1. ما هو عمر دورة البطارية الليثيومية، وما الذي يشكله؟

في مجال تخزين الطاقة تجاريًا وصناعيًا، يعتبر عمر دورة البطاريات الليثيومية أحد أهم المعايير، حيث يُعد الأهم بالنسبة للقيمة طويلة الأمد لأنظمة الطاقة. ويُعرَّف عمر الدورة بأنه عدد المرات التي يمكن أن تمر فيها البطارية بدورة الشحن والتفريغ قبل أن تصل إلى 80 بالمئة من قيمتها الأصلية، وهي الحد المقبول لقابلية الاستخدام. وليست حياة الدورة رقمًا ثابتًا، بل يمكن أن تتأثر بالتكنولوجيا والاستخدام وإدارة البطارية.

تُعتبر شركة Origotek Co., Ltd. رائدة في مجال تخزين الطاقة الصناعي والتجاري، حيث جذرت نفسها في هذا القطاع منذ أبحاث فريقها الأولية وتطويره عام 2009، مع إدراكها للتعقيدات المرتبطة بعمر دورة البطارية الليثيومية. وفي إطار الجولات الأربع لتطوير المنتجات التي قامت بها الشركة، قدمت ما يلي من بين أهم 3 عوامل من أصل 10 تؤثر على عمر الدورة واستخدامها تجاريًا وصناعيًا.

مواد الإلكترود: تؤثر استقرارية مواد الأنود والكاثود تأثيرًا كبيرًا على عمر الدورة، ويُعد التوازن بين كثافة الطاقة وتدهور السعة والقدرة المتناقصة مجالاً تعاونت فيه الأبحاث والتطوير لسنوات عديدة.

ظروف الشحن والتفريغ: يمكن أن تؤدي الظروف القصوى من درجات الحرارة فوق 45 درجة إلى -10 درجات ومعدلات شحن وتفريغ تتجاوز 1 إلى إحداث شيخوخة مبكرة للبطاريات. وهذا يحدث في البيئات الصناعية حيث يُتوقع أن تعمل الأنظمة تحت أحمال متغيرة.

نظام إدارة البطارية (BMS): يمكن لنظام إدارة بطارية ذكي يقوم بإدارة الجهد والتيار ودرجة الحرارة أن يحسن عمر دورة البطارية الليثيومية بنسبة 30٪ أو أكثر. وتشتمل منتجات أوريجوتيك من الجيل الرابع على حلول مخصصة لنظام إدارة البطارية تم تصميمها للتطبيقات الصناعية والتجارية.

2. كيف يؤثر عمر دورة البطارية الليثيومية على تخزين الطاقة في القطاعات الصناعية والتجارية

بالنسبة للشركات التي تنفذ أنظمة تخزين الطاقة (أثناء تقليل ذروة الاستهلاك، أو توفير طاقة احتياطية، أو في محطات الطاقة الافتراضية)، لم يعد عمر دورة البطارية الليثيومية مجرد مواصفة تقنية. بل أصبح له تأثير مباشر على تكاليف التشغيل، والموثوقية، واستدامة أنظمة تخزين الطاقة.

أولاً، يُعد عمر البطارية العامل الرئيسي في الكفاءة التكلفة على المدى الطويل. على سبيل المثال، يمكن لبطارية ذات عمر دورة 10,000 دورة (مقارنة بـ 5,000 دورة) أن تستمر من 8 إلى 10 سنوات دون الحاجة إلى استبدال (بافتراض دورة تشغيل يومية)، مما يقلل التكلفة الإجمالية للملكية بنسبة تقارب 50%. وهذا يتماشى مع هدف شركة Origotek المتمثل في تقديم "منتجات طاقة متجددة ذات قيمة"، وهو ما ينعكس بدوره على تحقيق عائد استثمار أعلى للعملاء.

علاوة على ذلك، فإن دورة حياة البطارية تؤثر على موثوقية النظام. بالنسبة للتطبيقات الحرجة، مثل تقليل قمم الاستهلاك في المصانع أو الطاقة الاحتياطية لمراكز البيانات، يحدث اضطراب تشغيلي عندما يتم استبدال البطاريات بشكل متكرر. إن التركيز على دورة حياة بطاريات الليثيوم يمكّن منتجات أوريجوتِك من الحفاظ على أداء ثابت على مدى فترات طويلة، ويُلغي الأعطال غير المخطط لها التي يمكن أن تكلف الشركات آلاف الدولارات في الساعة.

ثالثاً، الاستدامة. كلما طالت دورة حياة بطارية الليثيوم، طال الوقت الذي تستغرقه البطاريات قبل الحاجة إلى التخلص منها. وهذا سيُخفف من الأثر البيئي الناتج عن التخلص من البطاريات. كما أن هذا يتماشى مع فلسفة أوريجوتِك المتمثلة في "قوة التنمية المستدامة" المقدمة للشركات الصناعية والتجارية، وهو ما ينسجم مع الأهداف العالمية للطاقة المتجددة. 3. منتجات أوريجوتِك من الجيل الرابع: تحسين دورة حياة بطاريات الليثيوم.
لقد كان التركيز خلال الـ 16 عامًا الماضية في مجال بحوث وتطوير تخزين الطاقة على تحسين دورة حياة الليثيوم، وعلى دمج رؤية السيد تشنغ مع منتجات الجيل الرابع الجديدة ضمن نطاق تقنيات التخزين الخاصة بالشركة. ولا يزال تطوير الشركة للمنتجات الجديدة مرتبطًا ارتباطًا وثيقًا بشراكتها المشتركة مع شركتي تيانجين ليشين باتري وشاندونغ شانغتون إنرجي، ويظل ضمن مجال التطبيق العملي. وقد كان هذا هو محور تركيز الشركة منذ السنوات الأولى، وهو ما شكّل ميزتها التنافسية الفريدة.

ومن الأمثلة على ذلك:

مزيج الأقطاب عالية الثبات: لقد وفّرت كاثودات فوسفات الليثيوم الحديدي المعدّلة والمصانع المكوّنة من السيليكون-الكربون للشركة القدرة على توسيع عمر دورة البطارية الليثيومية إلى أكثر من 12,000 دورة، وهي قيمة تفوق بكثير المتوسط الصناعي في مجال التخزين.
إدارة حرارية تكيفية: يمكن للنظام الحراري المدمج إدارة حزم البطاريات ضمن النطاق من 15 إلى 35 درجة مئوية. وهذا يتحكم في أحد التهديدات الرئيسية لعمر الدورة، خاصة في الظروف القاسية للمصانع أو التخزين الخارجي حيث تتعرض لدرجات حرارة متطرفة.

نظام إدارة البطارية المدعوم بالذكاء الاصطناعي: على الرغم من أن أحدث إصدار من نظام إدارة البطارية يتضمن تعلماً آلياً لتعديل معايير الشحن والتفريغ ديناميكياً، فإن النظام أيضاً يحافظ على الساعات الأكثر فائدة للبطارية. ويقلل هذا من معدل الشحن خلال الفترات الحرجة ذات درجات الحرارة القصوى، وبالتالي يحافظ على عمر دورة البطارية. ويُعد الشحن خلال هذه الفترات حل وسط مقبولاً بالنسبة لاستخدام الطاقة التي يمكن أن يوفرها النظام خلال هذه الفترات.

لا تزال هذه التطورات تمثل تحسينات على التكنولوجيا الحالية، ولهذا السبب تُخصص هذه التحسينات للأسواق الأساسية لشركة Origotek. بالنسبة لمصنع معالجة الأغذية الذي يستخدم تقنية تقليل القمة (peak shaving)، فإن دورة عمر النظام التشغيلية التي تبلغ 10 سنوات تكون حاسمة خلال فترات الطلب الموسمي المرتفع. أما بالنسبة لمشغل محطة الطاقة الافتراضية، فإن ذلك يهدف إلى ضمان استمرار فعالية أداء النظام للإسهام في استقرار الشبكة الكهربائية.

الخلاصة: إعطاء الأولوية لدورة حياة بطاريات الليثيوم من أجل الحرية في مجال الطاقة