انظر حولك. البطاريات تعمل جميع الأجهزة التي نعتمد عليها طوال حياتنا. ومع تحول العالم نحو مستقبل أكثر استدامة مدفوع بالكهربة، أصبحت البطاريات أكثر أهمية من أي وقت مضى. الديناميكيات المعقدة للسياسات العالمية والإمداد والابتكار ستؤثر على صناعة البطاريات في العقود القادمة.

كيف ستنظر الدول والحكومات إلى مستقبل الطاقة الكهربائية؟ وما هو دور الابتكار التكنولوجي؟ يجب أن نتأمل في ماضينا مع الوقود الأحفوري كمصدر رئيسي للطاقة. اعتماد الولايات المتحدة على النفط أثر طويلاً على سياساتها الداخلية والخارجية. هل نتوقع نفس الشيء بالنسبة لمستقبل البطاريات؟

دروس السيادة المستفادة من صناعة البترول

في عام 1938، اكتشفت ستاندرد أويل أوف كاليفورنيا (السلف لشركة شيفرون) واحدة من أكبر احتياطيات النفط في العالم في السعودية، مما catapulted شبه الجزيرة العربية إلى واحدة من أولويات الأمن الاقتصادي العليا.

في عام 1945، في اجتماع أيقوني، التقى الرئيس فرانكلين د. روزفلت بالملك عبد العزيز من السعودية على دماري البحرية الأمريكية، مؤكدًا أهمية مصدر الطاقة الجديد لمصالح الولايات المتحدة الاستراتيجية. أدى ذلك إلى عقود من العلاقات الأمريكية-السعودية وتأسيس شركة البترول الأمريكية العربية (أرامكو)، التي يمتلك رأس مالها السوق الآن أكثر من 2 تريليون دولار.

مع ازدهار صناعة البترول، بدأت الدول حول العالم في المطالبة بحقوقها الاقتصادية. في سبتمبر 1960، أسست خمس دول منتجة رئيسية للنفط — السعودية والإمارات وإيران وقطر وفنزويلا — منظمة البلدان المصدرة للبترول (أوبك) بهدف الدفاع عن "الحقوق غير القابلة للتصرف... لجميع الدول لممارسة السيادة الدائمة على مواردها الطبيعية".

حرب أوكرانيا وتأثيرها على إمدادات الغاز الطبيعي إلى أوروبا أعادت إبراز الاستقلال الطاقة. لقد أقر الكونغرس الأمريكي لا يقل عن 25 قانونًا للطاقة خلال القرن الماضي. الأحدث، قانون تخفيض التضخم الأمريكي (IRA) لعام 2022، يضع الإرشادات لضمان أمن الطاقة للبطاريات.

السؤال هو: هل ستخضع الطاقة الكهربائية، وبشكل خاص، الطاقة المخزنة في البطاريات، لنفس القوى الاقتصادية والجيوسياسية العالمية التي شكلت الوقود الأحفوري؟ كم من الوقت قبل أن تتحد الدول التي تمتلك رواسب معدنية حرجة لصناعة البطاريات لإنشاء منظمة تصدير البطاريات أو شيء مشابه، لمطالبة حقوقها للسيادة على مواردها الطبيعية؟

السباق لضمان استقرار وأمن تصنيع البطاريات

تقنية البطاريات والابتكار ستسيطر على هذا القرن. ومع ذلك، على عكس العالم القطبي للبترول، فإن الشخصيات الرئيسية مختلفة وتفسير الاستقلال الطاقة مختلف أيضًا.

في حين كان البترول نفسه مصدر الطاقة، فإن البطاريات هي التي تصبح نقطة التركيز في اقتصاد كهربة. من استخراج المواد الخام إلى تصنيع البطاريات، من البرمجيات المتقدمة للبطاريات إلى إعادة التدوير، سيحدد الابتكار والسياسات الفائزين والخاسرين.

تبدأ سلسلة إمداد البطاريات مع التعدين وتكرير عدة خامات، من الليثيوم إلى الجرافيت والكوبالت والنيكل وغيرها من المواد الأرضية النادرة، بالإضافة إلى النحاس والألومنيوم للأسلاك الكهربائية. توجد رواسب العالم لمثل هذه المعادن على قارات عديدة، وهذا هو السبب في أن الشركات الصينية استثمرت بكثافة في عمليات التعدين حول العالم.

أكثر مناجم الكوبالت شهرة هي في جمهورية الكونغو الديمقراطية، حيث يتم التحكم بنسبة تقارب 70% من قطاع التعدين من قبل عمليات صينية. فتحت الصين أيضًا مناجم الليثيوم في أفريقيا (على سبيل المثال، زيمبابوي)، وغالبًا ما يُشار إليها بـ"الذهب الأبيض" بسبب قيمتها السوقية لتشغيل المركبات الكهربائية.

كان أول زيارة خارجية للرئيس شي جين بينغ بعد انتخابه في عام 2013 إلى أفريقيا مع زيارات متكررة للقارة منذ ذلك الحين. انتباهه لأفريقيا يذكر انتباه الرئيس روزفلت للسعودية قبل 68 عامًا.

اليوم، تمثل الصين أقل من 6% من الاحتياطيات العالمية، لكنها تتحكم في أكثر من 60% من قدرة تكرير الليثيوم العالمية. وفقًا لـ Benchmark Mineral Intelligence، تمتلك الصين 125 مصنع جيجاواط — مصانع تنتج بطاريات كهربائية على نطاق ضخم — لدعم صناعات المركبات الكهربائية وتخزين الطاقة الخاصة بها. بحلول عام 2030، يُتوقع أن ينمو قوتها إلى 226 مصنعًا تعمل للبطاريات، ممثلة بذلك 70% من السعة العالمية.

لا يوجد شيء مماثل للصين في كتاب تاريخ البترول. The Guardian تسميها "سباق أسلحة البطاريات" مقترحة أن الأولويات الوطنية ستفوق التنمية الاقتصادية العالمية حيث تعتمد الولايات المتحدة على الصين لجزء كبير من إمدادها بالبطاريات. أكدت الصين استراتيجيتها للاستقلال التقني في خطتها الوطنية "صنع في الصين 2025".

كما رأينا مع البترول، الدول التي تجد نفسها في الموضع الحسود لتوريد الموارد الطبيعية الاستراتيجية ستبدأ في المطالبة بمصالحها الاقتصادية الوطنية. أستراليا وشيلي هما المنتجان الرئيسيان للليثيوم، ويمثلان حوالي 77% من الإنتاج العالمي في عام 2022. الأرجنتين وبوليفيا وشيلي — والمعروفة بـ"مثلث الليثيوم" — يُقدر أنها تتحكم بحوالي 60% من رواسب الليثيوم المعروفة على الكوكب.

شيلي، التي تمتلك أكبر احتياطيات ليثيوم في العالم وهي ثاني أكبر منتج لخام الليثيوم، أعلنت هذا العام أنها تخطط لتأميم صناعة تعدين الليثيوم الخاصة بها. تأممت المكسيك احتياطياتها من الليثيوم في عام 2020، مما يضمن لها تأثيرًا كبيرًا على الأسعار مستقبلاً.

في الغالب استجابةً للصين، زادت الولايات المتحدة استثماراتها في البطاريات. إقرار قانون تخفيض التضخم لعام 2022 (IRA) خصص أكثر من 20 مليار دولار خلال العام لسلسلة المركبات الكهربائية الأمريكية المحلية.

الولايات المتحدة على وشك الوصول إلى 950 جيجاوات ساعة في تصنيع البطاريات المحلية بحلول عام 2030، بما في ذلك 250 جيجاوات ساعة من السعة الجديدة المعلنة منذ إقرار قانون IRA. يخصص قانون الاستثمار والوظائف الهيكلي لعام 2021 حوالي 6 مليارات دولار للمكافآت المنح لتقنية البطاريات.

ستعمل التمويل على توسيع سعة البحث والتطوير لصناعة البطاريات الأمريكية، بهدف تقليل الاعتماد الأجنبي وتقوية سلسلة الإمداد. أعلنت وزارة الطاقة الأمريكية (DOE) تمويل أكثر من 20 مشروعًا لتوسيع التصنيع المحلي للبطاريات للمركبات الكهربائية وشبكة الكهرباء.

نحن نشهد عكسًا لسياسات العولمة التي بدأت في التسعينيات. روابط الاستثمار بين الولايات المتحدة والصين تجاوزت ذروتها. التوترات ليست محدودة بالهادئ — التوترات المتصاعدة عبر الأطلسي ستحدد سباق البطاريات حيث تسعى كل من أوروبا والولايات المتحدة لحماية وتعزيز صناعاتها الوطنية.

سيجعل السياسات الحمائية من الصعب بشكل متزايد الوصول إلى الأسواق حيث التوترات السياسية بارزة. وبشكل خاص، ستستمر التوترات بين الولايات المتحدة والصين في تعقيد حياة شركات الشركات الناشئة.

ستكون استقرار سلسلة إمداد مواد البطاريات حاسمة لتوسيع إنتاج البطاريات خاصة للمركبات الكهربائية (EVs). تأمين عقود المواد الخام هو أولوية قصوى لجميع شركات المركبات الكهربائية. توقع تكاليف التشغيل ومتطلبات رأس المال ترتفع في بيئة اقتصادية تسعى لتجريد البطاريات.

ومع ذلك، سيؤدي الابتكار التكنولوجي المستمر إلى تغيير ميزان القوى وإضعاف سياسات الاستقلال الذاتي. تمامًا كما سمح الابتكار التكنولوجي في البترول بإنتاج وتوزيع النفط على نطاق واسع جدًا، مما خلق اقتصادًا ضخمًا للنفط، فإن الإنتاج المتوسع للبطاريات سيعمل لتجريد تخزين الطاقة ووضع البطاريات في كل مكان. ليس من المستحيل التفكير في مستقبل حيث تعمل كل شيء بواسطة بطارية.

هل يمكن للتكنولوجيا تقليل الاعتماد على استخراج المواد الخام؟ بطارية Chevy Bolt EV، على سبيل المثال، لها سعة 65 كيلوواط ساعة وتحتوي تقريبًا على 50 كجم من النيكل و7 كجم من الكوبالت و40 كجم من LCE (كربونات الليثيوم المكافئة). المركبة لها مدى قيادة اسمي 259 ميلًا (415 كم)، وتأتي البطارية مع ضمان لمدة 8 سنوات/100,000 ميل.

تخيل أن نظام الدفع للمركبة يصبح أكثر كفاءة بنسبة 10%. هذا يترجم إلى توفير 5 كجم من النيكل و0.7 كجم من الكوبالت و4 كجم من LCE لكل مركبة! هذا هو المكافئ الحديث لمعايير كفاءة المركبات التي تم إنشاؤها في السبعينيات.

مهم أيضًا هو إطالة عمر البطارية وضمان المركبة، مما يبقي المركبات على الطريق لفترة أطول. تحسين بسيط بنسبة 20% في ضمان البطارية إلى 120,000 ميل باستخدام حلول برمجية متقدمة لنظام إدارة البطاريات (BMS)، وهو قطاع سوق يعالج منتجات Qnovo، سيترجم إلى انخفاض بنسبة 20% في استخدام المواد الخام و20% من المناجم الأقل.

هذا مهم، حيث يُتوقع أن يكون للولايات المتحدة نقص في المواد اللازمة لتحقيق أهداف اختراق المركبات الكهربائية لعام 2030. تلعب التكنولوجيا أيضًا دورًا كبيرًا في التنفيذ الواسع لإعادة تدوير البطاريات، محولة سلسلة إمداد مواد البطاريات.

تمامًا كما حددت السيارة صناعة البترول، ستحدد المركبات الكهربائية بالتساوي صناعة البطاريات. سيستمر الابتكار التكنولوجي في قطاع البطاريات في التقدم إذا لم يتسارع، جنبًا إلى جنب مع الحمائية المتصاعدة (وبعض القومية). إنه تقاطع هذين القوتين القويتين الذي سيجعل أي مدير تنفيذي رئيسي في قطاعات البطاريات والطاقة المتغيرة يفكر بعمق حول الأولويات المتغيرة واستراتيجيات التخفيف.