3 أبريل 2026 – أدت التطورات الحديثة في تكنولوجيا البطاريات إلى تطوير بطاريات قلوية خاصة تجمع بين الأداء المعزز والسلامة المحسنة والتوافق البيئي الأقوى، مما يعالج التحديات طويلة الأمد في صناعة البطاريات الأساسية ويفتح آفاق تطبيق جديدة في الإلكترونيات الاستهلاكية والأجهزة الطبية والقطاعات الصناعية.
قام فريق من الباحثين بقيادة شياووي تنغ، أستاذ جيمس مانينغ في الهندسة الكيميائية في WPI، بنشر دراسة رائدة في Chemsuschem ، وكشف عن نهج جديد لتحسين أداء البطاريات القلوية الخاصة باستخدام السيليكات كمادة مضافة للكهارل. ويعمل هذا الابتكار على منع توليد غاز الهيدروجين بشكل فعال أثناء الشحن، وهو عنق الزجاجة الفني الرئيسي الذي أدى لفترة طويلة إلى الحد من كفاءة الطاقة والقدرة التخزينية للبطاريات القلوية القائمة على الحديد.
وقال تنغ: "إن الحديد مادة وفيرة ومستدامة، مما يجعله مرشحًا مثاليًا لأنودات البطاريات، ولكن تطبيقه العملي في البطاريات القلوية قد أعاقه إنتاج الهيدروجين وتكوين أكسيد الحديد". "من خلال إضافة السيليكات إلى المنحل بالكهرباء، نجحنا في حل هذه المشكلات، مما مهد الطريق لبطاريات قلوية خاصة عالية الأداء ومنخفضة التكلفة مناسبة لتخزين طاقة الشبكة وغيرها من التطبيقات واسعة النطاق."
وفي الوقت نفسه، تعمل الجهات الصناعية على تسريع تسويق البطاريات القلوية الخاصة ذات الميزات المحسنة. قامت شركة VARTA AG، الشركة الرائدة عالميًا في مجال تكنولوجيا البطاريات، بتوسيع خط منتجاتها القلوية الخاصة، حيث أطلقت بطاريات متميزة خالية من الزئبق بأشكال خاصة مصممة للأجهزة التي تتطلب إمدادات طاقة مستدامة. تتميز هذه البطاريات بعمر افتراضي يصل إلى 3.5 سنوات، وانخفاض التفريغ الذاتي والأداء المستقر، مما يجعلها مثالية للأجهزة الطبية والآلات الحاسبة وأجهزة التحكم عن بعد والألعاب.
تظهر بيانات السوق أن قطاع البطاريات القلوية الخاصة العالمي يشهد نموًا قويًا، مدفوعًا بزيادة الطلب على حلول الطاقة الموثوقة والصديقة للبيئة. وفقًا لتقرير حديث صادر عن Newstrail، من المتوقع أن ينمو سوق البطاريات القلوية العالمية، بما في ذلك المتغيرات الخاصة، من 9.2 مليار دولار أمريكي في عام 2025 إلى 15.2 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2035، بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 5.2٪. ومن المتوقع أن تمثل البطاريات القلوية الخاصة، بأدائها المخصص لسيناريوهات محددة، حصة متزايدة من هذا النمو.
وفي الصين، وهي منتج ومستهلك رئيسي للبطاريات القلوية، يعمل دعم السياسات والابتكار التكنولوجي على تعزيز تطوير البطاريات القلوية الخاصة. وقد دفعت اللوائح البيئية الصارمة في البلاد، مثل اللوائح المنقحة بشأن تقييد محتوى الزئبق في البطاريات وتقييم المنتجات الخضراء - معيار البطاريات (GB/T 39749-2023)، الشركات المصنعة إلى تطوير منتجات خالية من الزئبق ومنخفضة الانبعاثات. حققت الشركات المحلية الرائدة اختراقات في الأداء في درجات الحرارة المنخفضة، والتحكم في التفريغ الذاتي، وتقليل البصمة الكربونية، مع معدل توطين المواد الرئيسية مثل ثاني أكسيد المنغنيز الكهربائي (EMD) يتجاوز 93%.
ويشير خبراء الصناعة إلى أن البطاريات القلوية الخاصة تتطور لتلبية احتياجات السوق المتنوعة. تكتسب المتغيرات عالية الطاقة، والتي يمكن أن توفر تفريغًا مستمرًا لأكثر من 500 مللي أمبير، قوة جذب في فرشاة الأسنان الكهربائية وأجهزة الصوت المحمولة، في حين تُستخدم نماذج التخزين الطويلة جدًا التي يزيد عمرها الافتراضي عن 10 سنوات على نطاق واسع في معدات الطوارئ والأجهزة المنزلية الذكية. بالإضافة إلى ذلك، أصبحت البطاريات القلوية الخاصة المصممة خصيصًا لعملاء الفئة B في مجال الإلكترونيات الطبية وأجهزة استشعار إنترنت الأشياء محركًا جديدًا للنمو، حيث تمثل المشتريات المخصصة من الفئة B 15.3% من حصة السوق في الصين.
على الرغم من ظهور بطاريات الليثيوم أيون والبطاريات القابلة لإعادة الشحن، إلا أن البطاريات القلوية الخاصة تحافظ على قدرتها التنافسية نظرًا لقدرتها على تحمل التكاليف وتوافرها على نطاق واسع وملاءمتها لسيناريوهات الصيانة المنخفضة. وقال أحد محللي الصناعة من FMI: "تحتل البطاريات القلوية الخاصة مكانة فريدة من نوعها في السوق، خاصة بالنسبة للأجهزة التي تتطلب تخزينًا طويل الأمد وجهدًا ثابتًا وإمدادات طاقة فعالة من حيث التكلفة". "ومع الابتكارات التكنولوجية المستمرة والوعي البيئي المتزايد، سيستمر نطاق تطبيقها في التوسع."
وبالنظر إلى المستقبل، سيركز الباحثون والمصنعون على زيادة تحسين كثافة الطاقة، وخفض التكاليف، وتعزيز إمكانية إعادة التدوير. ومن المتوقع أن يؤدي دمج المواد النانوية مثل الجرافين وأنابيب الكربون النانوية إلى تعزيز أداء البطارية، في حين أن الترويج للمواد المتجددة وأنظمة إعادة التدوير ذات الحلقة المغلقة سيساعد على تحقيق أهداف التنمية الخضراء لهذه الصناعة. مع تزايد انتشار المنازل الذكية والأجهزة القابلة للارتداء ومحطات إنترنت الأشياء، تستعد البطاريات القلوية الخاصة للعب دور أكثر أهمية في تشغيل مستقبل الطاقة المحمولة.
