السيارات الكهربائية.. بين التحديات والتطوير

قليل من المجالات في عالم الطاقة النظيفة ديناميكية مثل سوق السيارات الكهربائية. حيث تعتبر هي السوق الأبرز والأكثر شهرة وضجة على مستوى العالم. في المقال التاليث سوف نستعرض السيارات الكهربائية.. بين التحديات والتطوير.

تطور مبيعات السيارات الكهربائية.

تضاعفت مبيعات السيارات الكهربائية في عام 2021 إلى رقم قياسي جديد بلغ 6.6 مليون. حيث أنه في عام 2012 تم بيع 120 ألف سيارة كهربائية فقط في جميع أنحاء العالم. في عام 2021 ، يتم بيع أكثر من هذا العدد كل أسبوع. ما يقرب من 10٪ من مبيعات السيارات العالمية كانت كهربائية في عام 2021 ، أي أربعة أضعاف حصة السوق في عام 2019. وبذلك وصل العدد الإجمالي للسيارات الكهربائية على طرق العالم إلى حوالي 16.5 مليون، أي ثلاثة أضعاف في عام 2018.

وقد حافظت المبيعات العالمية للسيارات الكهربائية على الاحتفاظ بها ارتفاعًا قويًا في عام 2022، مع بيع 2 مليون في الربع الأول، بزيادة 75٪ عن نفس الفترة من عام 2021. حيث يعود نجاح المركبات الكهربائية إلى عوامل متعددة. ويعتبر دعم السياسات المستدامة هو الركيزة الأساسية. حيث تضاعف الإنفاق العام على الإعانات والحوافز للمركبات الكهربائية تقريبًا في عام 2021 إلى ما يقرب من 30 مليار دولار أمريكي. كما تعهد عدد متزايد من البلدان بالتخلص التدريجي من محركات الاحتراق الداخليه أو وضع أهداف طموحة لكهربة المركبات خلال العقود القادمة. وفي الوقت نفسه، فإن العديد من شركات صناعة السيارات لديها خطط لكهربة أساطيلها بما يتجاوز أهداف السياسة. أخيرًا، تم توفير طرازات كهربائية جديدة أكثر بخمس مرات في عام 2022 مما كانت عليه في عام 2015، مما زاد من جاذبية المستهلكين.

مشكلة إمدادات السيارات الكهربائية وقطع التصنيع.

تستمر مبيعات السيارات الكهربائية في تحطيم الأرقام القياسية، لكن قيود إمدادات المعادن تلوح في الأفق

تسبب العديد من الظروف البيئية والسياسية مثل جائحة كوفيد 19 وحرب روسيا في أوكرانيا في تعطيل سلاسل التوريد العالمية، وتأثرت صناعة السيارات بشدة. في المستقبل القريب، قد يؤدي تأخير تسليم المركبات الكهربائية للعملاء إلى إضعاف نمو المبيعات في بعض الأسواق. ولكن على المدى الطويل، توفر جهود الحكومات والشركات لكهرباء النقل أساسًا متينًا لمزيد من النمو في مبيعات السيارات الكهربائية. يفترض سيناريو التعهدات المعلنة لوكالة الطاقة الدولية (APS)، والذي يستند إلى تعهدات وإعلانات السياسة الحالية التي تركز على الحفاظ على المناخ، أن المركبات الكهربائية تمثل أكثر من 30٪ من المركبات المباعة عالميًا في عام 2030 عبر جميع الأوضاع (باستثناء العجلتين والثلاث عجلات). على الرغم من أن هذا مثير للإعجاب، إلا أنه لا يزال أقل بكثير من حصة 60 ٪ اللازمة بحلول عام 2030 لتتماشى مع مسار من شأنه أن يقلل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بحلول عام 2050. في ظل خطط السياسة الحالية الواردة في سيناريو سياسات الوكالة الدولية للطاقة (STEPS)، تصل المركبات الكهربائية إلى ما يزيد قليلاً عن 20٪ من المبيعات في عام 2030، مما زاد المخزون بمقدار 11 ضعفًا من مستويات اليوم إلى 200 مليون سيارة.

من المتوقع أن تنمو القيمة السوقية العالمية للكهرباء لشحن المركبات الكهربائية بأكثر من 20 ضعفًا في المستقبل، لتصل إلى ما يقرب من 190 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2030، وهو ما يعادل حوالي عُشر القيمة السوقية للديزل والبنزين اليوم. ومع ذلك، قد يكون حجم البنية التحتية العامة للشحن التي تم الإعلان عنها غير كافٍ لتشغيل حجم سوق المركبات الكهربائية المستهدفة. هناك اختلافات مهمة عبر البلدان من حيث فرض رسوم على سرعة نشر البنية التحتية والحاجة إليها. سيعتمد العدد المناسب من أجهزة الشحن لكل مركبة على الخصائص المحلية مثل مخزون المساكن ومسافات السفر النموذجية والكثافة السكانية والاعتماد على الشحن المنزلي. من المرجح أن يوفر الشحن في المنزل ومكان العمل قدرًا كبيرًا من الطلب بشكل عام، لكن عدد أجهزة الشحن العامة لا يزال بحاجة إلى التوسع تسعة أضعاف والوصول إلى أكثر من 15 مليون وحدة في عام 2030 لتلبية هذا الطلب.

دعم البيئة والتخلص من العوادم السلبية.

تستمر المبيعات في الارتفاع، ولكن هناك الكثير مما يتعين القيام به لدعم البنية التحتية للشحن والمركبات الثقيلة

كهربة النقل لها فوائد متعددة. أدى الغزو الروسي لأوكرانيا إلى إبراز دور السيارات الكهربائية في خفض الطلب على النفط؛ إنه أحد الإجراءات العشرة التي اقترحتها وكالة الطاقة الدولية لخفض استخدام النفط في المدى القريب. يشير نشر المركبات الكهربائية بما يتماشى مع التعهدات والإعلانات الواردة في APS إلى إزاحة (باستثناء عجلتين وثلاث عجلات) بمقدار 1.6 مليون برميل يوميًا من النفط بحلول عام 2025 و 4.6 مليون برميل يوميًا بحلول عام 2030. فيما يتعلق بالمناخ المتغير، تحقق المركبات الكهربائية خفضًا صافيًا لانبعاثات غازات الاحتباس الحراري بما يقرب من 580 مليون طن من مكافئ ثاني أكسيد الكربون في APS على أساس جيد للعجلة مقارنة بالاستخدام المكافئ لمركبات ICE - أكثر من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون المرتبطة بالطاقة في كندا اليوم- تعمل كهربة النقل على زيادة الطلب على الكهرباء بشكل طبيعي: من المتوقع أن تمثل المركبات الكهربائية حوالي 4 ٪ من إجمالي الطلب النهائي على الكهرباء بحلول عام 2030. عند 1100 تيراواط / ساعة، يكون الطلب على الكهرباء من المركبات الكهربائية على مستوى العالم في عام 2030 مكافئًا إلى ضعف إجمالي استخدام الكهرباء اليوم في البرازيل.

تحديات المستقبل للسيارات الكهربائية.

تساعد كهربة النقل في معالجة تلوث الهواء والاعتماد على استيراد النفط وتغير المناخ

أدت الزيادة السريعة في مبيعات السيارات الكهربائية أثناء الوباء إلى اختبار مرونة سلاسل توريد البطاريات، وزادت الحرب الروسية في أوكرانيا من تفاقم التحدي. حيث ارتفعت أسعار المواد الخام مثل الكوبالت والليثيوم والنيكل. في مايو 2022، كانت أسعار الليثيوم أعلى بسبع مرات مما كانت عليه في بداية عام 2021. يعد الطلب غير المسبوق على البطاريات ونقص الاستثمار الهيكلي في سعة التوريد الجديدة من العوامل الرئيسية. حيث تسبب الغزو الروسي لأوكرانيا في مزيد من الضغوط، حيث تزود روسيا 20٪ من النيكل عالي النقاء على مستوى العالم. انخفض متوسط أسعار البطاريات بنسبة 6٪ إلى 132 دولارًا أمريكيًا للكيلوواط / ساعة في عام 2021، وهو انخفاض أبطأ من انخفاض بنسبة 13٪ في العام السابق. إذا ظلت أسعار المعادن في عام 2023 مرتفعة كما كانت في الربع الأول، فستصبح عبوات البطاريات أغلى بنسبة 15٪ مما كانت عليه في عام 2021، مع تساوي كل شيء آخر. ومع ذلك، نظرًا لبيئة أسعار النفط الحالية، تظل القدرة التنافسية النسبية للمركبات الكهربائية غير متأثرة.

تتركز سلاسل إمداد البطاريات اليوم في جميع أنحاء الصين ، والتي تنتج ثلاثة أرباع جميع بطاريات الليثيوم أيون وتضم 70٪ من الطاقة الإنتاجية للكاثودات و 85٪ من الطاقة الإنتاجية للأنودات (كلاهما مكونان رئيسيان للبطاريات). يوجد أكثر من نصف قدرة معالجة وتكرير الليثيوم والكوبالت والجرافيت في الصين. أوروبا مسؤولة عن أكثر من ربع الإنتاج العالمي للسيارات الكهربائية ، لكنها موطن لقليل جدًا من سلسلة التوريد باستثناء معالجة الكوبالت بنسبة 20٪. تلعب الولايات المتحدة دورًا أصغر في سلسلة توريد بطاريات السيارات الكهربائية العالمية، حيث تنتج 10٪ فقط من إنتاج السيارات الكهربائية و 7٪ من قدرة إنتاج البطاريات. تتمتع كل من كوريا واليابان بحصة كبيرة من سلسلة التوريد الخاصة بمعالجة المواد الخام، لا سيما في إنتاج مادة الكاثود والأنود عالي التقنية، وكوريا مسؤولة عن 15٪ من قدرة إنتاج مادة الكاثود، بينما تمثل اليابان 14٪ من الكاثود و 11 ٪ من إنتاج مادة الأنود.