أصبحت بطاريات النيكل والزنك، التي تم اختراعها منذ مائة عام، سلعة رائجة بسبب احتياجات مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي من إمدادات الطاقة العالية على المدى القصير.

الملخص:

وفقًا للمعلومات، تستخدم شركة ZincFive الناشئة في مجال البطاريات في ولاية أوريغون تقنية بطاريات النيكل والزنك مع أكثر من قرن من التاريخ في مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي وتخطط لتطوير منتجات جديدة لتحل محل بعض المكثفات الفائقة. وتتوقع الشركة أن تصل مبيعات بطاريات النيكل والزنك لمراكز بيانات الذكاء الاصطناعي إلى 105 ملايين دولار أمريكي هذا العام، بزيادة سنوية قدرها 60%.

تخطط ZincFive أيضًا لطرح أسهمها للاكتتاب العام من خلال الاندماج مع شركة استحواذ ذات أغراض خاصة (SPAC). وقدمت الشركة الوثائق ذات الصلة إلى هيئة الأوراق المالية والبورصة الأمريكية في يونيو من هذا العام. وقال الرئيس التنفيذي تود هيجينبوثام إنه من المتوقع أن تكتمل عملية الاندماج بحلول منتصف ديسمبر.

لا تعد بطاريات النيكل والزنك تقنية جديدة. في وقت مبكر من أوائل القرن العشرين، راهن توماس إديسون على السيارات الكهربائية طويلة المدى التي تعمل بالبطاريات، وتقدم بطلب للحصول على براءة اختراع لتكنولوجيا البطاريات التي تجمع بين النيكل والحديد والزنك. ومع ذلك، مع الانتشار السريع لمحركات الاحتراق الداخلي التي تعمل بالبنزين، تم استخدام هذه البطاريات في النهاية بشكل أساسي في سيناريوهات محدودة مثل التعدين والسكك الحديدية.

اليوم، أدى الطلب على إمدادات الطاقة العالية الطاقة على المدى القصير في مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي إلى استخدامات جديدة لبطاريات النيكل والزنك المحسنة.

وقال هيغينبوثام إن بطارية ZincFive تستخدم قطبًا سالبًا من الزنك وقطبًا موجبًا من النيكل النقي، ويمكنهما إطلاق جميع الطاقة المخزنة في غضون 4 دقائق، ويمكن أن تصل سرعة التفريغ إلى 5 أضعاف سرعة البطاريات التقليدية. ووفقا للتقرير، فإن هذا النوع من البطاريات سيواجه قيودا من حيث الحجم والتكلفة وعمر البطارية عند استخدامه في السيارات الكهربائية، لكنه مناسب لتوفير طاقة احتياطية قصيرة المدى لمراكز البيانات.

عند انقطاع مصدر الطاقة الخارجي فجأة، يمكن لبطارية النيكل والزنك الاستجابة خلال أجزاء من الثانية والاستمرار في تشغيل المعدات مثل وحدات معالجة الرسومات (GPUs) في مركز البيانات لمدة تصل إلى 5 دقائق، وبعد ذلك يتولى مولد الديزل أو الغاز الطبيعي المهمة. بالنسبة لمراكز بيانات الذكاء الاصطناعي ذات تكاليف الحوسبة العالية، حتى انقطاع التيار الكهربائي لفترة قصيرة جدًا يمكن أن يسبب خسائر كبيرة.

"هذه هي تقنية عصر إديسون، ولكننا أدخلنا بعض التحسينات الجديدة على الكيمياء التي تسمح لها بتدوير الشحن والتفريغ بمعدلات عالية جدًا"، قال هيغينبوثام.

وبحسب قوله، قامت شركة ZincFive بتسليم بطاريات النيكل والزنك للعملاء بقدرة إجمالية تبلغ 1.3 جيجاوات. ويشبه شكل هذه البطاريات بطاريات الرصاص الحمضية المستخدمة في مركبات الوقود. تقوم الشركة بتركيب ما يصل إلى 39 بطارية في خزائن يبلغ ارتفاعها حوالي 2.1 متر، وتضعها على منصات منزلقة، ثم تنشر خزانات متعددة جنبًا إلى جنب في مركز البيانات.

بالإضافة إلى الاستجابة لانقطاعات الطاقة، تستهدف ZincFive أيضًا الذروة اللحظية المتكررة لاستهلاك الطاقة في خوادم الذكاء الاصطناعي.

قال هيجينبوثام إن وحدات معالجة الرسوميات غالبًا ما تتطلب نبضات عالية الطاقة تدوم حوالي 50 مللي ثانية فقط، وعند هذه النقطة يمكن أن تكون احتياجات الخادم من الطاقة أعلى بنسبة 70% من المعتاد. وعلى مدار عدة أشهر، قد يتعين على مركز البيانات التعامل مع الملايين من هذه النبضات.

وأشار التقرير إلى أن مراكز البيانات تعتمد عادة على المكثفات الفائقة لتوفير كميات صغيرة من الطاقة بسرعة للتعامل مع هذه الاحتياجات. تعمل ZincFive على تطوير بطاريات النيكل والزنك التي يتم تفريغها بشكل أسرع، بهدف إطلاق الطاقة الكاملة خلال دقيقتين وإعادة الشحن بنفس السرعة.

وبحسب هيغينبوثام، تأمل الشركة أن تتمكن البطارية الجديدة من توفير ضعف عدد نبضات الطاقة بحوالي نصف تكلفة المكثف الفائق. ولا تزال هذه أهدافًا للتطوير، ومن غير المتوقع أن تكون المنتجات الجديدة متاحة تجاريًا حتى عام 2028.

كما أدى نمو الطلب على مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي إلى تحسين الأداء المالي لشركة ZincFive. وفي النصف الأول من العام الحالي، بلغ هامش الربح الإجمالي للشركة 9.5%، مقارنة بسالب 14% في نفس الفترة من العام الماضي. ويعتقد التقرير أن نمو الطلب على الذكاء الاصطناعي والطائرات بدون طيار يوفر فرص عمل جديدة لصناعة البطاريات من الجيل الجديد، والتي كافحت في السابق من أجل التطور.