حجم سوق البطاريات الخالية من الكوبالت، وحصتها وتحليل الصناعة حسب النوع (بطاريات فوسفات الليثيوم أيون، وبطاريات أكسيد المنغنيز الليثيوم، وغيرها)، حسب التطبيق (السيارات، وتخزين الطاقة المتجددة، وغيرها)، والتوقعات الإقليمية، 2026-2034

رؤى السوق الرئيسية

من المتوقع أن يشهد السوق العالمي للبطاريات الخالية من الكوبالت توسعًا كبيرًا بالنظر إلى الاستخدام المتزايد للسيارات الكهربائية. ومع تزايد وعي المستهلكين بالبيئة وتقديم الحكومات حوافز لتشجيع المركبات الكهربائية، يبحث المنتجون عن بدائل لبطاريات الليثيوم أيون التقليدية التي تعتمد على الكوبالت. توفر البطاريات الخالية من الكوبالت، مثل بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد (LFP)، خيارًا أكثر استدامة يقلل من الاعتماد على الكوبالت ويعالج المشكلات المتعلقة بالمصادر الأخلاقية.

في يناير 2024، حصلت لامبورغيني على ترخيص لتقنية البطاريات العضوية الخالية من الكوبالت من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا للسيارات الكهربائية. قام باحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT)، بما في ذلك فرد من أصل هندي، بتطوير مادة بطارية جديدة قد توفر طريقة أكثر استدامة وخالية من الكوبالت لشحن السيارات الكهربائية.

سائق سوق البطاريات الخالية من الكوبالت

زيادة الطلب على حلول الطاقة المستدامة لدفع نمو السوق

هناك اعتراف متزايد بالتحديات البيئية والأخلاقية المرتبطة بتعدين الكوبالت، مثل التلوث، وتدمير الموائل، وانتهاكات حقوق الإنسان. وبما أن المستهلكين والمصنعين يهدفون إلى تقليل هذه التأثيرات، فإن الحاجة إلى البدائل التي لا تحتوي على الكوبالت آخذة في الازدياد. توفر البطاريات الخالية من الكوبالت خيارًا أكثر استدامة، يتوافق مع مبادئ المستهلكين والشركات التي تدرك البيئة.

وفقًا لتقرير صادر عن وكالة الطاقة الدولية، تمثل المركبات الكهربائية وتخزين البطاريات ما يقرب من 50٪ من الزيادة في الطلب على المعادن المدفوعة بتقنيات الطاقة النظيفة في العشرين عامًا القادمة، والتي تغذيها الحاجة المتزايدة لمواد البطاريات. من المتوقع أن يزيد الطلب على المعادن من المركبات الكهربائية وتخزين البطاريات بمقدار عشرة أضعاف في STEPS وأكثر من 30 مرة في SDS (ورقة بيانات السلامة) حتى عام 2040. ومن حيث الوزن، فإن الطلب على المعادن في عام 2040 سيتكون بشكل أساسي من الجرافيت والنحاس والنيكل. ويساعد التحول إلى البطاريات ذات المحتوى المنخفض من الكوبالت في الحد من نمو الكوبالت، والذي يتم استبداله بزيادة النيكل.

قيود سوق البطاريات الخالية من الكوبالت

ارتفاع تكاليف البحث والتطوير لتقييد نمو السوق

يقوم الباحثون باستكشاف مواد الكاثود المختلفة، مثل فوسفات حديد الليثيوم (LFP) والمركبات القائمة على المنغنيز، والتي تتطلب إجراء اختبارات شاملة وتحسينها لضمان تلبية الأداء لمعايير الصناعة. تحتاج مواد البطاريات الجديدة إلى الخضوع لاختبارات مكثفة لتقييم أدائها وسلامتها ومتانتها. تعمل مرحلة الاختبار هذه على إطالة وقت طرح البطاريات الخالية من الكوبالت في السوق، مما يزيد من تكاليف البحث والتطوير الإجمالية.

وبالتالي، فإن ارتفاع نفقات البحث والتطوير يمثل قيدًا كبيرًا على توسع السوق. ويرجع ذلك إلى الحاجة إلى استثمارات كبيرة في التقنيات المبتكرة، وفترات التطوير الطويلة، والتنافس مع تقنيات البطاريات الحالية، والصعوبات في تطوير سلاسل التوريد، والمخاوف المتعلقة بالجدوى الاقتصادية.

• في يونيو 2024، قام اتحاد أوروبي يضم ثمانية عشر شريكًا من المتخصصين في صناعة السيارات والأبحاث والتكنولوجيا بتطوير نظام كامل لبطاريات الليثيوم أيون الخالية من الكوبالت للسيارات الكهربائية. يدمج هذا النظام سلسلة من الابتكارات في مجال السلامة والتحكم والكفاءة المخصصة للجيل القادم من البطاريات. بميزانية تتراوح بين 12 إلى 14 مليون دولار أمريكي تقريبًا، أكمل مشروع COBRA (بطاريات خالية من الكوبالت لتطبيقات FutuRe للسيارات)، بتمويل مشترك من المفوضية الأوروبية، أربع سنوات من هذه "الخطة الطموحة" مع عرض كامل للنظام. تشتمل حزمة البطارية، المصممة لتكون أخف وزنًا، على أجهزة استشعار وخوارزميات واتصالات مبتكرة طورتها المبادرة.

فرصة سوق البطاريات الخالية من الكوبالت

صناعة الإلكترونيات الاستهلاكية المتنامية توفر فرصًا كبيرة لنمو السوق

مع استمرار نمو سوق الإلكترونيات الاستهلاكية، هناك حاجة متزايدة للأجهزة الإلكترونية المحمولة مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة القابلة للارتداء. توفر البطاريات التي لا تحتوي على الكوبالت، وخاصة فوسفات حديد الليثيوم (LFP) وكوبالت النيكل والمنغنيز (NMC) بكميات أقل من الكوبالت، فوائد مثل قدر أكبر من الأمان وعمر افتراضي أطول وأداء أفضل. توفر هذه الخصائص خيارات جذابة للمصنعين الذين يسعون إلى تلبية متطلبات المستهلكين فيما يتعلق بالاعتمادية والكفاءة في الأجهزة المحمولة.

إن الدمج المتزايد لمصادر الطاقة المتجددة في الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية، مثل الأجهزة التي تعمل بالطاقة الشمسية، يفتح المزيد من الإمكانيات للبطاريات التي لا تحتوي على الكوبالت. ويمكن لهذه البطاريات تخزين الطاقة المنتجة من مصادر متجددة بشكل فعال، مما يسمح للمستهلكين بالاستفادة من خيارات الطاقة المستدامة في أجهزتهم اليومية.

التقسيم

حسب النوع

• بطاريات ليثيوم أيون فوسفات
• بطاريات أكسيد الليثيوم المنغنيز
• آحرون

عن طريق التطبيق

·      السيارات

·      تخزين الطاقة المتجددة

· آحرون

بواسطة الجغرافيا

·      أمريكا الشمالية (الولايات المتحدة وكندا)

·      أوروبا (المملكة المتحدة وألمانيا وفرنسا وإسبانيا وإيطاليا وروسيا وبقية أوروبا)

·      آسيا والمحيط الهادئ (اليابان والصين والهند وأستراليا وجنوب شرق آسيا وبقية دول آسيا والمحيط الهادئ)

·      أمريكا اللاتينية (البرازيل والمكسيك وبقية أمريكا اللاتينية)

·      الشرق الأوسط وأفريقيا (جنوب أفريقيا ودول مجلس التعاون الخليجي وبقية دول الشرق الأوسط وأفريقيا)

رؤى رئيسية

ويغطي التقرير الأفكار الرئيسية التالية:

• التطورات الحديثة في البطاريات الخالية من الكوبالت
• اتجاهات الصناعة الرئيسية
• المشهد التنظيمي للبطاريات الخالية من الكوبالت
• تطورات الصناعة الرئيسية (عمليات الدمج والاستحواذ والشراكات)
• تأثير فيروس كورونا (COVID-19) على سوق البطاريات الخالية من الكوبالت

التحليل حسب النوع

بناءً على النوع، يغطي السوق بطاريات فوسفات أيون الليثيوم، وبطاريات أكسيد الليثيوم المنغنيز، وغيرها.

يمتلك قطاع بطاريات فوسفات أيون الليثيوم أكبر حصة في السوق. تتميز البطاريات بثباتها الحراري المتميز وميزات السلامة. على النقيض من بطاريات الليثيوم أيون التقليدية التي تتضمن الكوبالت، فإن بطاريات LFP لديها ميل أقل إلى الحرارة الزائدة والاشتعال، مما يوفر لها خيارًا مفضلاً للاستخدامات التي تكون فيها السلامة أمرًا بالغ الأهمية، مثل السيارات الكهربائية وأنظمة تخزين الطاقة. تضيف ميزة الأمان المدمجة هذه إلى شعبيتها المتزايدة في السوق.

ويحتل قطاع بطاريات أكسيد المنغنيز الليثيوم ثاني أكبر حصة في السوق. ومن المتوقع أن تؤدي الدراسات الجارية التي تهدف إلى تعزيز كفاءة ومتانة بطاريات أكسيد الليثيوم المنغنيز إلى تعزيز قدرتها التنافسية مقارنة بتقنيات البطاريات البديلة. يؤدي التقدم في كيمياء البطاريات والتصميم الهيكلي إلى تحسين كثافة الطاقة ودورة الحياة، مما يجعل بطاريات الكائنات الحية المحورة أكثر جاذبية لمجموعة من التطبيقات.

التحليل عن طريق التطبيق

بناءً على التطبيق، ينقسم السوق إلى السيارات وتخزين الطاقة المتجددة وغيرها.

قطاع السيارات هو التطبيق المهيمن في السوق. في حين أن السيارات الكهربائية تمثل جزءًا كبيرًا من قطاع السيارات، فإن البطاريات الخالية من الكوبالت تجد أيضًا تطبيقات في مجالات أخرى مثل السيارات العامة (مثل الحافلات الكهربائية)، والمركبات ذات العجلتين، والمركبات التجارية. ويعزز هذا التنويع إمكانات النمو لقطاع السيارات داخل سوق البطاريات الخالية من الكوبالت.

يعد قطاع تخزين الطاقة المتجددة ثاني أكثر التطبيقات المهيمنة في السوق. مع تحرك العالم تدريجياً نحو خيارات الطاقة المتجددة، أصبح تخزين الطاقة المتجددة أكثر شعبية. تعمل هذه الأنظمة على تسخير الطاقة الشمسية لتقديم حلول إضاءة فعالة ومستدامة، خاصة في المناطق التي يتعذر فيها الوصول إلى شبكة الكهرباء أو غير مستقرة.

التحليل الإقليمي

بناءً على المنطقة، تمت دراسة السوق في جميع أنحاء أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا والمحيط الهادئ وأمريكا اللاتينية والشرق الأوسط وأفريقيا.

تهيمن منطقة آسيا والمحيط الهادئ على سوق البطاريات الخالية من الكوبالت. تشهد منطقة آسيا والمحيط الهادئ، وخاصة دول مثل الصين والهند، زيادة في اعتماد السيارات الكهربائية. تعد الصين، باعتبارها أكبر سوق للسيارات الكهربائية في جميع أنحاء العالم، في طليعة تطوير وتنفيذ تقنيات البطاريات الخالية من الكوبالت. تقود المبادرات الحكومية هذه الحركة التي تركز على خفض الانبعاثات وتشجيع الطاقة النظيفة، وهو أمر ضروري لتطور البطاريات الخالية من الكوبالت.

 في أكتوبر 2023، ابتكر الباحثون في جامعة طوكيو نموذجًا أوليًا لبطارية ليثيوم أيون خالية من الكوبالت ويمكنها الاحتفاظ بطاقة أكبر بنسبة 60% تقريبًا من النماذج المماثلة ذات الأبعاد نفسها.

تحتوي بطاريات الليثيوم أيون، التي تشغل مجموعة من الأجهزة بدءًا من الهواتف الذكية إلى السيارات الكهربائية، عادةً على أقطاب كهربائية تشمل الكوبالت والنيكل والمنغنيز. ومع ذلك، فقد ركز الباحثون على الخيارات الخالية من الكوبالت، لأن هذه المادة مكلفة وضارة للغاية بالبيئة.

تمتلك أمريكا الشمالية حصة كبيرة من سوق البطاريات الخالية من الكوبالت. تُظهر أمريكا الشمالية التزامًا قويًا بالاستدامة وتقليل الاعتماد على المعادن الأرضية النادرة، مما يغذي الحاجة إلى بطاريات خالية من الكوبالت. ويوضح التمويل الكبير في مجال البحث والابتكار في مجال تكنولوجيات البطاريات الخالية من الكوبالت هذا التركيز، حيث يهدف المنتجون إلى تطوير بدائل صديقة للبيئة لبطاريات أيونات الليثيوم التقليدية التي تحتوي على الكوبالت.

تغطية اللاعبين الرئيسيين

السوق العالمية للبطاريات الخالية من الكوبالت مجزأة من حيث عدد مقدمي الخدمة. من المتوقع أن تؤدي مبادرات السوق المختلفة وأنشطة البحث والتطوير وغيرها إلى دفع نمو السوق. في نوفمبر 2023، أنشأت شركة Toshiba بطارية ليثيوم أيون جديدة تتميز بمادة كاثود عالية الإمكانات من فئة 5 فولت خالية من الكوبالت والتي تقلل بشكل كبير من الغازات التي تؤدي إلى تدهور الأداء والتي يتم إنتاجها كمنتجات ثانوية. هذه البطارية قادرة على العمل عبر مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك الأدوات الكهربائية والمركبات الكهربائية.

يُستخدم الكوبالت والنيكل بشكل شائع لتثبيت الكاثودات الموجودة في بطاريات الليثيوم أيون. ومع ذلك، فإن الكوبالت معدن نادر وهناك مشاكل محتملة فيما يتعلق باستقرار التكلفة والاعتمادية على سلسلة التوريد. هناك أيضًا مخاوف تتعلق بالنيكل، حيث أدى الطلب المتزايد في السنوات الأخيرة إلى زيادة أسعار السوق. إن كاثود بطارية الليثيوم أيون الأحدث من توشيبا خالٍ من الكوبالت ويحتوي على نسبة أقل من النيكل، مما يجعله خيارًا أكثر فائدة من حيث التكلفة والحفاظ على الموارد.

يتضمن التقرير ملفات تعريف اللاعبين الرئيسيين التاليين:

• توشيبا (اليابان)
• كوناميكس (الولايات المتحدة)
• ستيلاريكس (الولايات المتحدة)
• كاتل (الصين)
• Ionic Materials, Inc (الولايات المتحدة)
• ليشين (الصين)
• شركة باناسونيك (اليابان)
• ليثيوم ويركس (هولندا)
• سفولت (الصين)
• مجموعة AESC (اليابان)
• صفط (فرنسا)
• مجموعة الرؤية (الصين)
• شركة سبارز (الولايات المتحدة)

تطورات الصناعة الرئيسية

• في يناير 2024، طور الكيميائيون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا كاثود بطارية يعتمد على مواد عضوية، مما قد يقلل من اعتماد صناعة المركبات الكهربائية على المعادن النادرة. صمم باحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا مادة بطارية يمكن أن توفر طريقة أكثر بيئية لتشغيل السيارات الكهربائية. يعتمد كاثود بطارية أيون الليثيوم الجديد على مواد عضوية كبديل للنيكل أو الكوبالت (معدن آخر يستخدم بشكل عام في بطاريات أيون الليثيوم).
• في أبريل 2021، أعلنت شركة SVOLT Energy Technology Co., Ltd.، وهي شركة عالمية للتكنولوجيا الفائقة، أنها بدأت التصنيع الضخم لمواد الكاثود الخالية من الكوبالت لخلايا بطاريات NMX الخاصة بها في جينتان، الواقعة في شرق الصين. في يناير 2021، تم الانتهاء فعليًا من الإنتاج الأولي لـ 10 أطنان من مادة الكاثود الخالية من الكوبالت في مصنع خلايا البطاريات في جينتان. وفي مرحلة التطوير الحالية، ينتج مصنع الخلايا الآن 5000 طن من المواد الأولية لإنتاج البطاريات الخالية من الكوبالت سنويًا.