أعلنت شركة جنرال موتورز (GM) أنها ستقوم بدخول كبير إلى سوق تخزين الطاقة، والذي يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالطلب المتزايد بسرعة على الطاقة في مراكز البيانات وشبكات الطاقة. وفي السباق من أجل توفير إمدادات طاقة مستقرة لمراكز بيانات الذكاء الاصطناعي، تحاول شركة السيارات التقليدية العملاقة أن تصبح مزودًا رئيسيًا للطاقة خلف البنية التحتية من خلال تكنولوجيا البطاريات الجديدة.
في العام الماضي، دخلت شركات السيارات والبطاريات بشكل متكرر في مجال تخزين الطاقة عبر الحدود. أخذت شركة إعادة تدوير البطاريات Redwood Materials زمام المبادرة وأنشأت قسمًا لتخزين الطاقة، وتعاونت مع Crusoe في ولاية نيفادا بالولايات المتحدة الأمريكية، لاستخدام حزم بطاريات السيارات الكهربائية القديمة لتشغيل مراكز البيانات. وفي وقت لاحق، أعلنت شركة فورد أنها ستحول بعض قدرتها على تصنيع البطاريات إلى إنتاج بطاريات تخزين الطاقة على مستوى الشبكة. واليوم، أصبحت خطة تخزين الطاقة التي أعلنت عنها جنرال موتورز أكثر طموحًا من حيث الحجم والمسار الفني، حيث تستهدف مجموعة واسعة من السيناريوهات بدءًا من مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي وحتى استخدام الطاقة في المصانع.
وفقاً لأحدث خطة لشركة جنرال موتورز، يتضمن تخطيط الشركة في مجال تخزين الطاقة بشكل أساسي إجراءين على مرحلتين. وتتمثل الخطوة الأكثر أهمية في التوصل إلى تعاون استراتيجي مع شركة Peak Energy الناشئة للعمل بشكل مشترك على تطوير نظام جديد لبطاريات أيونات الصوديوم للتطبيقات على مستوى الشبكة. باستثناء السوق الصينية، لم تعلن أي شركة سيارات أخرى عن خطة إنتاج واسعة النطاق لبطاريات أيونات الصوديوم، مما يجعل اختيار جنرال موتورز لمسار التكنولوجيا نادرًا جدًا بين شركات السيارات العالمية.
وقال كورت كيلتي، نائب رئيس جنرال موتورز للبطاريات والاستدامة، إن الشركة اختارت دخول السوق من أنظمة تخزين الطاقة لأن متطلبات أداء البطارية في هذا السيناريو تتوافق بشكل كبير مع النظام الكيميائي لأيون الصوديوم الذي تطوره جنرال موتورز. ولم تكشف جنرال موتورز عن المبلغ المحدد للاستثمار في مشروع تخزين الطاقة هذا، ولكن من المعروف أنها التزمت سابقًا باستثمار 900 مليون دولار أمريكي في تسويق أنظمة كيمياء البطاريات الجديدة، بما في ذلك مركز جديد لتطوير البطاريات والبنية التحتية الأخرى ذات الصلة.
تشبه بطاريات أيون الصوديوم بطاريات أيون الليثيوم من حيث مبدأ العمل، ولكن لها بدائل في المواد الرئيسية بهدف تقليل التكاليف وإطالة العمر وتقليل مخاطر ارتفاع درجة الحرارة. المقايضة: تميل بطاريات أيونات الصوديوم إلى أن تكون أكبر وأثقل لنفس سعة تخزين الطاقة. بالنسبة لأنظمة تخزين الطاقة على مستوى الشبكة ذات القيود الفضفاضة نسبيًا على المساحة والوزن، تعتبر هذه المقايضة مقبولة، وأصبحت أحد العوامل الرئيسية وراء اختيار جنرال موتورز إعطاء الأولوية لتكنولوجيا أيونات الصوديوم لسيناريوهات تخزين الطاقة بدلاً من سيارات الركاب.
سبق أن استخدمت Peak Energy بطاريات أيونات الصوديوم لبناء أنظمة تخزين الطاقة وأعادت تصميم بنية النظام بناءً على خصائص هذه البطارية. نظرًا لانخفاض خطر ارتفاع درجة حرارة بطاريات أيونات الصوديوم، لم تعد منتجات تخزين الطاقة على نطاق الشبكة من Peak Energy تتطلب أنظمة تبريد تقليدية وأجهزة إخماد الحرائق، وبالتالي تقليل تكاليف البناء الأولية ونأمل في تقليل نفقات الصيانة في العمليات طويلة المدى. وقال بول مينسون، مدير التسويق التجاري لتخزين الطاقة في جنرال موتورز، إنه من خلال "التخلص المباشر من العنصر الأكثر صعوبة"، يمكن للشركات في الوقت نفسه تقليل نقاط الفشل ومخاطر التشغيل والصيانة.
ووفقاً لخطط الطرفين، ستقوم جنرال موتورز بتزويد شركة Peak Energy ببطاريات أيونات الصوديوم، والتي ستكمل تكامل النظام وتوفر حلولاً كاملة لتخزين الطاقة للعملاء مثل شبكات الطاقة ومراكز البيانات. ومع ذلك، سيستغرق الأمر بعض الوقت حتى يتم وضع بطاريات أيونات الصوديوم المبنية على نظام جنرال موتورز الجديد في الإنتاج الضخم. وتتوقع جنرال موتورز أن تدخل الدفعة الأولى من بطاريات أيون الصوديوم مرحلة الإنتاج التجريبي في مركز تطوير خلايا البطاريات التابع لها في عام 2028. وتعتقد جنرال موتورز أن هذه المنشأة الجديدة يمكن أن تقصر دورة التسويق لأنظمة كيمياء البطاريات الجديدة بحوالي عام واحد، وتزيد من تخفيف تكاليف البحث والتطوير والتحقق في هذه العملية.
وقبل أن يتم تسويق نظام أيون الصوديوم تجاريًا بالكامل، ستشارك جنرال موتورز في سوق تخزين الطاقة من خلال مسار تكنولوجي أكثر نضجًا. تتمثل الخطة الحالية في توفير خلايا فوسفات حديد الليثيوم (LFP) لشركة LG New Energy لاستخدامها في نظام تخزين الطاقة الخاص بها خلال المرحلة الانتقالية. سبق أن تعاونت شركة LG New Energy وGM في إنتاج بطاريات السيارات الكهربائية من خلال مشروع Ultium المشترك. سيؤدي هذا التعاون إلى إدخال أعمال تخزين الطاقة في إطار التعاون الحالي.
وبالإضافة إلى تعاونها مع Peak Energy وLG New Energy، أعلنت جنرال موتورز أيضاً عن توسيع تعاونها مع Redwood Materials. تم تأسيس Redwood على يد المدير التنفيذي السابق لشركة Tesla J. B. Straubel وتغطي أعمالها إعادة تدوير البطاريات وأنظمة تخزين الطاقة. حاليًا، حصلت شركة Redwood على نفايات الإنتاج من مصنع بطاريات جنرال موتورز واستلمت عددًا كبيرًا من مجموعات البطاريات الخردة من سيارات جنرال موتورز الكهربائية لإعادة تدويرها. قالت جنرال موتورز إن حوالي 10000 حزمة بطارية موجودة حاليًا في قائمة الانتظار لإرسالها إلى Redwood للمعالجة.
في سيناريو مركز البيانات، قامت شركة Redwood بنشر نظام شبكة صغيرة يتكون من بطاريات ثانوية في مركز بيانات Crusoe في سباركس، نيفادا، بمقياس 12 ميجاوات/63 ميجاوات في الساعة، لتوفير دعم طاقة مستقر لمركز البيانات. هذه المرة، قررت جنرال موتورز تقديم نظام تخزين الطاقة من الخشب الأحمر بقدرة 7.2 ميجاوات في الساعة في مصنع في ميشيغان. وتقدر جنرال موتورز أنه من المتوقع أن يوفر هذا النظام للمصنع ما يقرب من 3 ملايين دولار من تكاليف الطاقة طوال دورة حياته بأكملها. وقال كال لانكتون، الرئيس التجاري لشركة Redwood، إن هذا المشروع هو "خطوة أولى" لشركة Redwood وسيساعد الشركة على توسيع نطاق تطبيقاتها من مراكز البيانات إلى المواقع الصناعية.
ومن منظور سيناريوهات التطبيق، هناك اختلافات واضحة في استخدام أنظمة تخزين الطاقة في مراكز البيانات والمصانع الكبيرة. في بيئات مراكز البيانات كثيفة الاستخدام لوحدة معالجة الرسومات، تُستخدم البطاريات غالبًا بشكل متكرر لتسهيل تقلبات الطاقة الناتجة عن أحمال الحوسبة. في المقابل، تولي السيناريوهات الصناعية مثل مصانع جنرال موتورز المزيد من الاهتمام لحلاقة الذروة وملء الوادي - عن طريق تفريغ البطاريات خلال ساعات الذروة لاستهلاك الكهرباء، مما يقلل من ذروة الطلب في فواتير الشبكة، وبالتالي ضغط فواتير الكهرباء الشهرية، مع توفير طاقة احتياطية في حالة فشل الشبكة لتحسين استمرارية الإنتاج وموثوقيته.
وقال كيلتي إنه بالنسبة لشركة جنرال موتورز، فإن هذا النوع من نظام تخزين الطاقة لا يعد مجرد أداة لتوفير التكاليف، ولكنه أيضًا جزء مهم من تحسين المرونة التشغيلية الشاملة. وكشف أن مشروع مصنع ميشيغان يعتبر مشروعاً نموذجياً، وقد أبدت الشركة اهتماماً كبيراً بتحسين موثوقية المصنع من خلال تخزين الطاقة. ووفقاً لرؤية جنرال موتورز، ستقوم مصانعها حول العالم في المستقبل بنشر أنظمة مماثلة لتخزين الطاقة تدريجياً لتحقيق فوائد مزدوجة بين الحسابات الاقتصادية والعمليات المستقرة.