أنظمة بطاريات الزنك والبرومين في عام 2025: إطلاق القدرات الجديدة لتخزين الطاقة في الشبكة مع توسع السوق السريع. اكتشف كيف تؤثر الكيمياء المتقدمة والاستثمارات العالمية على مستقبل تخزين الطاقة المستدام.

• ملخص تنفيذي: الاتجاهات الرئيسية وآفاق 2025
• حجم السوق وتوقعات النمو (2025–2030): معدل نمو سنوي مركب متوقع بنسبة 30%
• نظرة عامة على التكنولوجيا: أساسيات بطاريات الزنك والبرومين
• المشهد التنافسي: الشركات المصنعة والابتكارات الرائدة
• تحليل التكلفة واتجاهات تكلفة التخزين المعادلة (LCOS)
• دراسات حالة النشر: تطبيقات المرافق والتجارية وذات الشبكات المنفصلة
• المدفعات التنظيمية والحوافز السياسية في جميع أنحاء العالم
• سلسلة التوريد واعتبارات المواد الخام
• خط أنابيب الابتكار: الكيميائيات والتصميمات الجديدة
• آفاق المستقبل: الفرص والتحديات والتوصيات الاستراتيجية
• المصادر والمراجع

ملخص تنفيذي: الاتجاهات الرئيسية وآفاق 2025

تظهر أنظمة بطاريات الزنك والبرومين كبديل واعد في قطاع تخزين الطاقة الثابت، خاصة للتطبيقات متوسطة إلى كبيرة الحجم. اعتبارًا من عام 2025، تكتسب التكنولوجيا زخمًا بسبب سلامتها الجوهرية وقابلية توسعها وطول عمرها، مما يجعلها منافسًا صالحًا لبطاريات الليثيوم أيون وبطاريات تدفق الفاناديوم. تشمل الاتجاهات الرئيسية التي تشكل القطاع زيادة في النشر التجاري، والتقدم في كفاءة النظام، واهتمام متزايد من المرافق والمستخدمين الصناعيين الذين يسعون إلى حلول تخزين مستدامة وفعالة من حيث التكلفة.

تتقدم عدة شركات في مجال تجارية بطاريات الزنك والبرومين. قامت Redflow Limited، وهي شركة أسترالية، بتوسيع وجودها العالمي من خلال التثبيتات في مشاريع الاتصالات والشبكات المنفصلة والمرتبطة بالشبكة. توفر بطاريتهم ZBM3، التي تم إطلاقها في عام 2023، كثافة طاقة محسنة وصيانة منخفضة، ويتم استخدامها في أنظمة متعددة ميغاوات ساعة. Primus Power، التي تتخذ من الولايات المتحدة مقرًا لها، تواصل تطوير أنظمة EnergyPod الخاصة بها، مستهدفةً لهدف السوق للمرافق والشبكات الصغيرة مع التركيز على التخزين الطويل الأمد واستقرار الدورة العالية. تعمل شركة Sinocarb Carbon Industry في الصين أيضًا على زيادة الإنتاج، بهدف تلبية الطلب المحلي على التكامل المتجدد وتوازن الشبكة.

تشير البيانات الأخيرة إلى زيادة ملحوظة في مشاريع البلوغ التجارية. على سبيل المثال، أفادت Redflow بنمو قدره 50% على أساس سنوي في السعة التي تم نشرها في عام 2024، مع عقود جديدة في جنوب شرق آسيا وشمال أمريكا. تستخدم أنظمة الشركة في تكامل الطاقة المتجددة، والتقليل من ذروة الاستهلاك، والطاقة الاحتياطية، مما يظهر تنوع تقنية الزنك والبرومين. في هذه الأثناء، أعلنت Primus Power عن شراكات مع مرافق في الولايات المتحدة لنشر حلول التخزين متعددة الساعات، دعمًا لموثوقية الشبكة وزيادة تداخل المتجددة.

مع النظر إلى السنوات القليلة المقبلة، فإن التوقعات لبطاريات الزنك والبرومين تتجه نحو الإيجابية. من المتوقع أن يستفيد القطاع من دعم السياسات لتقنيات التخزين غير القابلة لليثيوم، حيث تسعى الحكومات ومشغلو الشبكة إلى تنويع محافظ تخزين الطاقة وتعزيز مرونة الشبكة. تركز الأبحاث والتطوير المستمرة على تحسين الكفاءة الإجمالية، وتقليل تكاليف النظام، وتمديد مدة الخدمة. يتوقع المراقبون في الصناعة أنه بحلول عام 2027، ستستحوذ بطاريات الزنك والبرومين على حصة أكبر من السوق الثابت لتخزين الطاقة، خاصةً في التطبيقات التي تتطلب دورات عميقة يومية وتفريغ طويل الأمد.

باختصار، يمثل عام 2025 عامًا محورياً لأنظمة بطاريات الزنك والبرومين، مع تسريع عمليات النشر، وتحسينات تكنولوجية، واعتراف متزايد في السوق. تشير مسار القطاع إلى نمو مستمر وزيادة الأهمية في الانتقال العالمي نحو الطاقة المستدامة.

حجم السوق وتوقعات النمو (2025–2030): معدل نمو سنوي مركب متوقع بنسبة 30%

من المتوقع أن يشهد السوق العالمي لأنظمة بطاريات الزنك والبرومين توسعًا قويًا بين عامي 2025 و2030، مع توافق آراء الصناعة على معدل نمو سنوي مركب متوقع يبلغ حوالي 30%. يقود هذا الارتفاع الطلب المتزايد على حلول تخزين الطاقة القابلة للتوسع وذات المدى الطويل لدعم تحديث الشبكات، ودمج الطاقة المتجددة، وتطبيقات الاحتياطي التجاري/الصناعي.

يقوم المصنعون الرئيسيون بتوسيع الإنتاج وقدرات النشر لتلبية الطلب المتوقع. أفادت شركة Redflow Limited، المعروفة بأنها رائدة في تكنولوجيا بطاريات الزنك والبرومين، بأنها شهدت نموًا كبيرًا في الطلبات والتركيبات، خاصةً في منطقة آسيا والمحيط الهادئ وفي شمال أمريكا. يتم نشر بطاريات ZBM3 وZBM2 الخاصة بهم في مشاريع مرتبطة بالشبكة ومشاريع خارج الشبكة، مع عقود حديثة بما في ذلك أنظمة متعددة ميغاوات ساعة لتطبيقات الاتصالات والشبكات الصغيرة.

لاعب رئيسي آخر، Primus Power (الولايات المتحدة)، تواصل توسيع خط منتج EnergyPod الخاص بها، مستهدفةً عملاء المرافق التجارية. تؤكد الشركة على السلامة وطول مدة الدورة وقابلية إعادة التدوير لعلم الكيمياء الزنك والبرومين، مما يجعلها بديلًا مستدامًا لبطاريات ليثيوم أيون لتخزين الطاقة الثابت. أعلنت Primus Power عن شراكات جديدة ومشاريع تجريبية في الولايات المتحدة وأوروبا والشرق الأوسط، بهدف الاستفادة من الحوافز السياسية وأهداف إزالة الكربون.

في الصين، تستثمر شركات مثل ZNShine Solar وغيرها في البحث والتطوير وتصنيع بطاريات الزنك والبرومين، بدعم من المبادرات الحكومية لتوطين سلاسل توريد تخزين الطاقة. من المتوقع أن تسرع هذه الجهود من تجارية وتخفيض التكاليف، مما يعزز تبني السوق في المنطقة.

تشير البيانات الصناعية لعام 2025 إلى أن إجمالي سعة بطاريات الزنك والبرومين المثبتة سيتجاوز عدة مئات من ميغاوات ساعة على مستوى العالم، مع نشر أنظمة متعددة جيجاوات ساعة متوقعة بحلول عام 2030. تجعل مرونة هذه التكنولوجيا وقدرتها على توفير تفريغ لمدة 4-12 ساعة منها جذابة للتكامل مع الطاقة المتجددة على نطاق المرافق، والشبكات الصغيرة، ومرونة البنية التحتية الحيوية.

مع النظر إلى الأمام، تبقى آفاق السوق إيجابية. من المتوقع أن تعزز التحسينات المستمرة في كفاءة النظام، وتكلفة الكيلووات ساعة، وعمر التشغيل من تنافسية الأنظمة ضد بطاريات ليثيوم أيون وبطاريات تدفق الفاناديوم. مع تكثيف الأطر التنظيمية لفرض تخزين طويل الأمد، واستمرار القلق بشأن سلاسل التوريد لليثيوم والفاناديوم، فإن أنظمة بطاريات الزنك والبرومين في وضع جيد لالتقاط حصة متزايدة من سوق تخزين الطاقة الثابتة حتى عام 2030 وما بعدها.

نظرة عامة على التكنولوجيا: أساسيات بطاريات الزنك والبرومين

أنظمة بطاريات الزنك والبرومين هي نوع من بطاريات التدفق الهجينة التي تستخدم أنود من معدن الزنك وكاثود من البروم، مذابة في حلول إلكتروليت مائية، لتخزين وإطلاق الطاقة الكهربائية. على عكس البطاريات التقليدية، فإن مكونات تخزين الطاقة وتوليد الطاقة في بطاريات التدفق مفصولة: يتم تخزين حلول الإلكتروليت في خزانات خارجية ورفعها عبر مجموعة الخلايا الكهروكيميائية المركزية خلال دورات الشحن والتفريغ. يسمح هذا التصميم بزيادة مرونة الطاقة (عن طريق زيادة حجم الخزان) والقدرة (عن طريق زيادة حجم المجموعة)، مما يجعل بطاريات الزنك والبرومين جذابة بشكل خاص لتطبيقات تخزين الطاقة الثابتة.

تشغيل بطارية الزنك والبرومين يعتمد على الطلاء والعزل القابلين للارتجاع للزنك المعدني عند القطب السالب والأكسدة/الاختزال للبروم عند القطب الموجب. خلال الشحن، يتم تخفيض أيونات الزنك وترسيبها كزنك معدني على الأنود، بينما يتم أكسدة أيونات البروميد إلى بروم عند الكاثود. خلال التفريغ، يتراجع العملية، مما يولد تيارا كهربائيا. يعمل النظام عادة عند درجات حرارة محيطية ويستخدم إلكتروليتات مائية غير قابلة للاشتعال، مما يساهم في ملفها التعريفي للسلامة مقارنة بتقنيات الليثيوم أيون.

في عام 2025، يتم تطوير تقنية بطاريات الزنك والبرومين تجارية ونشيطة من قبل عدة شركات، مع التركيز على تخزين الطاقة على نطاق الشبكة والتجارية/الصناعية. تعتبر شركة Redflow Limited، وهي شركة أسترالية، من الشركات الرائدة في تصنيع بطاريات الزنك والبرومين، حيث تقدم أنظمة معيارية مثل ZBM3 وحلول تخزين الطاقة القابلة للتوسع للشبكات الصغيرة، ودمج المتجددة، والطاقة الاحتياطية. تعرف بطاريات Redflow بقدرتها على التفريغ العميق (100% عمق التفريغ) وطول عمر الدورة (أكثر من 10,000 دورة) وتحملها للحرارة المحيطة العالية، مما يجعلها مناسبة للبيئات الصعبة.

لاعب رئيسي آخر هو Primus Power، ومقرها في الولايات المتحدة، حيث قامت بتطوير بطاريات الزنك والبرومين مع تكنولوجيات إدارة الأقطاب والإلكتروليتات المحمية. تم تصميم أنظمتهم لتبديل الطاقة مثل تخزين الطاقة والمساعدة في الشبكة ودمج المتجددة، مع التركيز على الصيانة المنخفضة وعمر التشغيل الطويل. تؤكد كلتا الشركتين على قابلية إعادة تدوير مكونات النظام واستخدام المواد الوفير والمتاحة وليس المواد النادرة، مما يعالج قلق الاستدامة المرتبط بكيميائيات البطاريات الأخرى.

مع النظر إلى السنوات القليلة المقبلة، من المتوقع أن تكتسب أنظمة بطاريات الزنك والبرومين زخمًا في الأسواق التي تتطلب تخزينًا طويل الأمد، ومعايير أمان عالية، وأداء قوي في ظروف قاسية. من المتوقع أن تساعد التحسينات المستمرة في تصميم المجموعة، وإدارة الإلكتروليت، وتكامل النظام في تقليل التكاليف وزيادة الكفاءة. مع تزايد تداخل الطاقة المتجددة عالميًا، تتجه بطاريات الزنك والبرومين كبديل صالح لبطاريات الليثيوم أيون وبطاريات تدفق الفاناديوم، خاصة للتطبيقات التي تتطلب استقرار دورة عالٍ ومرونة تشغيلية.

المشهد التنافسي: الشركات المصنعة والابتكارات الرائدة

يتميز المشهد التنافسي لأنظمة بطاريات الزنك والبرومين في عام 2025 بمجموعة صغيرة لكنها ديناميكية من الشركات المصنعة والمبتكرين، كل منهم يستغل الخصائص الفريدة لكيمياء الزنك والبرومين لتلبية احتياجات تخزين الطاقة على نطاق الشبكة والتجاري. يتميز القطاع باستمرار صقل التكنولوجيا، وزيادة الطاقة الإنتاجية، وزيادة تنفيذ المشاريع، خاصة في المناطق التي تعطي الأولوية لتكامل الطاقة المتجددة والتخزين طويل الأمد.

تعد Redflow Limited، شركة أسترالية معروفة ببطارياتها الرائدة من الزنك والبرومين، مثل ZBM3 وZCell. يتم نشر أنظمة Redflow في التطبيقات التجارية والصناعية وخارج الشبكة، مع مشاريع حديثة تشمل تثبيتات متعددة ميغاوات ساعة في أستراليا والولايات المتحدة. في عام 2024، أعلنت Redflow عن عقد كبير لتقديم نظام سعة 20 ميغاوات ساعة لشبكة ميكرو في كاليفورنيا، مما يبرز وجودها المتزايد في السوق الأمريكية. تواصل الشركة الاستثمار في زيادة الإنتاج والبحث والتطوير لتحسين كثافة الطاقة وتقليل التكاليف.

الشركة المصنعة البارزة الأخرى هي Primus Power، ومقرها الولايات المتحدة. تستخدم أنظمة EnergyPod للبطارية تقنيتها الخاصة بكيمياء الزنك والبرومين، وهي مصممة لطلبات طويلة الأمد وعالية المعدلات الدورية. تركز الشركة على المشاريع المرافق والعسكرية، مع تثبيتات في الولايات المتحدة، وأوروبا، والشرق الأوسط. تؤكد Primus Power على السلامة وقابلية إعادة تدوير أنظمتها، مما يجعلها بدائل لبطاريات الليثيوم أيون لتخزين الطاقة الثابت.

في الصين، دخلت شركة بايلون تكنولوجيز المحدودة، التي تعرف في الأساس بمنتجات بطاريات الليثيوم، أيضًا مجال بطاريات الزنك والبرومين، مما يعكس اهتمام صناعة واسعة في تنويع كيميائيات التخزين. تستثمر بايلون تك في البحوث والتطوير والمشاريع التجريبية، بهدف تجارية أنظمة الزنك والبرومين للتكامل مع الشبكة ودمج المتجددة.

تشمل الابتكارات الأخرى الملحوظة Gelion Technologies، التي تطور أنظمة هجين من الزنك والبرومين مع تحسينات في السلامة وقابلية التوسع، وSync Energy، وهي شركة نشطة في منطقة آسيا والمحيط الهادئ مع مشاريع تجريبية وشراكات تستهدف المستخدمين التجاريين والصناعيين.

مع النظر إلى المستقبل، من المتوقع أن يشهد قطاع بطاريات الزنك والبرومين زيادة في التنافسية مع تقدم الشركات المصنعة في الإنتاج وإظهار تخفيضات في التكاليف. إن المزايا الجوهرية للكيمياء—مثل قدرة التفريغ العميق، وعدم القابلية للاشتعال، وطول عمر الدورة—تن position it well for long-duration storage markets. ومع ذلك، يواجه القطاع تحديات من مزودي الليثيوم أيون الراسخين وكيميائيات بطاريات التدفق الناشئة. ستكون الشراكات الاستراتيجية، والحوافز الحكومية، والتنفيذ الناجح على نطاق واسع من العوامل الرئيسية التي تشكل المشهد التنافسي حتى عام 2025 وما بعدها.

تحليل التكلفة واتجاهات تكلفة التخزين المعادلة (LCOS)

تكتسب أنظمة بطاريات الزنك والبرومين زخمًا كبديل واعد لبطاريات الليثيوم أيون وبطاريات تدفق الفاناديوم لتخزين الطاقة الثابتة، خاصةً في التطبيقات التي تتطلب تخزين طويل الأمد وطول فترة دورة عالية. اعتبارًا من عام 2025، يعكس تحليل التكاليف وتكلفة التخزين المعادلة (LCOS) لبطاريات الزنك والبرومين كلاً من نضوج التكنولوجيا وتطور السوق.

تاريخيا كانت تكلفة رأس المال لأنظمة بطاريات الزنك والبرومين أعلى من تلك الخاصة ببطاريات الليثيوم أيون، أساسًا بسبب تعقيد هيكل بطارية التدفق والحاجة إلى مواد قوية لتحمل الإلكتروليتات المسببة للتآكل. ومع ذلك، قامت الشركات الرائدة مثل Redflow Limited و Primus Power بخطوات كبيرة في تقليل التكاليف من خلال تصميمات الأنظمة المعيارية، وزيادة كفاءة المجموعة، والاقتصاديات المتعلقة بالحجم. اعتبارًا من أوائل عام 2025، يتم الإبلاغ عن تكاليف الأنظمة لبطاريات الزنك والبرومين في نطاق 400-600 دولار لكل كيلووات ساعة للتثبيتات الجاهزة، مع توقعات مزيد من التخفيضات مع زيادة كميات الإنتاج ونضوج سلاسل التوريد.

يتأثر LCOS لبطاريات الزنك والبرومين بعدة عوامل، بما في ذلك كفاءة النظام (عادة 70-80%)، وعمر الدورة (غالبًا ما يتجاوز 10,000 دورة)، ومعدلات التدهور المنخفضة. على عكس بطاريات الليثيوم أيون، يمكن تفريغ أنظمة الزنك والبرومين بالكامل دون خطر التلف، مما يعزز السعة القابلة للاستخدام ويقلل من تكرار الاستبدال. وفقًا لبيانات من Redflow Limited، تقدم بطارية ZBM3 الخاصة بهم ضمانًا مدته 10 سنوات ومصممة للدورات اليومية، مما يدعم LCOS تنافسي يتراوح بين 0.10-0.20 دولار لكل كيلووات ساعة لتطبيقات التخزين متعددة الساعات.

توفر النشرuras الأخيرة، مثل نظام Redflow الذي بسعة 2 ميغاوات ساعة في كاليفورنيا والعديد من التثبيتات في أستراليا وجنوب شرق آسيا، بيانات واقعية تدعم هذه المطالبات بشأن التكاليف والأداء. أعلنت Redflow Limited أيضًا عن خطط لزيادة قدرة التصنيع، مما يُتوقع أن يؤدي إلى مزيد من الانخفاضات في التكاليف من خلال التقييس والأتمتة. في هذه الأثناء، تواصل Primus Power استهداف مشاريع تجارية ومرافق كبيرة، مع التأكيد على انخفاض إجمالي تكاليف الملكية ومتطلبات الصيانة الدنيا لأنظمة EnergyPod الخاصة بها.

مع النظر إلى المستقبل، فإن توقعات LCOS لبطاريات الزنك والبرومين إيجابية، مع توقع انخفاض التكاليف نتيجة لتحسين التكنولوجيا، وزيادة المنافسة، وأطر السياسة الداعمة للتخزين طويل الأمد. مع نضوج السوق، من المتوقع أن تصبح بطاريات الزنك والبرومين أكثر تنافسية، خاصةً في التطبيقات التي تكون فيها السلامة وطول الحياة وقدرات التفريغ العميق محل تقدير أكبر من الحجم أو الكفاءة العالية جدًا للدورات.

دراسات حالة النشر: تطبيقات المرافق والتجارية وذات الشبكات المنفصلة

تكتسب أنظمة بطاريات الزنك والبرومين زخمًا كحل تخزين طاقة متعدد الاستخدامات عبر تطبيقات المرافق والتجارية وذات الشبكات المنفصلة. إن كيميائها الفريدة—التي توفر قدرة تفريغ عميقة وعدم القابلية للاشتعال وطول عمر الدورة—تجعل منها بديلاً قويًا لبطاريات الليثيوم أيون وبطاريات تدفق الفاناديوم، خاصة حيث تكون السلامة والتخزين طويل الأمد من الأولويات.

في قطاع المرافق، يتسارع نشر بطاريات الزنك والبرومين، خاصةً لتخزين الطاقة على نطاق الشبكة ودمج المتجددة. كانت Redflow Limited، وهي شركة أسترالية، لاعبًا بارزًا، مع تثبيتات متعددة ميغاوات ساعة. في عام 2024، قامت Redflow بتكليف نظام سعة 2 ميغاوات ساعة لصالح لجنة الطاقة في كاليفورنيا، دعمًا لموثوقية الشبكة ودمج الطاقة المتجددة. تقوم الشركة أيضًا بتسليم مشروع سعة 20 ميغاوات ساعة في كاليفورنيا، المقرر إنجازه في عام 2025، والذي سيكون من أكبر نشرات بطاريات الزنك والبرومين على مستوى العالم. تُظهر هذه المشاريع قدرة التقنية على التوسع وقدرتها على توفير تخزين متعدد الساعات، وتنظيم التردد، وتقليل الذروة.

يتبنى المستخدمون التجاريون والصناعيون (C&I) بطاريات الزنك والبرومين لتطبيقات خلف العداد، بما في ذلك إدارة تكاليف الطلب والطاقة الاحتياطية. تم نشر وحدات بطارية ZBM3 الخاصة بشركة Redflow في مراكز البيانات، ومنشآت التصنيع، والبنية التحتية البعيدة. على سبيل المثال، أدرج مشغل اتصالات في جنوب أفريقيا أكثر من 1,000 بطارية من Redflow لتوفير طاقة احتياطية موثوقة لأبراج الهاتف المحمول، مما يعالج عدم الاستقرار في الشبكة ويقلل الاعتماد على مولدات الديزل. يتم تقدير تحمل البطاريات لدرجات الحرارة المحيطة العالية والدوران العميق في هذه البيئات.

تمثل التطبيقات خارج الشبكة والبعيدة منطقة نمو أخرى. إن بطاريات الزنك والبرومين مناسبة جيدًا للشبكات الصغيرة، والمجتمعات الجزرية، والمواقع الصناعية البعيدة حيث تكون لوجستيات وقود الديزل تحديًا وتزداد تداخل الطاقة المتجددة. قدمت Redflow أنظمة إلى مدارس وصيدليات خارج الشبكة في جزر المحيط الهادئ، مما يمكن من حلول الطاقة الشمسية مع التخزين توفر الطاقة على مدار الساعة. إن قدرة البطاريات على العمل دون تبريد نشط وإلكتروليتها غير القابلة للاشتعال تمثل مزايا رئيسية في هذه البيئات.

مع النظر إلى عام 2025 وما بعده، فإن التوقعات لنشر بطاريات الزنك والبرومين إيجابية. من المتوقع أن تؤدي تخفيضات التكاليف المستمرة، وزيادة الطاقة الإنتاجية، والاعتراف المتزايد بملف السلامة والاستدامة للتكنولوجيا إلى دفع المزيد من الاعتماد. تقوم شركات مثل Primus Power (الولايات المتحدة) وRedflow Limited بتوسيع خطوط المشاريع الخاصة بهم، مستهدفةً الأسواق المتقدمة والناشئة معًا. مع سعي مشغلي الشبكة والمستخدمين التجاريين للبحث عن بدائل لبطاريات الليثيوم أيون للتطبيقات طويلة الأمد وذات الدورة العالية، من المتوقع أن تلعب بطاريات الزنك والبرومين دورًا كبيرًا في مشهد تخزين الطاقة المتطور.

المدفعات التنظيمية والحوافز السياسية في جميع أنحاء العالم

تُعترف أنظمة بطاريات الزنك والبرومين بشكل متزايد من قبل صانعي السياسات والمنظمين كتكنولوجيا واعدة لتخزين الطاقة الثابت، خاصةً في سياق تحديث الشبكة، ودمج الطاقة المتجددة، وأهداف إزالة الكربون. اعتبارًا من عام 2025، تشكل المدفعات التنظيمية والحوافز السياسية اتجاه استخدام هذه النظم في عدة أسواق رئيسية.

في الولايات المتحدة، يستمر قانون خفض التضخم (IRA) لعام 2022 في تقديم دفعة كبيرة لتقنيات تخزين الطاقة غير الليثوم، بما في ذلك بطاريات الزنك والبرومين. يوفر الائتمان الضريبي للاستثمار (ITC) لمخازن الطاقة المستقلة، الذي يبقى ساريًا حتى عام 2032 على الأقل، مشاريع استخدام بطاريات الزنك والبرومين للاستفادة من ائتمان ضريبي بنسبة 30%، شريطة أن تفي بمتطلبات المحتوى المحلي والعمالة. لقد حفزت هذه السياسة اهتمامًا متزايدًا من المرافق ومطوري المشاريع لنشر كيميائيات بطاريات التدفق البديلة، حيث يسعون إلى تنويع سلاسل الإمداد وتقليل الاعتمادية على المعادن الحساسة مثل الليثيوم والكوبالت. مثل شركات مثل Redflow Limited، شركة أسترالية ذات حضور متزايد في أمريكا الشمالية، تقوم بنشر حلول بطارية الزنك والبرومين للاستفادة من هذه الحوافز.

في الاتحاد الأوروبي، تؤكد التوجيهات المعدلة للطاقة المتجددة وتنظيم البطاريات الأوروبية، والتي تدخل حيز التنفيذ في عام 2024، على الاستدامة، والدائرية، وشفافية سلسلة التوريد لتكنولوجيا البطاريات. تفضل هذه الأنظمة بطاريات الزنك والبرومين بسبب استخدامها للمواد الخام الوفيرة وغير الحرجة وإمكاناتها لعمر تشغيل طويل وقابلية إعادة التدوير. تقدم برامج صندوق الابتكار الخاص بالاتحاد الأوروبي وهورايزن أوروبا التمويل للمنح ودعم لمشاريع تجريبية لنشر بطاريات التدفق، مع مشاركة شركات مثل Redflow Limited وPrimobius GmbH (مشروع مشترك مع خبرة في إعادة تدوير البطاريات) في مشاريع تجريبية والمشاريع المشتركة.

في أستراليا، تستمر البرامج الحكومية والمحلية في إعطاء الأولوية لتخزين الطاقة طويل الأمد لدعم الانتقال إلى نسب مرتفعة من الطاقة المتجددة. قدمت الوكالة الأسترالية للطاقة المتجددة (ARENA) وشركة تمويل الطاقة النظيفة (CEFC) من التمويل والدعم المالي لتسريع مشاريع بطاريات الزنك والبرومين، بما في ذلك تركيبات واسعة النطاق من Redflow Limited. من المتوقع أن تسرع هذه التدابير السياسية من التجارية وزيادة تبني أنظمة بطاريات الزنك والبرومين في السنوات القادمة.

مع النظر إلى المستقبل، تتطور الأطر التنظيمية في آسيا—خاصةً في الصين واليابان وكوريا الجنوبية—لدعم تقنيات التخزين غير الليثية، مع بروز مشاريع تجريبية وحوافز التصنيع المحلية. حيث تسعى حكومات العالم لضمان أمن الطاقة، ومرونة الشبكة، والاستدامة البيئية، من المتوقع أن تستفيد أنظمة بطاريات الزنك والبرومين من بيئة سياسية مواتية حتى عام 2025 وما بعده.

سلسلة التوريد واعتبارات المواد الخام

تكتسب أنظمة بطاريات الزنك والبرومين زخمًا كبديل واعد لتقنيات الليثيوم أيون لتخزين الطاقة الثابتة، خاصةً في تطبيقات الشبكة الكبيرة والتجارية. اعتبارًا من عام 2025، تُشكل سلسلة التوريد والمشاكل المرتبطة بالمواد الخام لهذه البطاريات من خلال توفر الزنك والبرومين عالميًا، والقدرات التصنيعية المتطورة، والشراكات الاستراتيجية بين اللاعبين الرئيسيين في الصناعة.

يعد الزنك معدنًا متاحًا على نطاق واسع، حيث يتجاوز الإنتاج العالمي 13 مليون طن متري سنويًا. تشمل المنتجين الرئيسيين الصين وأستراليا وبيرو، مما يضمن قاعدة إمداد مستقرة ومتنوعة نسبيًا. يُمثل استخدام الزنك في بطاريات التدفق جزءًا صغيرًا من إجمالي الطلب على الزنك، الذي تسيطر عليه صناعات التغطية والسبائك. يساعد هذا الوفرة والبنية التحتية للتعدين الموجودة على عزل مصنعي بطاريات الزنك والبرومين عن تقلبات الأسعار ومخاطر الإمداد التي أثرت على أسواق الليثيوم والكوبالت في السنوات الأخيرة.

البروم، المكون الرئيسي الآخر، أقل وفرة ولكنه لا يزال متاحًا، حيث يتمركز الإنتاج الكبير بشكل رئيسي في الولايات المتحدة وإسرائيل والصين. تعتبر منطقة البحر الأحمر مصدرًا رئيسيًا، حيث تلعب شركات مثل مجموعة ICL و شركة ألبامارل أدوار قيادية في استخراج البروم والإمداد العالمي. بينما يمكن أن تتعرض أسعار البروم لتقلبات بسبب العوامل التنظيمية والبيئية، يُعتبر السوق عمومًا مستقرًا، وتعد مستويات الإنتاج الحالية كافية لدعم النمو المتوقع لتركيبات بطاريات الزنك والبرومين في السنوات القادمة.

من الناحية التصنيعية، تقوم شركات مثل Redflow Limited (أستراليا) وPrimus Power (الولايات المتحدة) بزيادة القدرة الإنتاجية لتلبية الطلب المتزايد. أعلنت Redflow Limited عن منشآت تصنيع جديدة واتفاقيات إمداد لتأمين المواد الخام وتبسيط اللوجستيات، بينما تستمر Primus Power في تطوير شراكات سلسلة التوريد لضمان مصادر موثوقة لكل من الزنك والبروم. تدعم هذه الجهود نظام متزايد من موردي المكونات والمتعاقدين على التصنيع، خاصةً في منطقة آسيا والمحيط الهادئ وأمريكا الشمالية.

مع النظر إلى المستقبل، يبقى التفاؤل بشأن سلاسل توريد بطاريات الزنك والبرومين إيجابيًا. إن الوفرة النسبية للزنك، والإنتاج القائم للبروم، وغياب المعادن النادرة أو المحصورة تجعل هذه الأنظمة حلاً مرنًا وقابلًا للتوسع لتخزين الطاقة طويل الأمد. ومع ذلك، سيستمر التركيز على اللوائح البيئية، خاصةً فيما يتعلق باستخراج البروم ومعالجته، للحفاظ على نمو مستدام. من المتوقع أن تستثمر الأطراف المعنية في مزيد من التكامل الرأسي ومبادرات إعادة التدويير لتعزيز أمان الإمدادات وتقليل الأثر البيئي على مر السنوات القادمة.

خط أنابيب الابتكار: الكيميائيات والتصميمات الجديدة

تكتسب أنظمة بطاريات الزنك والبرومين زخما كبديل واعد لبطاريات الليثيوم أيون وبطاريات تدفق الفاناديوم، خاصةً لتطبيقات تخزين الطاقة الثابتة. اعتبارًا من عام 2025، يتميز خط أنابيب الابتكار في هذا المجال بالتقدم في الكيمياء، وتصميم النظام، وجهود التوسع، بدعم من الشركات المصنعة الراسخة ومطوري التكنولوجيا الناشئين.

يعد اللاعب الرئيسي في سوق بطاريات الزنك والبرومين هو Redflow Limited، وهي شركة أسترالية قامت بتسويق بطاريات الزنك والبرومين المعيارية للاستخدام في الشبكات والتجاري والصناعي. تتميز بطارية ZBM3 الخاصة بـ Redflow، التي أُطلقت في عام 2023، بكثافة طاقة محسنة، وصيانة مبسطة، وقدرات إدارة عن بعد معززة. تتوسع الشركة بنشاط في قدرتها التصنيعية وأعلنت عن خطط لإنشاء مصنع جديد في منطقة جنوب شرق آسيا، بهدف تلبية الطلب المتزايد في منطقة آسيا والمحيط الهادئ وما بعدها.

مساهم مهم آخر هو Primus Power، وهو مطور مقيم في الولايات المتحدة يركز على بطاريات الزنك والبرومين بتصاميم خزان مفردة محمية. يتم نشر أنظمة EnergyPod الخاصة بشركة Primus في مشاريع الشبكات الصغيرة ونطاقات المرافق، مع استمرار أبحاث وتطوير تستهدف زيادة العمر الافتراضي، وزيادة كفاءة الدوران، وتقليل تكاليف النظام. تتعاون الشركة مع المرافق والوكالات الحكومية للتحقق من الأداء في ظروف العالم الحقيقي.

في الصين، تقوم شركة Hunan Redox Energy Storage Technology Co., Ltd. بزيادة إنتاج بطاريات الزنك والبرومين للتكامل مع مشاريع الطاقة المتجددة واستقرار الشبكة. تستثمر الشركة في خطوط تصنيع آلية وتشارك في عدة مشاريع تجريبية تظهر تثبيتات متعددة ميغاوات ساعة.

على جبهة الابتكار، تتركز جهود البحث والتطوير على تحسين متانة الأغشية، وتحسين تركيبات الإلكتروليت، وتطوير تصميمات الخزان ذات التكلفة الفعالة. تستكشف الشركات أيضًا الأنظمة الهجينة التي تجمع بين بطاريات الزنك والبرومين وتقنيات تخزين أخرى لتعزيز المرونة والقدرة على التكيف. يتم استخدام مرونة وعدم قابلية الاشتعال لكيمياء الزنك والبرومين لاستهداف الأسواق التي تتطلب معايير أمان صارمة واحتياجات تخزين طويل الأمد.

مع النظر إلى السنوات القليلة المقبلة، فإن التوقعات بشأن أنظمة بطاريات الزنك والبرومين إيجابية، مع توقع انخفاض التكاليف، وتحسين الأداء، وتبني تجاري أوسع. يضع المشاركون في الصناعة أنفسهم لالتقاط الفرص في تخزين الطاقة على مستوى الشبكة، ودمج المتجددة، وتطبيقات خارج الشبكة، حيث تستمر السياسة والدعم السوقي لتخزين الطاقة طويل الأمد في النمو.

آفاق المستقبل: الفرص والتحديات والتوصيات الاستراتيجية

تشكل آفاق المستقبل لأنظمة بطاريات الزنك والبرومين (ZBFB) في عام 2025 وما بعده نتيجة لتقارب التقدم التكنولوجي، وفرص السوق، والتحديات المستمرة. مع تسارع سوق تخزين الطاقة العالمي—المدفوع بانتشار الطاقة المتجددة وتحديث الشبكات—تُعترف ZBFB بشكل متزايد بقيمتها الفريدة، خاصةً في تطبيقات التخزين طويل الأمد والثابت.

تقوم الشركات الرائدة في الصناعة مثل Redflow Limited (أستراليا) و Primus Power (الولايات المتحدة) وSync Energy (كوريا الجنوبية) بزيادة الإنتاج ونشر مشاريع تجارية على نطاق واسع. أعلنت Redflow Limited عن العديد من التثبيتات على نطاق ميغاوات في أستراليا والولايات المتحدة، مستهدفةً التطبيقات في الشبكة والشبكات المنفصلة، مع تركيز على قطاعات الاتصالات والتعدين والشبكات الصغيرة. على سبيل المثال، يتم دمج بطارية ZBM3 الخاصة بهم في أنظمة تخزين الطاقة الكبيرة، مع مخطط طريق لمزيد من تخفيض التكاليف وتحسين الأداء حتى عام 2025.

تتواجد الفرص لبطاريات الزنك والبرومين بشكل خاص في الأسواق التي تتطلب تخزينًا طويل الأمد (4+ ساعات)، والمرونة، والسلامة. على عكس بطاريات الليثيوم أيون، فإن بطاريات الزنك والبرومين ليست قابلة للاشتعال ويمكن تفريغها بعمق دون تدهور كبير، مما يجعلها جذابة للبنية التحتية الحيوية ودمج الطاقة المتجددة. إن معيارية وتوسع هذه الأنظمة يجعلها مثالية لانتشارات موزعة وعالية الجهد. في عام 2025، من المتوقع أن تصدر العديد من الحكومات والمرافق مناقصات وبرامج تجريبية تفضل بشكل خاص التقنيات غير الليثومية، مما يفتح السوق أمام بطاريات الزنك والبرومين.

ومع ذلك، تبقى التحديات قائمة. تواجه ZBFBs منافسة شديدة من كل من حلول الليثيوم أيون الراسخة والبدائل الناشئة مثل بطاريات الفاناديوم ذات التدفق. التركيز على تقليل التكلفة هو أمر رئيسي: بينما تتجنب ZBFBs استخدام الفاناديوم المكلف، يجب إدارة سعر وسلسلة إمداد البروم ومكونات النظام بعناية. تستثمر شركات مثل Primus Power في زيادة القدرة التصنيعية وتحسين العمليات لمعالجة هذه القضايا. بالإضافة إلى ذلك، تُعتبر الكفاءة الدورية الدنيا النسبية (عادةً 70-80%) مقارنةً بأداء الليثيوم أيون (85-90%) عقبة تقنية، على الرغم من أن أبحاث وتطوير مستمرة تهدف إلى تقليل هذه الفجوة.

تشمل التوصيات الاستراتيجية للمشاركين في السوق: الاستثمار في البحث والتطوير لتحسين الكفاءة وتقليل التكاليف؛ تشكيل شراكات مع مطوري الطاقة المتجددة والمرافق لتأمين المشاريع التجريبية؛ والدعوة إلى أطر سياسية تعترف بالمزايا الفريدة لبطاريات التدفق. مع نضوج القطاع، سيكون التعاون بين الشركات المصنعة والمستخدمين النهائيين والمنظمين أمرًا حاسمًا لإطلاق الإمكانية الكاملة لأنظمة بطاريات الزنك والبرومين في مشهد الطاقة المتغير.

المصادر والمراجع

• Primus Power
• ZNShine Solar
• Pylon Technologies Co., Ltd.
• Gelion Technologies
• ICL Group
• Albemarle Corporation
• Primus Power