[سلسلة الحرب الاقتصادية بين الصين والولايات المتحدة واختيارات كوريا] ③ إعادة تشكيل سلسلة توريد بطاريات السيارات الكهربائية وسبل تأمين المعادن الأساسية

أولاً: المقدمة

تشهد سلسلة توريد بطاريات السيارات الكهربائية العالمية تغيرات سريعة. تُعتبر صناعة مكونات البطاريات مرحلة أساسية في سلسلة توريد السيارات الكهربائية العالمية، التي يكون منتجها النهائي هو السيارات الكهربائية، وتُعرف أيضًا باسم "سلسلة توريد بطاريات السيارات الكهربائية"، وهي سلسلة توريد عالمية معقدة تشمل العديد من البلدان في مراحل مختلفة.

كما هو موضح بشكل مناسب في قانون خفض التضخم الأمريكي (IRA)، تنقسم سلسلة توريد بطاريات السيارات الكهربائية بشكل أساسي إلى مراحل تتعلق بالمعادن الأساسية والمواد المكونة، ومرحلة مكونات البطاريات، ومرحلة تصنيع الخلايا وتجميع الحزم، ومرحلة إنتاج السيارات الكهربائية، ومرحلة إعادة تدوير البطاريات المستعملة.

أبرز التغييرات الأخيرة المتعلقة بسلسلة توريد بطاريات السيارات الكهربائية العالمية هي أن الخطط المستقبلية للقوى العظمى في مجال سلاسل التوريد، مثل الولايات المتحدة وأوروبا واليابان، التي تسعى للسيطرة على صناعة السيارات التقليدية وسلسلة توريد بطاريات السيارات الكهربائية العالمية، تواجه تحديات وعقبات كبيرة. في سياق سلسلة توريد بطاريات السيارات الكهربائية العالمية، فإن الجزء الذي تبرز فيه الولايات المتحدة وأوروبا واليابان وكوريا قوتها وتخلق فيه أكبر قيمة مضافة هو على الأرجح إنتاج السيارات الكهربائية. ومع ذلك، فإن منافسة الصين تتزايد بسرعة في إنتاج وتصدير السيارات الكهربائية. تجاوزت الصين ألمانيا في إجمالي صادرات السيارات، بما في ذلك السيارات ذات محركات الاحتراق الداخلي والسيارات الكهربائية، في عام 2022، وأصبحت أكبر مصدر للسيارات في العالم في عام 2023، متجاوزة اليابان.

يعود التقدم السريع للصين في إنتاج السيارات الكهربائية إلى إنتاج بطاريات السيارات الكهربائية بأسعار معقولة. عادةً ما تُعرف تكلفة بناء مصانع البطاريات في الصين بحوالي 50 مليار دولار لكل جيجاوات ساعة (GWh)، بينما في الخارج تتراوح التكلفة بين 70 و 80 مليار دولار، وفي الولايات المتحدة وأوروبا تتجاوز 120 مليار دولار، أي أكثر من ضعف التكلفة في الصين. من الناحية الرقمية، من الصعب جدًا على البلدان خارج الصين أن تتفوق على القدرة التنافسية لأسعار بطاريات السيارات الكهربائية الصينية.

تمثل الشركات الصينية الأربع، والكورية ثلاث، واليابانية ثلاث، 90% من سوق مصنعي خلايا البطاريات في العالم. تتخلف الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي بشكل كبير في تكنولوجيا البطاريات وقدرات الإنتاج. تركز شركات السيارات الكهربائية الأمريكية والأوروبية فقط على تجميع حزم البطاريات، وهي المرحلة الأخيرة من سلسلة توريد البطاريات، بينما يتم استخراج ومعالجة المواد الخام للبطاريات وتصنيع خلايا البطاريات بشكل أساسي في كوريا والصين. قد تتمكن الولايات المتحدة وأوروبا من اللحاق بالصين بسرعة في بناء مصانع خلايا البطاريات. العامل الأكثر تأثيرًا على دورة حياة بطاريات السيارات الكهربائية بأكملها هو تأمين ومعالجة المعادن الأساسية والمواد المكونة.

يركز هذا الفصل على تحليل مرحلة توريد المعادن الأساسية والمواد المكونة في سلسلة توريد بطاريات السيارات الكهربائية العالمية، مقارنة بمراحل التوريد الأخرى. الضعف الأكثر وضوحًا في سلسلة توريد بطاريات السيارات الكهربائية في الولايات المتحدة وأوروبا واليابان وكوريا هو تأمين المعادن الأساسية ومعالجة المواد المكونة، والتي يُقال إن الصين تسيطر عليها بنسبة 70-80٪. حاليًا، تستثمر الشركات الصينية في المناجم الموجودة في البلدان النامية، وخاصة في أمريكا اللاتينية وجنوب شرق آسيا وأفريقيا، وتقوم بتعدينها، ثم تجلبها إلى الصين لمعالجتها إلى شكل مركبات معدنية أساسية قبل إدخالها في مكونات البطاريات وتصديرها.

تحدث تغييرات كبيرة بالفعل في مراحل توريد المعادن الأساسية والمواد المكونة، وستتنوع أكثر في المستقبل، بسبب تشريع وتفعيل قانون خفض التضخم الأمريكي (IRA) وقانون المواد الخام الأساسية (CRMA) للاتحاد الأوروبي. التغيير الأول هو أن الولايات المتحدة وأوروبا تضعان آليات قانونية وتنظيمية مختلفة للحد من الاستخدام غير المنضبط للمعادن الصينية من قبل شركات بطاريات السيارات الكهربائية. يميز التمييز بين المواد الصينية والمواد غير الصينية من خلال نظام إثبات المنشأ لمكونات البطاريات والمعادن، مما يؤدي إلى تغييرات في سلسلة توريد البطاريات من خلال حوافز الإعانات في قانون IRA. بعد إقرار قانون IRA، حدثت تغييرات كبيرة في الاستثمارات على مستوى العالم. الشركات التي غادرت الولايات المتحدة بسبب ارتفاع الضرائب وتكاليف العمالة تفكر في الاستثمار في أمريكا الشمالية لتلبية حصص المكونات، وتستثمر في تطوير المناجم في كندا وأستراليا وأفريقيا، وما إلى ذلك، باستثناء الصين، للعثور على المواد الخام الأولية. المعادن الأساسية الأكثر أهمية هنا هي المعادن الأرضية النادرة والمعادن الأساسية الخمس للبطاريات: الليثيوم والنيكل والكوبالت والمنغنيز والجرافيت.

التغيير الثاني هو أن تعدين ومعالجة المعادن الأساسية في البلدان المتقدمة مثل أستراليا وكندا والولايات المتحدة تشكل اتجاهًا جديدًا، بعيدًا عن تعدين البلدان النامية الذي كان ممارسة تقليدية لتطوير الموارد العالمية. الشركات المتقدمة التي كانت تقوم بتطوير الموارد في الخارج فقط برأس المال والتكنولوجيا تتجه الآن إلى بلدانها الخاصة، مدعيةً التنمية الصديقة للبيئة.

التغيير الثالث هو أن البلدان الغنية بالموارد المعدنية الأساسية، مثل أمريكا اللاتينية وجنوب شرق آسيا وأفريقيا، وهي مناطق تطوير تقليدية، تظهر اتجاهًا نحو التصنيع والقومية للموارد بهدف تطوير التصنيع وتصنيع المنتجات النهائية مثل السيارات الكهربائية بالتوازي مع مجرد توريد المواد الخام.

ثانياً: إعادة تشكيل سلسلة توريد بطاريات السيارات الكهربائية العالمية

1. إنتاج وتصدير السيارات الكهربائية العالمية

يتزايد انتشار السيارات الكهربائية بسرعة. في عام 2022، بلغ إجمالي عدد السيارات الكهربائية المسجلة في جميع أنحاء العالم 10.83 مليون، بزيادة قدرها 61.3٪ مقارنة بالعام السابق. وفقًا لتقرير SNE Research، من المتوقع أن يصل تسليم السيارات الكهربائية في عام 2023 إلى حوالي 14.78 مليون وحدة (Kim Sung-eun 2021/10/13).

<الشكل 1> حجم انتشار السيارات الكهربائية العالمية

المصدر: Kim Sung-eun 2021.

علاوة على ذلك، ارتفعت نسبة اختراق السيارات الكهربائية (نسبة السيارات الكهربائية من إجمالي حجم مبيعات السيارات) من حوالي 1٪ في الفترة من 2015 إلى 2017 إلى 13٪ في عام 2022. زاد الطلب على بطاريات السيارات الكهربائية من 28 جيجاوات ساعة (GWh) في عام 2015 إلى 492 جيجاوات ساعة. وفقًا لـ SNE Research، من المتوقع أن تصل مبيعات السيارات الكهربائية الجديدة السنوية العالمية إلى حوالي 80 مليون وحدة في عام 2035، وأن تصل نسبة الاختراق إلى حوالي 90٪. ونتيجة لذلك، من المتوقع أن ينمو الطلب على بطاريات السيارات الكهربائية من 687 جيجاوات ساعة في عام 2023 إلى 5.3 تيراواط ساعة (TWh - 1 TWh يعادل 1000 GWh) في عام 2035.

<الشكل 2> توقعات الطلب والعرض العالمي لبطاريات السيارات الكهربائية

المصدر: Kim Sung-eun 2021.

في توقعاتها الأخيرة لصناعة بطاريات السيارات الكهربائية العالمية لعام 2030، قدمت شركة McKinsey & Company توقعًا متفائلًا لحجم إمدادات البطاريات بحلول عام 2030 بلغ 4.6 تيراواط ساعة (McKinsey & Company 2023). النقطة الأكثر إثارة للاهتمام في تقرير McKinsey & Company هي أنه يتوقع أن يصل إجمالي القيمة المضافة المتولدة في صناعة بطاريات السيارات الكهربائية من المنبع إلى المصب بحلول عام 2030 إلى 400 مليار دولار، ويقوم بتقسيمها حسب سلسلة القيمة (انظر الشكلين 3 و 4).

صعود الصين هو أكبر تغيير في النظام البيئي العالمي للسيارات الكهربائية. يتطلب التحول من محركات الاحتراق الداخلي إلى السيارات الكهربائية تقنيات بطاريات جديدة، ومحركات، ومكونات مغناطيسية دائمة للمحركات، وتعدين ومعالجة المعادن الأساسية، وسلاسل قيمة وسلاسل توريد جديدة تشمل مكونات البطاريات. باستثناء Tesla، أكبر شركة مصنعة للسيارات الكهربائية في العالم، فإن معظم الشركات المصنعة للسيارات الكهربائية هي شركات صينية. تتحول شركات مثل General Motors (GM) و Ford Motor و Volkswagen بسرعة إلى تصنيع السيارات الكهربائية، لكنها لم تحقق نجاحًا كبيرًا في سوق السيارات الكهربائية الصينية باستثناء Tesla (Chang and Bradsher 2023).

<الشكل 3> توقعات McKinsey لعام 2030 للطلب العالمي على السيارات الكهربائية

المصدر: McKinsey & Company 2023.

<الشكل 4> توقعات McKinsey لعام 2030 لسلسلة قيمة السيارات الكهربائية

المصدر: McKinsey & Company 2023, 3.

حتى نهاية عام 2022، تجاوزت مبيعات السيارات الكهربائية العالمية 10 ملايين وحدة لأول مرة. ارتفعت نسبة السيارات الكهربائية من إجمالي سوق السيارات إلى 14٪، بزيادة تزيد عن عشرة أضعاف في خمس سنوات فقط منذ تجاوزت مليون وحدة في عام 2017. الصين هي أكبر سوق للسيارات الكهربائية في العالم، حيث سجلت حوالي 6 ملايين وحدة. في نهاية عام 2022، احتلت أوروبا المرتبة الثانية في المبيعات الجديدة بـ 3.2 مليون وحدة، تليها الولايات المتحدة بحوالي 700 ألف وحدة، وأمريكا الشمالية، بما في ذلك الولايات المتحدة، بـ 1.3 مليون وحدة.

يمكن اعتبار تجاوز حصة السيارات الكهربائية من مبيعات السيارات الجديدة 5٪ نقطة تحول (tipping point) حيث تدخل مرحلة الانتشار دون مساعدة خارجية مثل الإعانات. تجاوزت النرويج، الرائدة في انتشار السيارات الكهربائية، نقطة التحول في عام 2013 وتحقق حاليًا نسبة انتشار تزيد عن 80٪، وقد وصلت دول متقدمة مثل الصين وفرنسا وألمانيا إلى نقطة التحول تباعًا. من المتوقع أن تصل نقطة التحول العالمية للسيارات الكهربائية حوالي عام 2025، مما يعني أن التحول الكامل إلى التنقل الكهربائي (e-mobility) أصبح وشيكًا.

في 5 يوليو 2023، أفادت صحيفة فايننشال تايمز على نطاق واسع أن BYD باعت 641,000 وحدة في النصف الأول من عام 2022، متجاوزة مبيعات Tesla البالغة 564,000 وحدة. لم يقتصر التطور السريع لشركات تصنيع السيارات الكهربائية الصينية على السوق المحلية الصينية فحسب، بل امتد إلى السوق العالمية.[1] بقيادة BYD، تقوم شركات تصنيع السيارات الكهربائية الصينية بالفعل بتأسيس شبكات مبيعات محلية في مختلف البلدان من خلال إبرام اتفاقيات وكلاء، وتصدير منتجاتها إلى أسواق السيارات الأوروبية، وكذلك إلى أستراليا والشرق الأوسط وأمريكا اللاتينية وجنوب شرق آسيا. تمثل أوروبا 40٪ من صادرات السيارات الصينية. نظرًا لأنه كان من المعتاد لشركات السيارات الأوروبية إنتاج السيارات في الصين وبيعها في السوق الصينية، فإن تصدير السيارات المصنعة في الصين إلى أوروبا هو ظاهرة جديدة.

أحد الأسباب الرئيسية لتصدير السيارات الكهربائية الصينية إلى أوروبا هو انخفاض الإعانات في سوق السيارات الكهربائية الصينية. لا تزال الرسوم الجمركية على سوق السيارات الأوروبية تبلغ 10٪ فقط، على عكس الرسوم الجمركية المفروضة على السيارات المستوردة من الصين بنسبة 27.5٪ بعد إدارة ترامب، ولا تزال هناك إعانات للسيارات الكهربائية.

مع التوسع التدريجي لصادرات السيارات الكهربائية الصينية إلى أوروبا، سواء كانت سيارات Tesla المنتجة محليًا في الصين أو السيارات الكهربائية الصينية التي تنتجها شركات صينية في الصين وأوروبا، فإن التحول إلى السيارات الكهربائية سيؤدي إلى هيمنة الصين على سوق السيارات العالمي. هذا يمثل تغييرًا جذريًا في الهيكل التصنيعي العالمي التقليدي حيث تستورد الولايات المتحدة وأوروبا واليابان السلع الاستهلاكية من الصين وتصدر السيارات الفاخرة إلى الصين.

صعود السيارات الكهربائية الصينية له جوانب مماثلة لصعود سيارات نيسان وهوندا وتويوتا اليابانية في الثمانينيات. في 10 يوليو 2023، أفادت رويترز بحدوث تغييرات سريعة في تايلاند. منذ عام 2020، تم استثمار 1.44 مليار دولار في تايلاند، بما في ذلك من قبل BYD و Great Wall Motor، وبدأت قصة جديدة لصناعة السيارات في سوق تهيمن عليه اليابان تاريخيًا. تايلاند هي أكبر دولة منتجة ومصدرة للسيارات في جنوب شرق آسيا، وثاني أكبر سوق مبيعات بعد إندونيسيا. لعقود من الزمان، مارست شركات تصنيع السيارات اليابانية نفوذًا مهيمنًا هنا، وتم التعامل معها كاستمرار للسوق اليابانية. ومع ذلك، فإن التغييرات في سوق السيارات التايلاندية مدفوعة باستراتيجية شركات تصنيع السيارات الصينية لزيادة الصادرات وبناء مراكز إنتاج خارجية استجابةً لسوق السيارات الكهربائية الصينية شديدة التنافسية (Ghoshal and Kongkunakornkul 2023).

تهدف تايلاند إلى تحويل حوالي 30٪ من إنتاجها السنوي من السيارات البالغ 2.5 مليون وحدة إلى سيارات كهربائية بحلول عام 2030، وتطمح إلى أن تصبح مركزًا لإنتاج السيارات الكهربائية في منطقة جنوب شرق آسيا، وتعمل بنشاط على جذب الاستثمارات لتحقيق ذلك. في عام 2022، تم تسجيل 850,000 سيارة كهربائية جديدة في تايلاند. من يناير إلى أبريل 2023، سجلت BYD الصينية 7,300 سيارة من إجمالي 18,481 سيارة كهربائية تم بيعها، مما يجعلها حاليًا الرائدة في السوق، تليها SAIC الصينية، وشركة Hozon الناشئة للسيارات الكهربائية، و Tesla. في المقابل، فإن مبيعات السيارات الكهربائية لشركة تويوتا موتور ضئيلة للغاية.

في فبراير 2023، نشرت مجلة MIT Technology Review سلسلة من مقالتين من جزأين حول كيفية سيطرة الصين على سوق السيارات الكهربائية العالمي (Yang 2023). يؤكد المؤلف، Zeyi Yang، أن شركات السيارات الكهربائية الصينية لديها فرصة للتوسع خارج الصين لتصبح علامات تجارية عالمية لأول مرة في التاريخ. على الرغم من الإجراءات التشريعية مثل IRA و CRMA، سيستمر دخول السيارات الكهربائية والبطاريات الصينية إلى السوق الأوروبية، ومن المتوقع أن يحدث دخول السوق الأمريكية، المغلقة حاليًا، في النهاية.

وفقًا لتقرير حديث صادر عن مركز الدراسات الاستراتيجية والدولية (CSIS) في الولايات المتحدة، فإن التهديد الاستراتيجي الناجم عن صعود صناعة السيارات الكهربائية الصينية وصادراتها، من منظور الولايات المتحدة، هو أن الصين تغلبت على ضعفها الاستراتيجي طويل الأمد المتمثل في استيراد السيارات من الولايات المتحدة وأوروبا والاعتماد على سلاسل التوريد الأمريكية حتى للنفط. من المحتمل بشكل متزايد أن يحدث العكس في المستقبل، حيث تستورد الولايات المتحدة وأوروبا السيارات الكهربائية الصينية، وتعتمد على تعدين ومعالجة المعادن الأساسية، وهي مكونات وسلع خام تسيطر عليها الصين، لصناعة السيارات الكهربائية.

في المستقبل، ستكون الولايات المتحدة والصين هما القوتان الرئيسيتان في سوق السيارات العالمي الذي يركز على السيارات الكهربائية. يبدو أن سوق السيارات المحلي الصيني مشبع إلى حد ما بسبب المنافسة المفرطة، وسوق السيارات الكهربائية الأمريكية، الذي بدأ للتو، سيصبح مشبعًا قريبًا بشكل حتمي. ستتنافس شركات السيارات الكهربائية الصينية والأمريكية في أسواق كبيرة مثل الهند والبرازيل وإندونيسيا. تجذب إندونيسيا بالفعل استثمارات صينية لبناء مصانع سيارات كهربائية. السبب المهم الذي يجعل الولايات المتحدة وأوروبا واليابان بحاجة إلى توحيد وتعزيز منصات التعاون في منطقة المحيطين الهندي والهادئ هو أن هذه المنطقة ستشهد دخولًا متكاملًا لأسواق السيارات الكهربائية والبطاريات والرقمية والذكاء الاصطناعي وأشباه الموصلات في المستقبل (Mehdi and Moerenhout 2023).

في حين أن الحكومة الأمريكية حددت هدفًا بنسبة 50٪ من مبيعات السيارات الجديدة لتكون سيارات كهربائية بحلول عام 2030، فقد أعلنت في 12 أبريل 2023 عن هدف معدل بنسبة 67٪ بحلول عام 2032. تمتلك حكومة ولاية كاليفورنيا بالفعل معيارًا لحظر مبيعات السيارات ذات محركات الاحتراق الداخلي بحلول عام 2035، ومن المتوقع أن تتماشى تحركات إدارة بايدن المستقبلية مع معيار حظر مبيعات السيارات ذات محركات الاحتراق الداخلي بحلول عام 2035 على مستوى الحكومة الفيدرالية. يتوقع الصناعة أن يصل معدل اختراق السيارات الكهربائية في الولايات المتحدة إلى حوالي 17٪ بحلول عام 2026. إذا سارت خطط إدارة بايدن كما هو متوقع، فسوف تقفز إلى 50٪ بحلول عام 2030، ثم تقفز مرة أخرى إلى 67٪ بحلول عام 2032.

يعطي هذا النمط من انتشار السيارات الكهربائية العديد من الآثار المترتبة على المنافسة على الهيمنة بين الولايات المتحدة والصين. ستصل المنافسة على الهيمنة في الصناعات المتقدمة بين الولايات المتحدة والصين إلى ذروتها بين عامي 2026 و 2030، وستكون السيارات الكهربائية والبطاريات القابلة لإعادة الشحن في طليعة الصناعات المتقدمة، وليس فقط أشباه الموصلات. ترى الولايات المتحدة أنه من الصعب تقليص الفجوة مع الصين بالطرق التجارية التقليدية، ولذلك تسعى إلى اللحاق بركب بطاريات السيارات الكهربائية من خلال وسائل الأمن القومي، وما إلى ذلك. يمكن اعتبار ذلك خطة لملاحقة اللعبة التي تخسر فيها حاليًا بنتيجة 8-1 في الجولة الأولى، لتصل إلى نتيجة 8-5 في الجولة الخامسة. إذا استخدمنا استعارة لعبة البيسبول مرة أخرى، فإنهم يرسمون صورة للفوز بنتيجة 11-10 في عام 2040.

2. مكونات البطارية

الجزء الأكثر أهمية في السيارة الكهربائية هو خلية البطارية، التي تشكل حوالي 40٪ من تكلفة السيارة. تنتج الصين معظم المكونات المستخدمة في البطاريات. تنتج الصين 74٪ من الفواصل، و 82٪ من الإلكتروليتات، و 92٪ من المواد الكاثودية، و 77٪ من المواد الأنودية. تولد بطاريات الليثيوم أيون الكهرباء من خلال تفاعل كيميائي كهربائي يحدث عندما تتحرك أيونات الليثيوم بين الكاثود والأنود. في حالة تجميع البطارية، يبقى الليثيوم في الكاثود، وعند الشحن، ينتقل الليثيوم من الكاثود إلى الأنود عبر الإلكتروليت، الذي يعمل كوسيط لنقل أيونات الليثيوم. عند التفريغ، يعود الليثيوم من الأنود إلى الكاثود، وتتدفق الإلكترونات المتولدة عبر الدائرة الكهربائية لتوفير الطاقة الكهربائية. لمنع حدوث دائرة قصر عند ملامسة الكاثود والأنود مباشرة، يعمل الفاصل كحاجز بينهما.

يتم تحديد سعة وجهد البطارية بواسطة الكاثود والأنود، اللذين يشاركان مباشرة في التفاعل، ويطلق على هاتين المادتين اسم المواد النشطة. المكون الأكثر أهمية والأغلى ثمناً في البطارية هو مادة الكاثود. مادة الكاثود هي الجزء الأكثر صعوبة في التصنيع والأكثر استهلاكًا للطاقة بين مكونات البطارية. تعمل مادة الكاثود كمصدر لتزويد الليثيوم للبطارية، وهي في شكل أكسيد معدن انتقالي ليثيوم (عناصر من الدورة 4-7، المجموعة 3-12 في الجدول الدوري مثل Co، Ni، Mn) يمكنه تثبيت الليثيوم غير المستقر عن طريق الارتباط بالأكسجين. LiCoO2 (LCO)، وهي مادة الكاثود الأولى التي تم تسويقها والأكثر تمثيلاً، تم اقتراحها من قبل البروفيسور جون جودإينوف، الحائز على جائزة نوبل.

على الرغم من أن LCO هي واحدة من مواد الكاثود المثالية نظرًا لسعتها النظرية العالية وكثافتها وجهدها وهيكلها المستقر، إلا أنه من الصعب تحقيق كثافة طاقة عالية. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا للسعر المرتفع للكوبالت، فإن سعر المادة مرتفع، مما يجعل من الصعب تطبيقها في البطاريات الكبيرة والمتوسطة الحجم للسيارات الكهربائية التي تتطلب أسعارًا أقل. لهذا السبب، تم اقتراح مادة الكاثود Li[NiCoMn]O2 (NCM)، وهي مادة كاثود ثلاثية المكونات. ومع ذلك، فإن زيادة محتوى النيكل في المواد ثلاثية المكونات تقلل من سلامة البطارية واستقرارها. أيونات النيكل، التي تتغير إلى حالة +4 عند الشحن، تتفاعل بشكل جانبي مع الإلكتروليت وتولد غازًا، ويصبح توليد الغاز المستمر سببًا لانفجار البطارية.

تتخصص الصين في بطاريات الكاثود LFP. على الرغم من أن LFP لديها كثافة طاقة منخفضة، إلا أنها أرخص وأكثر أمانًا من بطاريات NCM (النيكل والكوبالت والمنغنيز) ثلاثية المكونات. ركزت شركات تصنيع البطاريات المحلية على بطاريات NCM لأنها يمكن أن تقطع مسافة أطول بشحنة واحدة. بطاريات LFP لا تحتوي على معادن باهظة الثمن مثل النيكل أو الكوبالت، مما يجعلها أرخص بنسبة 30٪ من بطاريات NCM ثلاثية المكونات ولها مخاطر انفجار أقل. ومع ذلك، فإنها تعاني من عيوب مثل الوزن الثقيل، مما يؤدي إلى كثافة طاقة منخفضة ومدى قيادة قصير (Kim 2023).

عند تصنيع حزمة بطارية بسعة 50 كيلوواط ساعة، تبلغ تكلفة مادة الكاثود المستخدمة في بطاريات NCM811 دولارًا واحدًا و 570 دولارًا، بينما تبلغ تكلفة LFP 1087 دولارًا. بسبب اضطرابات سلسلة التوريد وارتفاع أسعار المواد الخام الناجم عن جائحة كوفيد-19 والغزو الروسي لأوكرانيا، تتجه شركات تصنيع السيارات الكهربائية إلى "بطاريات LFP". وذلك لأن التطورات في تكنولوجيا التصميم يمكن أن تعوض إلى حد ما عن كثافة الطاقة المنخفضة، التي كانت تعتبر نقطة ضعف.

مع الوصول إلى حدود تطوير مواد الكاثود النشطة، بدأت مواد الأنود في جذب الاهتمام. نظرًا لأنه يجب على الأنود استقبال الليثيوم القادم من الكاثود، يجب أن تتكون البطارية من قطب أنود بسعة لا تقل عن قطب الكاثود. لذلك، حتى الأنود الذي لا يحتوي على الليثيوم يمكن أن يكون عاملاً في تحسين كثافة طاقة البطارية عند تطوير مواد ذات سعة عالية. بشكل عام، يستخدم الجرافيت كمادة أنود. يمكن تقسيم مواد الجرافيت إلى جرافيت طبيعي، يتم الحصول عليه من الطبيعة، وجرافيت اصطناعي، يتم تصنيعه عن طريق معالجة فحم الكوك، وهو منتج ثانوي للوقود الأحفوري، في درجات حرارة عالية. الجرافيت الطبيعي رخيص وله سعة عالية، ولكنه غير مفضل من حيث خصائص الإخراج وعمر الخدمة. كما أنه يسبب مشكلة في السلامة بسبب ظاهرة الانتفاخ (swelling) حيث تتمدد البطارية عند الشحن. من ناحية أخرى، يتمتع الجرافيت الاصطناعي بخصائص إخراج وعمر خدمة مفضلة، ولكنه أغلى ثمناً وأقل سعة. لهذا السبب، تم استخدام الجرافيت الطبيعي أو الاصطناعي في بطاريات السيارات الكهربائية حسب الغرض، وفي الآونة الأخيرة، يتم دمج كلا المادتين لتكوين الأنود (Benchmark Source 2023).

<الشكل 5> سلسلة توريد بطاريات BYD في أمريكا اللاتينية

المصدر: Benchmark Source 2023.

3. المعادن الأساسية والمواد المكونة

وفقًا لمؤسسة الأبحاث SNE Research، تحتل شركات تصنيع البطاريات الكورية، بقيادة LG Energy Solution و SK Innovation و Samsung SDI، حصة 44٪ من سوق بطاريات السيارات الكهربائية العالمي. تليها الصين في المرتبة الثانية بحصة سوقية تبلغ 33٪، ثم اليابان في المرتبة الثالثة بنسبة 17٪. المشكلة هي أن اعتماد كوريا على المواد الخام الصينية مرتفع للغاية. وفقًا لبيانات حكومية استشهد بها مؤخرًا المشرعون المحليون، تعتمد شركات تصنيع البطاريات المحلية بشكل كبير على المنتجات الصينية بنسبة تزيد عن 60٪ للمواد الأساسية للبطاريات مثل المواد الكاثودية والأنودية والفواصل والإلكتروليتات.

لا تستورد شركات المواد الكاثودية المحلية المعادن الأساسية للبطاريات مثل "النيكل والكوبالت والمنغنيز" (NCM) بشكل منفصل، بل تستورد مركبات مخلوطة ومعالجة بنسب معينة من قبل شركات صينية. من يناير إلى يوليو 2022، تم التأكد من أن كوريا تعتمد على الصين بنسبة 94٪ من إجمالي وارداتها من المواد الأولية. عند دمج هيدروكسيد الليثيوم مع المواد الأولية، يتم إنتاج مادة الكاثود، ويتم أيضًا استيراد 84٪ من هيدروكسيد الليثيوم من الصين.

في عام 2022، تحول الميزان التجاري بين كوريا والصين إلى عجز لأول مرة منذ 20 عامًا. ويرتبط هذا ارتباطًا وثيقًا بالزيادة الكبيرة في واردات السلع المتعلقة ببطاريات السيارات الكهربائية. مع نمو صناعة السيارات الكهربائية في كوريا، يترسخ هيكل يتفاقم فيه الميزان التجاري مع الصين بسبب زيادة الاعتماد على الصين. وفقًا لإحصاءات غرفة التجارة والصناعة الكورية، كانت المواد الأولية (مركبات النيكل والكوبالت والمنغنيز) هي العنصر الذي سجل أكبر عجز تجاري مع الصين من يناير إلى يوليو 2022. في نفس الفترة، بلغ إجمالي العجز المتعلق ببطاريات السيارات 6.3 مليار دولار (8.5 تريليون وون)، متجاوزًا بالفعل عجز العام الماضي (5.7 مليار دولار).

هذه هي المرة الأولى التي يحتل فيها العجز التجاري مع الصين المرتبة الأولى في بطاريات الليثيوم أيون. مع زيادة كل من المبيعات المحلية والتصدير للسيارات الكهربائية، زادت أيضًا واردات البطاريات الصينية بشكل كبير. تعتمد Hyundai Motor بشكل أساسي على البطاريات المنتجة من قبل LG Energy Solution و SK On في مصانعها في الصين، بينما تستخدم Kia بطاريات CATL الصينية في طراز Niro EV الجديد الذي تم إطلاقه في يونيو 2022. زادت مبيعات السيارات الكهربائية لمجموعة Hyundai Motor (180,000 وحدة) بنسبة 72٪ مقارنة بالفترة نفسها من العام الماضي، مع بدء تصدير سيارات Ioniq 5 و EV6 التي تم إطلاقها في عام 2021 بشكل جدي.

بدأت الشركات المحلية في الاستثمار في المواد الكيميائية والمواد اللازمة لبطاريات السيارات الكهربائية لتقليل اعتمادها على موارد المعادن الصينية. أعلنت LG Energy Solution عن استثمار 5.2 مليار دولار (حوالي 6.2 تريليون وون) في إنتاج مواد البطاريات، وتقوم شركة الصلب POSCO ببناء مصنع محلي لاستخلاص هيدروكسيد الليثيوم، وهو مادة أساسية للبطاريات. كما تقوم ببناء مصانع بطاريات في الخارج، مثل الولايات المتحدة والمجر، لتوزيع المخاطر الجيوسياسية.

يتم أيضًا محاولة الإنتاج الذاتي لليثيوم، وهو مادة أساسية للبطاريات. تهدف POSCO Holdings إلى أن تصبح ثالث أكبر شركة ليثيوم في العالم من خلال إنتاج 300,000 طن من الليثيوم سنويًا بحلول عام 2030. من المتوقع أن يضمن ذلك تأمين جزء كبير من الليثيوم الذي تحتاجه شركات البطاريات المحلية.

تخطط LG Chem، ثاني أكبر منتج للمواد الكاثودية في البلاد، لتأمين 65٪ من الليثيوم و 50٪ من النيكل بشكل مستقل بحلول عام 2028. لهذا الغرض، ستقوم بتوريد 50,000 طن من خام الليثيوم من أمريكا الشمالية لمدة أربع سنوات بدءًا من عام 2023. هذا الحجم يكفي لإنتاج 500,000 سيارة كهربائية.

تقوم LG Energy Solution و LX/POSCO/Huayou Cobalt Consortium ببناء مصنع لتكرير النيكل بسعة 150,000 طن سنويًا في إندونيسيا، التي تمتلك أكبر احتياطيات النيكل في العالم. هذا الحجم يكفي لإنتاج 3 ملايين سيارة كهربائية. بالإضافة إلى ذلك، بدأت POSCO Holdings في بناء مصنع لتكرير النيكل في إندونيسيا بسعة مليون سيارة كهربائية في بداية الشهر الماضي، وتخطط لإكمال مصنع لتكرير النيكل بسعة 500,000 سيارة في Gwangyang في النصف الثاني من العام.

في 29 يونيو 2023، أبرمت POSCO International عقدًا لتوريد إجمالي 750,000 طن من الجرافيت الطبيعي من تنزانيا على مدى 25 عامًا مع شركة تابعة لشركة Black Rock Mining الأسترالية. في العام الماضي، استوردت كوريا 48,000 طن من الجرافيت الطبيعي، وهو المادة الخام الرئيسية لأنودات البطاريات، 96٪ منها تم استيرادها من الصين. من خلال توريد 30,000 طن سنويًا من تنزانيا، التي تمتلك ثاني أكبر مناجم الجرافيت الطبيعي في العالم من حيث الاحتياطيات، يمكن تخفيف الاعتماد على الصين إلى حد ما.

أعلنت وزارة الصناعة والتجارة والموارد عن "خطة الاستجابة لأزمة توريد المعادن الأساسية الوطنية واستقرار سلسلة التوريد" في 27 فبراير 2023. في هذه الخطة، حددت الحكومة 10 معادن استراتيجية أساسية: الليثيوم والنيكل والكوبالت والمنغنيز والجرافيت والعناصر الأرضية النادرة (السيريوم واللانثانوم والنيوديميوم والديسبروسيوم والتيربيوم)، بالإضافة إلى 5 أنواع أخرى، وتم اختيار 33 نوعًا إضافيًا من المعادن الأساسية التي سيتم إدارتها بتركيز، بما في ذلك النحاس والألمنيوم والنيوبيوم (لي يون جو 2023). على الرغم من أن مصادر المعادن الاستراتيجية الأساسية متنوعة وتشمل تشيلي وأستراليا وتركيا وفيتنام، إلا أن المعالجة والتصنيع يتركزان في الصين باستثناء النيكل. اعتبارًا من عام 2021، استوردت كوريا الجنوبية 84٪ من هيدروكسيد الليثيوم المستخدم في البطاريات الثانوية، و 97٪ من كبريتات الكوبالت وكبريتات المنغنيز المستخدمة كمواد خام للأقطاب الكهربائية الموجبة، و 54٪ من العناصر الأرضية النادرة المستخدمة في السيارات الكهربائية من الصين. تهدف الحكومة إلى خفض الاعتماد على دولة معينة لتوريد المعادن الاستراتيجية الأساسية إلى أقل من 50٪ بحلول عام 2030، وزيادة إعادة تدوير المعادن من 2٪ حاليًا إلى أكثر من 20٪.

4. إعادة تدوير البطاريات

يعد قطاع إعادة استخدام/تدوير البطاريات هو الصناعة الأسرع نموًا بين قطاعات سلسلة القيمة. أصدرت شركة ماكينزي للاستشارات تقريرًا جديدًا حول صناعة إعادة تدوير البطاريات في مارس 2023. في الوقت الحالي، تأتي البطاريات المستهلكة من المنتجات المعيبة الناتجة عن عملية إنتاج البطاريات، ولكن من المتوقع أن تتولد كميات كبيرة منها من السيارات الكهربائية في المستقبل.

<الشكل 6> توقعات ماكينزي لصناعة إعادة تدوير بطاريات السيارات الكهربائية بحلول عام 2030

المصدر: McKinsey & Company 2023, 2.

وفقًا لـ SNE Research، من المتوقع أن ينمو حجم سوق إعادة تدوير بطاريات السيارات الكهربائية العالمية من 400 مليار وون في عام 2020 إلى 21 تريليون وون في عام 2030 و 87 تريليون وون في عام 2040. بالإضافة إلى ذلك، من المتوقع أن ينمو سوق إعادة تدوير البطاريات، الذي بلغ 14 جيجاوات ساعة في عام 2020، بمعدل نمو سنوي مركب قدره 40٪ ليصل إلى 92 جيجاوات ساعة بحلول عام 2025 (9٪ من الطلب على البطاريات)، و 415 جيجاوات ساعة بحلول عام 2030 (حوالي 14٪ من الطلب). هذا الرقم يتجاوز متوسط معدل النمو السنوي المتوقع لسوق بطاريات السيارات الكهربائية العالمية البالغ 34٪ خلال نفس الفترة.

<الشكل 7> توقعات حجم البطاريات المستهلكة للسيارات الكهربائية عالميًا

المصدر: بارك سانغ ووك 2022

تقدم العديد من المؤسسات توقعات مختلفة لكمية البطاريات المستهلكة للسيارات الكهربائية في كوريا الجنوبية. وفقًا لبيانات من معهد أبحاث الطاقة الاقتصادي، من المتوقع توليد حوالي 80,000 بطارية مستهلكة في عام 2029. من المتوقع أن تصل القيمة المتبقية المحتملة للموارد المستعادة من البطاريات المستهلكة للسيارات الكهربائية في كوريا الجنوبية إلى حوالي 200 مليار وون في عام 2029. وفقًا للمعهد الكوري لعلوم الأرض والموارد، بعد عام 2035، عندما يزداد إعادة تدوير البطاريات المستهلكة مع توسع انتشار السيارات الكهربائية في كوريا الجنوبية، سيزداد الإمداد الذاتي للمواد الخام الأساسية اللازمة لإنتاج البطاريات بشكل كبير. بناءً على "هدف انتشار السيارات الكهربائية لعام 2030" لوزارة البيئة، تم تقدير كمية البطاريات المستهلكة المتولدة عن طريق تطبيق خط اتجاه لعدد السيارات الكهربائية المنتشرة في كوريا الجنوبية. ونتيجة لتقدير كمية البطاريات المستهلكة التي سيتم إعادة تدويرها سنويًا، تبين أنها 18 ألف طن (40 ألف وحدة) في عام 2030، و 90 ألف طن (184 ألف وحدة) في عام 2035، و 225 ألف طن (406 ألف وحدة) في عام 2040. على وجه التحديد، من المتوقع استعادة حوالي 20 ألف طن من هيدروكسيد الليثيوم (LiOH)، و 21 ألف طن من كبريتات المنغنيز (MnSO4)، و 22 ألف طن من كبريتات الكوبالت (CoSO4)، و 98 ألف طن من كبريتات النيكل (NiSO4) من البطاريات المستهلكة للسيارات الكهربائية بحلول عام 2045. هذه الأرقام تمثل 28٪، و 41 ضعفًا، و 25 ضعفًا، و 13 ضعفًا على التوالي مقارنة بكميات استيراد هذه المواد الخام في عام 2022.

تم تحليل أن 20 ألف طن من هيدروكسيد الليثيوم التي يمكن استعادتها من إعادة تدوير البطاريات المستهلكة بحلول عام 2045 تكفي لصنع حوالي 630 ألف بطارية NCM811 جديدة. بافتراض أن سعة البطارية الواحدة هي 100 كيلوواط ساعة، والتي من المتوقع أن يتم نشرها بشكل أساسي بعد عام 2030، فإن سعة 630 ألف بطارية تبلغ 63 جيجاوات ساعة، وهو ضعف القدرة الإنتاجية الحالية للبطاريات الثانوية في كوريا الجنوبية البالغة 32 جيجاوات ساعة. بالنسبة لطراز NCM622، يمكن إنتاج 560 ألف وحدة. بناءً على كبريتات الكوبالت، يمكن تصنيع 430 ألف وحدة NCM622 و 970 ألف وحدة NCM811.[2]

بشكل عام، يمكن أن ينخفض الطلب السنوي الإجمالي على الكوبالت والليثيوم والمنغنيز والنيكل بنسبة 3٪ في عام 2030، و 11٪ في عام 2040، و 28٪ في عام 2050 نتيجة لإعادة تدوير البطاريات على نطاق عالمي. بافتراض التحول إلى مواد الكاثود LFP و NMC عالية النيكل، سيزداد الطلب الإجمالي على الكوبالت والمنغنيز بوتيرة أبطأ من الليثيوم والنيكل. لذلك، يمكن أن تلبي إعادة التدوير جزءًا أكبر من الطلب المستقبلي على الكوبالت والمنغنيز مقارنة بالليثيوم والنيكل. سينخفض الطلب السنوي على تعدين الكوبالت والمنغنيز بسبب إعادة التدوير بنسبة 10٪ و 7٪ في عام 2030، و 19٪ و 16٪ في عام 2040، و 34٪ و 31٪ في عام 2050 على التوالي. سينخفض الطلب على الليثيوم والنيكل بنسبة 1٪ و 2٪ فقط في عام 2030. يرجع هذا الاختلاف إلى أن استعادة الليثيوم من إعادة تدوير البطاريات أكثر صعوبة من استعادة الكوبالت والمنغنيز والنيكل. سيكون الطلب التراكمي على معادن البطاريات من عام 2020 إلى عام 2040 حوالي 11-12 مليون طن لليثيوم، و 48-55 مليون طن للنيكل، و 3-4 مليون طن للكوبالت، و 5-6 مليون طن للمنغنيز.

فيما يتعلق بإعادة تدوير البطاريات المستهلكة، قد تكون الجدوى الاقتصادية لإعادة التدوير غير كافية اعتمادًا على نوع البطارية وقيمة المعدن بسبب التكاليف المرتفعة في مرحلة المعالجة الأولية، ولكن تم التأكد من إمكانية تحسين الجدوى الاقتصادية من خلال إعادة الاستخدام الأولية ثم إعادة التدوير الثانوية. حتى الآن، لا توجد بيانات تقييم للجدوى الاقتصادية لإعادة الاستخدام، ولكن بعض الخبراء يقولون إن الجدوى الاقتصادية غير كافية بسبب التكاليف المفرطة لضمان السلامة وعدم تحقيق وفورات الحجم.

فيما يتعلق بتكاليف إعادة التدوير، تبلغ التكلفة 18 دولارًا للكيلوواط ساعة لحزمة بطارية بسعة 50 كيلوواط ساعة، بما في ذلك الفك/التفريغ (3.2 دولار)، النقل (1.4 دولار)، التفكيك (3.3 دولار)، المعالجة الأولية لإعادة التدوير (2.5 دولار)، والمعالجة اللاحقة (7.6 دولار). في هذا السياق، تشير المعالجة الأولية لإعادة التدوير إلى عملية صنع المسحوق الأسود (Black powder)، ولا تشمل هذه التكلفة تكاليف الشراء والتشخيص والتقييم. حاليًا، تعلن هيئة البيئة الكورية عن سياسة خصم بنسبة 50٪ لتنشيط سوق بيع البطاريات المستعملة.

عند إعادة تدوير البطاريات، يمكن تقليل تكاليف التكرير مقارنة بالتعدين من المعادن الطبيعية، ويمكن تحقيق أرباح متنوعة حسب نوع البطارية. في حالة NCM811، تمثل المواد الخام 71٪ من إجمالي تكلفة تصنيع الخلية اعتبارًا من عام 2020. من بين بطاريات السيارات الكهربائية (LFP/NCM811/NCM622/NCM111)، فإن إعادة تدوير NCM111 تولد قيمة قدرها 42 دولارًا للكيلوواط ساعة (حوالي 53,000 وون)، مما يجعلها الأكثر ربحية، في حين أن ربحية بطاريات LFP تقدر بحوالي 15 دولارًا (حوالي 19,000 وون)، وهي الأدنى. يمكن توقع مبيعات تتراوح بين 600 و 900 دولار (حوالي 760 ألف إلى 1.14 مليون وون) لكل حزمة من إعادة تدوير بطاريات ثلاثية المكونات بسعة 24 كيلوواط ساعة. في حين أن أعلى تركيز لليثيوم الموجود في المناجم يتراوح بين 2-2.5٪، فإن تركيز الليثيوم المستخرج من إعادة التدوير يصل إلى 4-5 أضعاف ذلك، مما يسمح بالحصول على مواد خام عالية التركيز.

ثالثًا. خطط كوريا الجنوبية لتأمين المعادن الأساسية

لتنويع مصادر توريد المعادن الأساسية وبناء سلسلة توريد مستقلة عن الصين، يجب توسيع سلسلة التوريد بنشاط إلى "آسيا البديلة (Altasia, سلسلة توريد آسيوية بديلة)" مثل جنوب شرق آسيا وآسيا الوسطى، ويجب تعزيز التعاون في سلسلة توريد المعادن مع دول إطار الشراكة الاقتصادية للهند والمحيط الهادئ (IPEF) التي تقودها الولايات المتحدة وتضم 14 دولة.

في الواقع، يتزايد حجم التجارة مع هذه البلدان في المعادن وغيرها. وفقًا لجمعية التجارة الكورية، تعد فيتنام سادس أكبر دولة من حيث قيمة الواردات إلى كوريا الجنوبية، وتأتي ماليزيا (المركز العاشر) وإندونيسيا (المركز الثاني عشر) أيضًا في المراتب العليا. بالإضافة إلى ذلك، تمتلك إندونيسيا أكبر احتياطيات نيكل في العالم، وأوزبكستان تحتل المرتبة السابعة في احتياطيات التنغستن، مما يشير إلى إمكانات عالية. تعمل الحكومة أيضًا على تأمين سلاسل التوريد من خلال إبرام مذكرات تفاهم أو أطر تعزيز التجارة والاستثمار (TIPF) مع دول مثل منغوليا وأوزبكستان وإندونيسيا بشأن التعاون في سلاسل توريد المعادن الأساسية.

في 15 يونيو 2022، أطلقت الولايات المتحدة شراكة أمن المعادن (Minerals Security Partnership: MSP) وهي آلية تشاورية متعددة الأطراف تهدف إلى استقرار وتنويع سلاسل توريد المعادن الأساسية. شاركت في MSP 11 دولة بما في ذلك الولايات المتحدة والمملكة المتحدة وألمانيا وفرنسا وكندا واليابان وكوريا الجنوبية وأستراليا وفنلندا والسويد والاتحاد الأوروبي. عُقد الاجتماع الوزاري الأول لـ MSP في 22 سبتمبر في نيويورك برئاسة وزير الخارجية توني بلينكن. حضر هذا الاجتماع 8 دول منتجة للمعادن الأساسية بما في ذلك الأرجنتين والبرازيل وجمهورية الكونغو الديمقراطية ومنغوليا وموزمبيق وناميبيا وتنزانيا وزامبيا، بالإضافة إلى 11 دولة شريكة في MSP (جونغ جونغ هون ولي وو ريم 2023).

فيما يتعلق بتأمين المعادن الأساسية، يجب على كوريا الجنوبية الاستفادة من IPEF و MSP لتعزيز التعاون في معادن البطاريات مع دول أمريكا الشمالية مثل كندا أو الدول التي لديها اتفاقية تجارة حرة مع الولايات المتحدة مثل أستراليا، وفي الوقت نفسه، يجب تعزيز التعاون مع دول في أفريقيا وأمريكا اللاتينية وجنوب شرق آسيا لتنويع مصادر التوريد التي تعتمد حاليًا على الصين. على المدى القصير، يجب توسيع المخزون الاستراتيجي وبناء قاعدة إنتاج محلية للمعادن الأساسية. يجب توجيه الشركات الخاصة لتأمين مصادر توريد مستقرة للمعادن الأساسية من خلال عقود شراء طويلة الأجل (OFF-TAKE)، وعلى المدى المتوسط والطويل، يجب استعادة شبكة العلاقات مع الدول الغنية بالموارد في إطار النظام البيئي لتنمية الموارد في الخارج. قد تستند شروط المنشأ في بند المعادن لقانون خفض التضخم الأمريكي (IRA) إلى مكان معالجة المعادن بدلاً من مكان استخراجها، وفي هذه الحالة، يجب تعزيز تقنيات تكرير العناصر الأرضية النادرة والليثيوم والنيكل.

في نوفمبر 2022، احتلت الصين المرتبة الأولى للسنة الثالثة على التوالي في تقييم سلسلة توريد البطاريات العالمية الذي أصدرته بلومبرغ نيو إنرجي فاينانس (Bloomberg New Energy Finance: BNEF)، تليها كندا في المرتبة الثانية. تقوم BNEF سنويًا بتصنيف أهم 30 دولة بناءً على 45 مقياسًا في خمسة مواضيع تتعلق بسلسلة توريد بطاريات الليثيوم أيون. يتم تحديد الترتيب النهائي بعد تقسيم كل ترتيب إلى خمسة أجزاء: توريد المواد الخام وتوافرها، تصنيع خلايا البطاريات أو مكوناتها، البيئة والمجتمع والحوكمة (ESG)، الصناعة والابتكار والبنية التحتية، والمصب المتعلق بالمعادن مثل الاستكشاف والتعدين والتكرير والتصنيع، والطلب المحلي.

في الترتيب، احتلت كوريا الجنوبية المرتبة الثانية بعد الصين في قطاع تصنيع البطاريات، لكنها احتلت المرتبة 17 في المواد الخام، واحتلت المركز السادس بالاشتراك مع ألمانيا. في حالة كندا، ارتفعت بشكل متساوٍ بمقدار 2-9 مراتب في أربعة أقسام مقارنة بعام 2021، واحتلت المراكز العليا في جميع الأقسام، لتحتل المركز الثاني في النهاية. من الجدير بالذكر أن صعود كندا إلى المركز الثاني يأتي في وقت يزداد فيه خطر الاعتماد على المواد الخام الصينية.

في 9 ديسمبر 2022، أصدرت الحكومة الفيدرالية الكندية استراتيجيتها الأولى للمعادن الأساسية (The Canadian Critical Minerals Strategy). تحتل كندا المرتبة الخامسة عالميًا في إنتاج الجرافيت والنيكل، وتخطط أيضًا لزيادة إمدادات الليثيوم من خلال بناء البنية التحتية لتلبية الطلب المتزايد على المعادن الأساسية.

تتضمن الاستراتيجية الكندية للمعادن الأساسية حالات دخول شركتي POSCO و LG Energy Solution إلى كندا. في مايو 2022، وقعت POSCO Chemical عقدًا نهائيًا مع جنرال موتورز الأمريكية لتأسيس شركة Ultium CAM، وهي مشروع مشترك في كيبيك لإنتاج مواد الكاثود في أمريكا الشمالية بقيمة 500 مليون دولار كندي. من المتوقع أن تتمكن الشركتان من بناء سلسلة توريد مستقرة لسوق البطاريات في أمريكا الشمالية من خلال نموذج التعاون الاستراتيجي بين شركات السيارات وشركات مواد البطاريات. في سبتمبر 2022، وقعت LG Energy Solution اتفاقيات تعاون مع شركات التعدين الكندية الصغيرة Avalon Advanced Materials Inc. و Snow Lake Resources Ltd.، وستحصل على هيدروكسيد الليثيوم، وهو مادة أساسية للبطاريات، بدءًا من عام 2025. بالإضافة إلى ذلك، تم الاتفاق مع Electrica Battery، التي تمتلك المرفق الوحيد لتكرير كبريتات الكوبالت في أمريكا الشمالية، على توريد 7000 طن من كبريتات الكوبالت لمدة ثلاث سنوات بدءًا من عام 2023.

تعد صناعة التعدين في أستراليا، التي تمتلك كميات كبيرة من المعادن الأساسية العالمية، صناعة وطنية رئيسية تشكل 10٪ من الناتج المحلي الإجمالي. تحتل أستراليا المرتبة الثانية عالميًا في احتياطيات الليثيوم والنيكل والكوبالت، والمرتبة السادسة في احتياطيات العناصر الأرضية النادرة، وتواصل تطوير الجرافيت ومعادن مجموعة البلاتين. في الآونة الأخيرة، ركزت العديد من شركات الليثيوم الأسترالية على معالجة وإنتاج هيدروكسيد الليثيوم، الذي تبلغ قيمته حوالي 20 ضعفًا قيمة الليثيوم العادي، مما يدل على أن الاقتصاد الأسترالي يوسع رؤيته لتشمل سلسلة القيمة الكاملة لليثيوم، والتي تبلغ قيمتها السنوية 231 مليار دولار أسترالي. في الوقت الحالي، أستراليا في المراحل الأولى من إنتاج هيدروكسيد الليثيوم، ومن المتوقع أن تبدأ الإنتاج على نطاق واسع اعتبارًا من عام 2022 من خلال مصافي كوينا (Kwinana) وكيمرتون (Kemerton). على وجه الخصوص، تعد أستراليا أكبر منتج لليثيوم في العالم، حيث تمثل 55٪ من الإنتاج العالمي.

اعتبارًا من عام 2020، بلغ حجم واردات النيكل السنوية لكوريا الجنوبية 1.3 مليار دولار، وهو الأكبر بين أنواع المعادن، يليه البلاديوم في المرتبة الثانية، والبلاتين في المرتبة الثالثة، والسيليكون في المرتبة الرابعة. تأتي مصادر الواردات بالترتيب التالي: كاليدونيا الجديدة (18٪)، أستراليا (17٪)، اليابان (16٪)، فنلندا (8٪)، والصين (6٪). يوجد نوعان من خام النيكل: خام الكبريتيد وخام الأكسيد (اللثايت، laterite). تقليديًا، يتم معالجة الخام الكبريتيدي لإنتاج مواد البطاريات، بينما يتم تعدين الخام الأكسيدي في إندونيسيا. ومع ذلك، باستخدام طريقة الترشيح الحمضي عالي الضغط (High Pressure Acid Leaching: HPAL) التي تم تطويرها مؤخرًا، يمكن أيضًا معالجة بعض أنواع خام الأكسيد مثل الليمونيت لإنتاج مواد بطاريات السيارات الكهربائية. تتركز معظم الخامات الكبريتيدية في أستراليا وروسيا وجنوب أفريقيا وكندا، وبما أن أستراليا تمتلك كلا النوعين من الخامات (الأكسيد والكبريتيد)، فمن المتوقع أن تتجاوز إنتاجيتها إنتاج إندونيسيا.

لإنتاج النيكل من الفئة 1، تم الإعلان عن نجاح عملية NPI-to-Nickel Matte في مصنع مجموعة تشينغشان (Tsingshan Holding Group) في مجمع موروالي الصناعي (Morowali Industrial Park) في إندونيسيا في مارس 2021، وذلك من خلال عمليات تكرير إضافية مثل HPAL أو NPI-to-Nickel Matte للخامات اللثايتية. السبب الرئيسي الذي يجعل إندونيسيا تحظى باهتمام كبير في سلسلة توريد النيكل هو التقديرات التي تشير إلى أن الطاقة الإنتاجية المحتملة للنيكل من الفئة 1 من خلال مرافق تكرير HPAL قد تصل إلى 800,000 طن.

في عام 2018، أنتجت إندونيسيا 560 ألف طن من النيكل، لتصبح أكبر منتج في العالم. في عام 2017، كانت الفلبين هي المنتج الثاني عالميًا بإنتاج 345 ألف طن، لكن إندونيسيا احتلت المرتبة الأولى بفضل التوسع الكبير في مرافقها. يتزايد الطلب على النيكل بسرعة، ولكن نظرًا لأن العرض يتركز في عدد قليل من البلدان مقارنة بالطلب المتزايد، فإن سلسلة التوريد ليست مستقرة. في عام 2021، احتلت إندونيسيا المرتبة الأولى في إنتاج النيكل، حيث شكلت 37٪ من الإنتاج العالمي للنيكل. تجدر الإشارة إلى أن معظم مشاريع تطوير النيكل التي يتم تنفيذها حاليًا في إندونيسيا تتم بتمويل صيني. يمثل الإنتاج المشترك للصين وإندونيسيا من النيكل 65٪.

مقارنة بمعادن البطاريات الأخرى، يتوزع النيكل بشكل متساوٍ في جميع أنحاء العالم، وحجم الإنتاج نفسه ليس ناقصًا. السبب الرئيسي وراء تشكيل سلسلة توريد النيكل بشكل أساسي حول إندونيسيا والصين هو التمييز بين خام النيكل (nickel ore) إلى خام كبريتيدي (sulfide) وخام أكسيدي (laterite) اعتمادًا على الاستخدام والجودة. يستخدم الخام الكبريتيدي كمادة خام للنيكل من الفئة 1 ذي المحتوى العالي من النيكل ويستخدم في مواد البطاريات، في حين أن الخام الأكسيدي، وهو مادة خام للنيكل من الفئة 2 ذي المحتوى المنخفض من النيكل، يستخدم بشكل أساسي في إنتاج الفولاذ المقاوم للصدأ.

وفقًا لمسح هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (United States Geological Survey: USGS)، من بين احتياطيات العناصر الأرضية النادرة العالمية البالغة 120 مليون طن، تحتل فيتنام المرتبة الثانية باحتياطيات تبلغ 22 مليون طن، بعد الصين التي تمتلك 44 مليون طن. تسعى فيتنام حاليًا إلى تطوير أكبر مناجم العناصر الأرضية النادرة في العالم، مما يجعلها مرشحًا محتملاً كمورد جديد لسلسلة توريد العناصر الأرضية النادرة لكوريا الجنوبية.

رابعًا. الخلاصة

تقول الولايات المتحدة والصين إن الدولة التي تهيمن على سوق السيارات الكهربائية والبطاريات ستسيطر على العالم، وتصفان توسيع مصانع البطاريات وتطوير التكنولوجيا بأنهما "سباق تسلح" في القرن الحادي والعشرين. تتبع الولايات المتحدة وأوروبا استراتيجية لتوسيع تصنيع الخلايا من خلال التعاون مع الشركات المصنعة للبطاريات الكورية والصينية. في حين يمكن توسيع حجم تصنيع الخلايا بسرعة نسبيًا، فإن أكبر عقبة أمام إعادة تشكيل سلسلة التوريد هي تأمين المعادن الأساسية الخام للبطاريات.

بشكل عام، تعد سلسلة توريد بطاريات السيارات الكهربائية العالمية نسخة مصغرة من الاقتصاد العالمي وعلاقات القوة بين دول العالم. تهيمن الدول المتقدمة بشكل عام على المرحلة النهائية (downstream) من سلسلة التوريد من خلال تفوقها في رأس المال والتكنولوجيا، وتركز على التصميم والمنتجات النهائية، وفي هذه الحالة، إنتاج السيارات الكهربائية. تزداد القيمة المضافة في تجميع وإنتاج المنتجات النهائية في المرحلة النهائية أكثر من المراحل الأولية والوسطى. السبب الرئيسي وراء تركيز الدول المتقدمة بشكل أساسي على إنتاج المنتجات النهائية في المرحلة النهائية والبحث والتطوير التكنولوجي هو أنها تواجه أضرارًا بيئية مرتبطة بتطوير الموارد وزيادة التكاليف المصاحبة والاعتراضات الاجتماعية كلما اتجهنا نحو المراحل الأولية.

تُدمج البلدان النامية في الاقتصاد العالمي بشكل أساسي من خلال الاعتماد على وجود الموارد وتوريدها، مع افتقارها إلى رأس المال والتكنولوجيا. تنتشر الدول الرئيسية التي تمتلك العناصر الأرضية النادرة والمعادن الأساسية للبطاريات، والتي تعد مواد خام لإنتاج السيارات الكهربائية والبطاريات، بشكل متساوٍ في مناطق أمريكا اللاتينية وأفريقيا وجنوب شرق آسيا.

تسعى الولايات المتحدة وأوروبا واليابان، التي هيمنت على صناعة السيارات العالمية وصناعة النفط كمادتها الخام في القرن العشرين، إلى مواصلة الهيمنة على صناعة السيارات الكهربائية العالمية والمعادن الأساسية كمادتها الخام في القرن الحادي والعشرين. نظرًا لأن أكبر خلق للقيمة المضافة والقدرة التكنولوجية ستتحقق في إنتاج وتصدير السيارات الكهربائية، فإن شركات السيارات العالمية التي تنتج السيارات ذات محركات الاحتراق الداخلي مثل جنرال موتورز وفورد تقوم بتسريع تحويل خطوط إنتاج السيارات الكهربائية، وإن كان ذلك ببطء. في حين أن شركات السيارات التقليدية مثل جنرال موتورز وفورد تواجه صعوبات في تحويل البنية التحتية لإنتاج السيارات ذات محركات الاحتراق الداخلي والعمال، فإن تسلا، التي بدأت كشركة ناشئة، تقود إنتاج السيارات الكهربائية.

تقدم سلسلة التوريد العالمية للنفط وصناعة السيارات في القرن العشرين في الاقتصاد العالمي العديد من الأفكار لفهم سلسلة التوريد العالمية الحالية لبطاريات السيارات الكهربائية. على الرغم من وجود موارد نفطية وفيرة في الولايات المتحدة، إلا أنها اعتمدت على تطوير النفط في الشرق الأوسط وأمريكا اللاتينية وأفريقيا. سيطرت الولايات المتحدة وأوروبا واليابان على المرحلة النهائية من سلسلة توريد النفط العالمية، وجمعت ثروة هائلة من خلال صناعة السيارات، وبذلت جهودًا كبيرة لتحقيق استقرار أسعار النفط كمادة خام.

بدأت سلسلة التوريد العالمية لبطاريات السيارات الكهربائية، التي تمتد من تعدين المعادن الأساسية - معالجتها إلى مواد - تصنيع مكونات البطاريات - إنتاج السيارات الكهربائية - إعادة تدوير البطاريات بعد الاستخدام، في التشكل للتو. ومع ذلك، يتوسع حجم السوق بشكل كبير، وتعمل كل دولة على تعبئة قدراتها الوطنية لتعزيز السيطرة على دورة سلسلة التوريد بأكملها. ■

المراجع

كيم سونغ أون. 2021. "على الرغم من ضخ 282 تريليون وون... نقص في بطاريات السيارات الكهربائية حتى عام 2030." <Money Today>. 2021/10/13.

بارك سانغ ووك. 2022. "الحوت الأزرق في عالم إعادة تدوير البطاريات المستهلكة." هاي انفستمنت سيكيوريتيز. 2022/07/27.

لي يون جو. 2023. "10 معادن استراتيجية أساسية، سيتم خفض الاعتماد على دولة معينة إلى أقل من 50٪ بحلول عام 2030." <Hankook Ilbo> 2023/02/27.

جونغ جونغ هون ولي وو ريم. 2023. "هل ستنفجر أزمة مادة اليوريا الثانية؟ ... 13 معدنًا أساسيًا، تركز شديد على الصين." <JoongAng Ilbo> 2023/10/12.

Benchmark Source. 2023. "BYD تبني سلسلة توريد البطاريات في أمريكا الجنوبية بمصانع في تشيلي والبرازيل." 11 يوليو. https://source.benchmarkminerals.com/article/byd-builds-battery-supply-chain-in-south-america-with-chile-and-brazil-plants

Chang, Agnes and Keith Bradsher. 2023. "هل يمكن للعالم صنع بطارية سيارة كهربائية بدون الصين؟" New York Times 16 مايو.

Ghoshal, Devjyot and Pasit Kongkunakornkul. 2023. "طفرة السيارات الكهربائية التي تقودها الصين في تايلاند تهدد سيطرة اليابان على سوق رئيسي." Reuters 10 يوليو.

Kim, Hyung-Kyu. 2023. "شركات تصنيع بطاريات السيارات الكهربائية الكورية تفقد حصتها في السوق أمام المنافسين الصينيين." The Korean Economic Daily 8 فبراير.

McKinsey & Company. 2023. "البطارية 2030: مرنة ومستدامة ودائرية." 16 يناير.

Mehdi, Ahmed and Tom Moerenhout. 2023. "قانون خفض التضخم وسلسلة توريد البطاريات الأمريكية: الخلفية والدوافع الرئيسية." مركز سياسات الطاقة العالمية في جامعة كولومبيا SIPA. يونيو.

Smith, Gordon, Jennifer Creery, and Sophia Smith. 2022. "FirstFT: شركة صينية لتصنيع السيارات الكهربائية تتفوق على تسلا." Financial Times 5 يوليو. https://www.ft.com/content/bb454998-2b88-4f8a-be27-09abc38aa88d

يانغ، زيهي. 2023. “كيف أصبحت الصين تهيمن على عالم السيارات الكهربائية؟” MIT Technology Review 21 فبراير.

[1]صدرت الصين ما مجموعه 555,041 سيارة كهربائية على مستوى العالم في عام 2021، و 679,000 سيارة في عام 2022، بزيادة قدرها 120٪ عن العام السابق (سميث وآخرون، 2022).

[2]يمكن تصنيع المزيد من البطاريات باستخدام NCM811 مقارنة بـ NCM622 نظرًا لانخفاض محتوى الكوبالت فيها.

■ كيم يونغ كيوعميد كلية الدراسات الدولية بجامعة هانيانج.

■ المسؤول والتحرير: لي جو يونباحث في معهد شرق آسيا.

    استفسارات: 02 2277 1683 (داخلي 205) | jylee@eai.or.kr