شركة CATL تطلق "بطارية فائقة التهجين": هل تنتقل البطاريات الثلاثية (Ternary) والبطاريات ذات الفوسفات الحديدي والليثيوم (LFP) من المنافسة إلى التكامل؟

في 22 يناير، أطلقت شركة CATL "حلول سلسلة Tianxing II المخصصة لجميع السيناريوهات للتجارة الخفيفة" وتطبيق الإدارة الذكية الداعم لها "مدير البطارية" إصدار Tianxing. أبرز هذه الإطلاقات هي بطارية Tianxing II طويلة المدى للتجارة الخفيفة، والمجهزة بأول خلية نظام كيميائي فائق الهجين للتجارة الخفيفة. يدمج هذا المنتج مواد الليثيوم الثلاثي وفوسفات حديد الليثيوم ضمن نفس النظام الكيميائي.

في مؤتمر صحفي، أوضح كبير مسؤولي التكنولوجيا في CATL، جاو هوان، الاختراقات التي حققتها هذه التقنية: "داخليًا، نشير إلى نظام المواد هذا الذي يجمع بين الليثيوم الثلاثي وفوسفات حديد الليثيوم بالنظام الفائق الهجين. يتضمن ذلك خلط مواد البطاريات، ويكون التأثير الأكثر مباشرة هو زيادة كثافة طاقة الخلية مع التحكم في التكاليف."

في الواقع، قبل ثلاثة أشهر، أطلقت شركة CATL بالاشتراك مع Leapmotor نظام البطاريات الهجين الفائق وأعلنت أنه سيتم تركيبه في الطراز الرائد لشركة Leapmotor، وهو D19.

صرح جاو هوان: "حاليًا، يمكن أن تصل أعلى كثافة طاقة حجمية لمواد فوسفات الحديد والليثيوم المنتجة بكميات كبيرة إلى أكثر من 450 واط ساعة لكل لتر، بينما تبدأ المواد الثلاثية من 500 واط ساعة لكل لتر". عندما تتطلب بعض موديلات المركبات بطاريات بكثافة طاقة تتراوح بين 480 و 500 واط ساعة لكل لتر، فإن فوسفات الحديد والليثيوم التقليدي لا يمكنه تلبية الطلب، بينما ستؤدي المواد الثلاثية إلى زيادة التكاليف بشكل كبير.

يهدف ظهور البطارية الهجينة الفائقة إلى سد هذه الفجوة. فهي لا تخترق سقف كثافة الطاقة لفوسفات الحديد والليثيوم فحسب، بل تتجنب أيضًا التكاليف المرتفعة المرتبطة ببطاريات الليثيوم الثلاثية النقية.

اليوم، يزداد الطلب على مدى القيادة في سوق مركبات الطاقة الجديدة بشكل متزايد. في عام 2025، تم تجهيز بعض المركبات ذات المدى الممتد بالفعل ببطاريات تتجاوز 60 كيلوواط ساعة، وبحلول عام 2026، من المتوقع أن تتميز العديد من الطرازات، بما في ذلك سلسلة D من Leapmotor، بسعات بطاريات تبلغ حوالي 80 كيلوواط ساعة.

لكي تحقق بطاريات فوسفات الحديد والليثيوم مدى كهربائيًا نقيًا يتجاوز 500 كيلومتر، غالبًا ما تحتاج إلى تكديس المزيد من الخلايا، مما قد يؤدي إلى تجاوز كتلة السيارة ثلاثة أطنان، وهذا يؤثر على المناولة والسلامة. في حين أن بطاريات الليثيوم الثلاثية يمكن أن توفر كثافة طاقة أعلى، إلا أن التكلفة تظل عقبة رئيسية أمام اعتمادها في السوق السائدة.

تُعتبر البطاريات الصلبة اتجاهًا تقنيًا للجيل القادم من البطاريات. وفقًا لتوقعات الأكاديمي أويانغ مينغاو من الأكاديمية الصينية للعلوم، قد يبدأ التصنيع التجاري للبطاريات الصلبة بالكامل بين عامي 2027 و 2028، مع توقع الإنتاج الضخم على نطاق واسع بحلول عام 2030. ومع ذلك، لا تزال البطاريات الصلبة على بعد عدة سنوات من التسويق التجاري على نطاق واسع، ولا تزال مواد الكاثود الخاصة بها تعتمد بشكل أساسي على أنظمة ثلاثية عالية النيكل. هذا يخلق مساحة تطوير للتقنيات الانتقالية مثل البطارية فائقة الهجين.

التحقيق التقني للبطارية فائقة الهجين ليس مجرد مزيج بسيط من مادتين. اعترف جاو هوان في الإحاطة: "هناك العديد من التحديات التقنية التي يجب التغلب عليها، بما في ذلك قضايا الواجهة بين المواد الثلاثية والفوسفات الحديدي الليثيومي، وقضايا منصة الجهد، ومشاكل الأكسدة والاختزال للإلكتروليت، من بين أمور أخرى".

يكمل هذا الاندماج على المستوى المادي مفهوم "البطارية ثنائية النواة" السابق لشركة CATL على مستوى بنية النظام. في يوم التكنولوجيا الفائقة في أبريل 2025، أطلقت CATL بطارية Xiaoyao ثنائية النواة، والتي تحقق تكامل الأداء من خلال ترتيب بطاريات بأنظمة كيميائية مختلفة في مناطق منفصلة. على سبيل المثال، يمكن أن يستهدف الجمع بين أيونات الصوديوم وفوسفات حديد الليثيوم المناطق شديدة البرودة في المناطق الشمالية، بينما يوازن الجمع بين الليثيوم الثلاثي وفوسفات حديد الليثيوم بين الأداء العالي والمدى الطويل.

من بنية النظام "ثنائية النواة" إلى مستوى المواد "فائقة الهجين"، تعمل شركة CATL على كسر حدود أداء بطاريات الطاقة التقليدية عبر أبعاد متعددة. صرح البروفيسور آي شينبينغ من جامعة ووهان: "الليثيوم الثلاثي والفوسفات الحديدي الليثيومي ليسا علاقة معارضة "إما هذا أو ذاك" بل خيارات قائمة على السيناريو بناءً على خصائص تقنية مختلفة". يتوافق هذا الرأي مع الاستراتيجية التكنولوجية لشركة CATL.

في الإحاطة الإعلامية، كشف قاو هوان عن جدول زمني رئيسي: من المتوقع أن يبدأ الإنتاج التجاري الضخم لبطارية CATL فائقة الهجين في أبريل 2026. هذا يعني أنه لم يتبق سوى أقل من ثلاثة أشهر قبل دخول هذه التقنية السوق رسميًا.

اختيار CATL لتقديم منتج البطارية فائقة الهجين أولاً في قطاع المركبات التجارية له منطقه التجاري. أوضح قاو هوان: "في سيناريوهات التوصيل بين المدن، يزداد مدى القيادة المطلوب. استخدام مواد ثلاثية فقط سيجعل الجدوى الاقتصادية صعبة التبرير. بالإضافة إلى ذلك، لا تزال عملية الشحن غير مريحة للغاية، لذلك طبقنا بشكل مبتكر بطارية النظام فائقة الهجين على قطاع المركبات التجارية."

من المفهوم أن بطارية تيانشينغ الثانية التجارية الخفيفة طويلة المدى تتمتع بسعة حزمة واحدة تبلغ 253 كيلوواط ساعة، وهي الأكبر في صناعة المركبات التجارية الخفيفة. بفضل هذه البطارية، يمكن للمركبات تحقيق مدى حقيقي طويل يبلغ 800 كيلومتر، مما يغطي بسهولة المسارات الرئيسية بين المدن مثل قوانغتشو إلى فوتشو دون الحاجة إلى إعادة الشحن في منتصف الرحلة. بالإضافة إلى ذلك، تم تمديد ضمان البطارية إلى 10 سنوات أو 1 مليون كيلومتر، ويتم تطبيق تقنيات مثل مواد الكاثود الليثيومية ذاتية التعويض والإلكتروليتات ذاتية الإصلاح لإطالة عمر البطارية بشكل أكبر. هذه الخصائص مناسبة بشكل خاص لسيناريوهات تشغيل المركبات التجارية التي تتطلب اقتصادًا وموثوقية عالية.

فيما يتعلق بالمنافسة في السوق ووتيرة الإنتاج الضخم للمنتجات، صرح قاو هوان: "شركات أخرى تبحث أيضًا في البطاريات فائقة الهجين، لكن CATL هي الأولى في هذا المجال التي تحقق اختراقًا في الإنتاج الضخم."

مع الإنتاج الضخم لبطاريات فائقة التهجين، لم تعد مواد الليثيوم الثلاثي والليثيوم فوسفات الحديد خيارًا إما/أو بل يمكنها العمل بشكل تآزري داخل نفس الخلية، مستفيدة من مزاياها النسبية. من منظور أوسع، توفر تقنية البطاريات فائقة التهجين اتجاهًا جديدًا للتطوير لصناعة بطاريات الطاقة.

مع اقتراب هدف الإنتاج الضخم في أبريل 2026، سيتم اختبار البطاريات فائقة التهجين في بيئات تجارية حقيقية. سيعتمد أداؤها في السوق على عوامل مختلفة، بما في ذلك الأداء الفعلي، وقدرات التحكم في التكاليف، والمزيد.