودية العاملة

هناك العديد من منتجي وموزعي البطاريات الذين يعملون في صناعة البطاريات العمودية الأوروبية، وهي صناعة تنافسية للغاية، كما أصبحت البطاريات القابلة لإعادة الشحن أكثر وأكثر شعبية في أوروبا حيث يدرك الناس فوائدها المالية والبيئية على المدى الطويل. تم إنشاء تقنيات جديدة للبطاريات العمودية القابلة لإعادة الشحن، مثل بطاريات الليثيوم أيون وبطاريات هيدريد النيكل والمعدن، نتيجة لهذا الاتجاه (بطاريات NiMH)، والتي أصبحت تحظى بشعبية متزايدة في أوروبا.

اللاعبون الرئيسيون

1. باناسونيك
2. سوني
3. توشيبا
4. نانفو
5. ماكسيل
6. ديساي إس في
7. منشط
8. GP(الذروة الذهبية)
9. زوج من الأيائل
10. بطارية كاميليون

التطورات الأخيرة

في مارس 2021 : باحثون يابانيون يبنون خلية شمسية من كبريتيد القصدير (II) بجهد دائرة مفتوحة عالي - ظهر كبريتيد القصدير (II) (SnS) في السنوات الأخيرة كمادة أشباه موصلات واعدة للخلايا الشمسية. إنه وفير في الطبيعة وغير سام ويمكن توفيره بتكلفة منخفضة. علاوة على ذلك، يتمتع بفجوة نطاق مباشرة شبه مثالية تبلغ حوالي 1.3 إلكترون فولت، ومستوى عالٍ من الاستقرار البيئي والكيميائي، ومعامل امتصاص مرتفع.