ما هي أنواع البطاريات المستخدمة في محطات شحن تخزين الطاقة؟

مع استمرار تطور البنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية، أصبحت أنظمة تخزين الطاقة عنصرًا أساسيًا في تمكين الشحن السريع والمستقر والفعال من حيث التكلفة. ومن أهم أجزاء نظام تخزين الطاقة ما يلي: بطاريةويمكن أن يساعد فهم الاختلافات بين أنواع البطاريات المختلفة المشغلين على اتخاذ قرارات استثمارية أكثر ذكاءً.

تشرح هذه المقالة كيف تطورت تقنيات البطاريات لمحطات الشحن، وتقارن بين مزايا وعيوب أنواع البطاريات الرئيسية، وتسلط الضوء على كيفية دمج شركة FES Power لأفضل الحلول في أنظمة شحن المركبات الكهربائية المدعومة بالطاقة.

🔎 كيف تطورت البطاريات المستخدمة في أنظمة تخزين الطاقة لمحطات الشحن؟

اعتمدت محطات شحن السيارات الكهربائية الأولى كلياً على طاقة الشبكة الكهربائية. ومع ذلك، مع ظهور أجهزة الشحن عالية الطاقة (120-720 كيلوواط)، أصبحت الشبكة الكهربائية وحدها غير كافية للأسباب التالية:

🔸رسوم ذروة الأحمال المرتفعة

🔸قيود الاتصال بالشبكة

🔸عدم استقرار الجهد الكهربائي في بعض المناطق

🔸زيادة الطلب على شحن السيارات الكهربائية السريع وعلى نطاق واسع

ولمواجهة هذه التحديات، تخزين الطاقة القائم على البطاريات تم طرحها. على مدى العقد الماضي، تطورت بطاريات تخزين الطاقة عبر عدة مراحل:

🔷بطاريات الرصاص الحمضية → أصبحت قديمة الطراز بسبب انخفاض كفاءتها ووزنها

🔷أصبحت مادة فوسفات الحديد الليثيوم (LFP) شائعة الاستخدام بسبب سلامتها

🔷يُستخدم الليثيوم الثلاثي (NCM/NCA) في التطبيقات عالية الطاقة

🔷بطاريات أيونات الصوديوم تظهر في المناطق الباردة والمشاريع منخفضة التكلفة

🔷تبدو بطاريات الحالة الصلبة كحلول مستقبلية عالية الكثافة للطاقة

تستخدم معظم أنظمة تخزين الطاقة في محطات الشحن اليوم LFP، NCM، أو أيون الصوديوم وذلك تبعاً لمتطلبات السلامة، واعتبارات التكلفة، واحتياجات الأداء.

❓ ما هي مزايا وعيوب كل نوع من أنواع البطاريات؟

فيما يلي مقارنة فنية مفصلة يتم الرجوع إليها عادةً لتصميم أنظمة تخزين الطاقة لمحطات شحن المركبات الكهربائية.

1. فوسفات الحديد الليثيوم (LFP) - لماذا يُستخدم على نطاق واسع؟

المزايا:

🔥 أمان حراري عالٍ؛ خطر منخفض للحريق

📉 عمر افتراضي طويل (4000-8000 دورة)

🌡 أداء قوي في درجات الحرارة العالية

💰 تكلفة أقل مقارنة بالليثيوم الثلاثي

🛠 سهل الصيانة

العيوب:

⚡ انخفاض كثافة الطاقة ← يتطلب مساحة مادية أكبر

❄ انخفاض الأداء في المناخات الباردة

أفضل التطبيقات:

✔ محطات الشحن السريع العامة

✔ مراكز شحن أسطول الخدمات اللوجستية

✔ محطات شحن صناعية أو تجارية

2. الليثيوم الثلاثي (NCM/NCA) – لماذا تفضله أجهزة الشحن فائقة السرعة؟

المزايا:

⚡ كثافة طاقة عالية جداً

🔋 قدرة عالية على الشحن/التفريغ السريع

❄ أداء أفضل في درجات الحرارة المنخفضة

العيوب:

🔥 مستوى أمان أقل من فوسفات الحديد الليثيوم، ويتطلب إدارة صارمة لنظام إدارة المباني.

💸 تكلفة أعلى

🌡 حساس لارتفاع درجة الحرارة

أفضل التطبيقات:

✔ محطات الشحن فائقة السرعة (350-720 كيلوواط)

✔ تركيبات أنظمة تخزين الطاقة ذات المساحة المحدودة

✔ مراكز شحن الشاحنات الثقيلة

3. بطاريات أيونات الصوديوم – خيار جديد للمناطق الباردة؟

المزايا:

❄ أداء قوي للغاية في درجات الحرارة المنخفضة

💰 تكلفة مواد منخفضة للغاية

🔥 مستوى أمان عالٍ

🌍 لا توجد مشاكل تتعلق بندرة الموارد (الصوديوم متوفر بكثرة)

العيوب:

⚡ كثافة طاقة أقل

🧪 التكنولوجيا لا تزال قيد التطوير

📦 إنتاج محدود بكميات كبيرة (حتى اليوم)

أفضل التطبيقات:

✔ المناطق الشمالية الباردة

✔ مشاريع البنية التحتية الحساسة للتكلفة

✔ محاور شحن ذات سعة كبيرة

4. بطاريات الحالة الصلبة – هل هي مستقبل أنظمة تخزين الطاقة؟

المزايا:

🔥 خطر شبه معدوم للهروب الحراري

⚡ كثافة طاقة نظرية عالية للغاية

🔁 عمر دورة طويل

🌡 ثبات قوي في درجات الحرارة القصوى

العيوب:

💸 تكلفة مرتفعة للغاية

🧪 لم يتم تسويقها على نطاق واسع بعد

🏭 عملية التصنيع معقدة

أفضل التطبيقات:

✔ محطات شحن تجريبية عالية الجودة

✔ مراكز شحن فائقة السرعة مستقبلية

✔ عروض تكنولوجية أو مشاريع تجريبية

⚡ كيف تقوم شركة FES Power باختيار البطاريات المناسبة لسيناريوهات الشحن المختلفة؟

في شركة FES Power، نقوم بتصميم حلول شحن المركبات الكهربائية المحسّنة بأنظمة تخزين الطاقة بناءً على السلامة وكفاءة التكلفة والظروف البيئية وطاقة الشحن المطلوبة.

محفظة خدماتنا الإلكترونية:

🔋 نظام تخزين الطاقة المعبأ في حاويات (500 كيلوواط ساعة - 2 ميغاواط ساعة)

يدعم بطاريات الليثيوم أيون وبطاريات الليثيوم أيون

مثالي لمحطات الشحن العامة الكبيرة

🔋 نظام تخزين الطاقة من نوع الخزانة (100 – 300 كيلوواط ساعة)

يدعم بطاريات الليثيوم فوسفات الحديد الليثيوم (LFP) وبطاريات الليثيوم الثلاثية

مناسب لمواقع الشحن السريع الصغيرة أو ذات المساحة المحدودة

⚡ نظام تعزيز الطاقة الاحتياطية (لأجهزة الشحن بالتيار المستمر بقدرة 180-720 كيلوواط)

تكوينات البطاريات عالية الأداء (LFP أو NCM)

يُمكّن من الشحن فائق السرعة حتى في ظل ظروف الشبكة الضعيفة

🧠 نظام إدارة الطاقة وتحسين استهلاك الطاقة

🔸متوافق مع جميع أنواع البطاريات

🔸يخفض رسوم ذروة الطلب

🔸يزيد من عائد الاستثمار لمحطات الشحن

من خلال اختيار تقنيات البطاريات المثلى، تساعد شركة FES Power مشغلي الشحن على تحقيق ما يلي:

🔸انخفاض تكاليف التشغيل

🔸استقرار أكبر في الشحن

🔸مخرج طاقة أعلى

🔸تشغيل محطة أكثر أمانًا وموثوقية

📌 الخلاصة: ما هي أفضل بطارية لمحطات الشحن التي تدعم أنظمة تخزين الطاقة؟

لا يوجد نوع بطارية "أفضل" عالميًا - فالأمر يعتمد على سيناريو الاستخدام:

🔸اختر بطاريات الليثيوم فوسفات الحديد (LFP) لضمان السلامة، وطول العمر الافتراضي، وتوفرها في مواقع الشحن السريع.

🔸اختر تقنية NCM للشحن فائق السرعة أو التركيبات ذات المساحة المحدودة

🔸اختر بطاريات أيونات الصوديوم للمناطق الباردة والمشاريع التي تتطلب مراعاة التكلفة

🔸ترقبوا تقنية الحالة الصلبة كخيار الجيل القادم عالي الأداء

بفضل التكوين الصحيح لنظام تخزين الطاقة، يمكن لمحطات الشحن توفير طاقة أكثر استقرارًا، وتكاليف أقل، وتجربة مستخدم أفضل، مما يسرع من اعتماد السيارات الكهربائية عالميًا.