كيف يمكن لبطاريات الليثيوم المستخدمة في الاتصالات من الصين أن تحقق نهاية عمر مستدامة وإعادة تدوير؟

تدخل بطاريات الليثيوم المستخدمة في الاتصالات والتي يتم إنتاجها في الصين مرحلة التقاعد على نطاق غير مسبوق، مما يجبر المشغلين ومصنعي المعدات الأصلية على إعادة التفكير في إدارة نهاية العمر الافتراضي واعتماد حلول إعادة التدوير ذات الحلقة المغلقة التي تقلل التكلفة والمخاطر والانبعاثات مع إطلاق قيمة ثانوية لمرونة الشبكة وأداء الحوكمة البيئية والاجتماعية والمؤسسية.

كيف يُساهم الوضع الحالي لبطاريات الليثيوم في قطاع الاتصالات في خلق ضغط على نهاية عمرها الافتراضي؟

بحسب وكالة الطاقة الدولية، ارتفع الطلب العالمي على بطاريات الليثيوم أيون من حوالي 330 جيجاواط/ساعة في عام 2021 إلى أكثر من 700 جيجاواط/ساعة في عام 2024، مدفوعًا بشكل رئيسي بالسيارات الكهربائية، وتخزين الطاقة، والبنية التحتية للاتصالات. في الوقت نفسه، يتوقع المحللون أن يصل حجم بطاريات الليثيوم أيون المستهلكة إلى 8 ملايين طن سنويًا بحلول عام 2040، حيث تستحوذ الصين على أكثر من 40% من هذا الحجم نظرًا لقاعدة تصنيع الخلايا والبطاريات المهيمنة فيها، وقاعدة البطاريات الكبيرة المستخدمة في السيارات الكهربائية، والاتصالات، وتخزين الطاقة الثابت. تُظهر الأبحاث المتعلقة بنظام إعادة تدوير بطاريات الطاقة في الصين أنه على الرغم من التوسع السريع في قدرة المعالجة الوسيطة، إلا أن شبكات التجميع الأولية وأسواق إعادة الاستخدام النهائية لا تزال متأخرة، مما يؤدي إلى انخفاض معدلات إعادة التدوير الفعالة ومخاطر السلامة أثناء التخزين والنقل والتفكيك غير الرسمي.
لمشغلي الاتصالات الذين يستخدمون بطاريات الليثيوم إن إنتاجها في الصين يترجم إلى ثلاث نقاط ألم فورية: تزايد مخزونات بطاريات المحطات الأساسية المتقاعدة أو ذات الأداء الضعيف، وتزايد ضغوط الامتثال والحوكمة البيئية والاجتماعية والمؤسسية من الجهات التنظيمية والمستثمرين، وضياع فرص استعادة المواد أو إعادة استخدام البطاريات لتطبيقات ذات طلب أقل مثل النسخ الاحتياطي أو الشبكات الصغيرة أو تخزين الطاقة المجتمعي.

في شبكات الاتصالات، تُستخدم بطاريات الليثيوم (بما في ذلك LiFePO4 وNMC) على نطاق واسع في محطات الإرسال والاستقبال الأساسية (BTS)، وأنظمة النسخ الاحتياطي لمراكز البيانات، والخزائن الخارجية، وهي مصممة عادةً لتدوم من 8 إلى 15 عامًا حسب عمق التفريغ ودرجة الحرارة والصيانة. مع ذلك، فإن التوسع السريع لشبكات الجيل الخامس، وتكثيف المواقع، وتكرار انقطاعات التيار الكهربائي في بعض المناطق، يعني أن العديد من البطاريات تصل إلى نهاية عمرها الافتراضي التقني أو الاقتصادي قبل الموعد المخطط له، لا سيما في الظروف الخارجية القاسية.
تُشير الدراسات التي أُجريت على دورات حياة بطاريات الطاقة في الصين إلى أن العديد من البطاريات المُستغنى عنها لا تخضع للمتابعة الدقيقة، مما يؤدي إلى جمعها بشكل غير منتظم، وتخزينها بطريقة غير آمنة، وضياع قيمتها لصالح جهات إعادة التدوير غير الرسمية التي تُركز على المواد الكيميائية عالية القيمة وتتخلص من المواد منخفضة القيمة. وتزداد هذه الثغرات وضوحًا بالنسبة لبطاريات الاتصالات، نظرًا لصغر حجمها في كل موقع، وتشتت ملكية الأصول (بين شركات التشغيل، وشركات أبراج الاتصالات، ومصنعي المعدات الأصلية)، ونقص المعلومات التاريخية المتعلقة بالأرقام التسلسلية، وبيانات حالة البطاريات، وتركيبها الكيميائي.

بطاريات الليثيوم لعربات الجولف بالجملة مع عمر 10 سنوات؟ تحقق هنا.

من منظور الاستدامة والسياسات، طبّقت الصين أطر مسؤولية المنتج الموسّعة (EPR) لبطاريات الطاقة، ويهدف المنظمون إلى إنشاء نظام شامل لإعادة التدوير والاستخدام بحلول عام 2025، بما في ذلك التتبع الموحد، وشركات إعادة التدوير المعتمدة، والاستخدام المتدرج. يدفع هذا الأمر مصنّعي المعدات الأصلية ومشغلي الاتصالات إلى الانتقال من استبدال البطاريات بشكل عشوائي إلى إدارة دورة حياة منظمة - تتبع البطاريات من الإنتاج إلى الاستخدام الثاني وإعادة التدوير النهائية. بالنسبة للمشترين العالميين... بطاريات الليثيوم المستخدمة في الاتصالات من الصينوهذا يعني أن اختيار الشركاء الذين لديهم برامج قوية لإدارة نهاية العمر أصبح الآن بنفس أهمية اختيار الأداء والسعر.

على سبيل المثال، Redway بطارية، كبطارية ليثيوم أصلية كالستين؟ تتعاون شركة في شنتشن، بخبرة تزيد عن 13 عامًا، بشكل متزايد مع عملاء دوليين في قطاعي الاتصالات والطاقة، والذين يتوقعون ليس فقط بطاريات LiFePO4 عالية الأداء، بل أيضًا مسارات واضحة للتخلص منها بعد انتهاء عمرها الافتراضي، بما في ذلك التوثيق والتشخيص والتعاون مع شركات إعادة التدوير المعتمدة أو شركات دمج البطاريات المستعملة. ويعكس هذا التحول توجهًا أوسع في الصناعة من مبدأ "البيع والنسيان" إلى "التصميم لدورة الحياة"، حيث تُدمج استراتيجيات التخلص من البطاريات وإعادة تدويرها في المواصفات الأولية للبطاريات والاتفاقيات التعاقدية.

هل تريد الحصول على بطاريات رافعة شوكية ليثيوم OEM بأسعار الجملة؟ تحقق هنا.

ما هي أبرز المشكلات التي تواجه إدارة نهاية العمر الافتراضي لبطاريات الليثيوم المستخدمة في الاتصالات؟

أولاً، لا تزال إمكانية رؤية الأصول وتتبعها ضعيفة. يعجز العديد من مشغلي الاتصالات وشركات أبراج الاتصالات عن الإجابة بدقة على أسئلة أساسية مثل: كم عدد حزم بطاريات الليثيوم المثبتة في الشبكة؟ ما هو عمرها الافتراضي المتبقي؟ أي الحزم آمنة للاستخدام في تطبيقات أخرى، وأيها يجب تفكيكها وإعادة تدويرها؟ يساهم كل من نقص التتبع على مستوى التسلسل، وسجلات الخدمة غير المكتملة، وبيانات أنظمة إدارة البطاريات غير المتناسقة في وجود ثغرات أمنية.

ثانيًا، تُعدّ المخاطر اللوجستية ومخاطر السلامة كبيرة. تُصنّف بطاريات الليثيوم المنتهية الصلاحية ضمن المواد الخطرة؛ فهي تتطلب تغليفًا مناسبًا، ومراقبة دقيقة لحالة شحنها، ونقلًا متوافقًا مع المعايير. عمليًا، تُخزّن البطاريات أحيانًا في مستودعات مؤقتة، أو تُخلط مع نفايات إلكترونية أخرى، أو تُشحن دون تفريغها وحمايتها بشكل صحيح، مما يزيد من مخاطر الحريق والتسرب. يبرز هذا الأمر بشكل خاص في شبكات الاتصالات التي تضم آلاف المواقع الموزعة، حيث يمكن أن يكون جمع البطاريات وتجميعها أمرًا معقدًا ومكلفًا إذا لم يُخطط له مركزيًا.

ثالثًا، غالبًا ما تكون الحوافز الاقتصادية غير متوافقة. تركز نماذج إعادة التدوير التقليدية على استعادة المواد عالية القيمة مثل الكوبالت والنيكل، مما يعني أن بطاريات LiFePO4 المستخدمة في الاتصالات تُعتبر أحيانًا أقل جاذبية، على الرغم من عمرها الطويل ومستوى أمانها. وبدون نموذج واضح لتقاسم القيمة بين شركات الاتصالات ومصنعي المعدات الأصلية وشركات إعادة التدوير، تبقى العديد من البطاريات مهملة أو تُباع لقنوات غير رسمية بأسعار منخفضة، مما يُفقدها قيمتها المحتملة من إعادة استخدامها أو استعادة المواد بكفاءة عالية.

كيف تقصر أساليب إعادة التدوير والتخلص التقليدية عن معالجة بطاريات الليثيوم المستخدمة في الاتصالات؟

لطالما اتبعت أساليب التخلص التقليدية من بطاريات الاتصالات ثلاثة مسارات رئيسية: التقطيع الأساسي للمواد من قبل شركات معالجة النفايات الإلكترونية العامة، وإعادة الاستخدام الجزئي دون اختبارات موحدة، والدفن في مكبات النفايات أو التخزين غير السليم عند عدم وجود مشترٍ فوري. وتتعارض هذه الأساليب بشكل متزايد مع المتطلبات التنظيمية والبيئية والاجتماعية والحوكمة، ومع متطلبات الأعمال.

تتضمن إعادة التدوير التقليدية باستخدام المعالجة الحرارية للمعادن صهرها في درجات حرارة عالية لاستخلاص المعادن، وهو ما يستهلك عادةً كميات كبيرة من الطاقة، وينتج عنه انبعاثات غازات دفيئة، ويتطلب معالجة إضافية للخبث والغازات المنبعثة. قد يكون هذا الأسلوب مجديًا لبعض التركيبات الكيميائية عالية القيمة، ولكنه أقل جاذبية لبطاريات LiFePO4 المستخدمة في الاتصالات، والتي تحتوي على نسبة منخفضة من الكوبالت أو النيكل. أما طرق المعالجة المائية للمعادن، القائمة على الأحماض والقواعد القوية، فتستطيع استخلاص كميات أكبر من المواد، ولكنها غالبًا ما تنتج مياه صرف أكالة، وتتطلب معالجة مكثفة قبل تصريفها.

ثمة قيد آخر يتمثل في غياب تصميمات خاصة بقطاع الاتصالات في شبكات إعادة التدوير التقليدية. فالعديد من أنظمة إعادة التدوير مُصممة خصيصًا لبطاريات المركبات الكهربائية، التي تتميز بسعة فردية أكبر وأشكال أكثر توحيدًا. أما بطاريات الاتصالات، ولا سيما تلك المُخصصة لخزائن أو ظروف مناخية معينة، فقد تكون أكثر تنوعًا في الحجم والتكوين وتصميم نظام إدارة البطارية، مما يجعل تفكيكها واختبارها أكثر تعقيدًا. وقد تفتقر شركات إعادة التدوير العامة إلى واجهات البيانات والبروتوكولات اللازمة لتفريغ بطاريات الليثيوم الخاصة بقطاع الاتصالات وتشخيصها وتفكيكها بأمان.

لماذا يُعدّ الحل القائم على البيانات والمتعلق بدورة حياة بطاريات الليثيوم في قطاع الاتصالات ضروريًا لنهاية عمرها الافتراضي وإعادة تدويرها؟

يُعالج حلٌّ قائم على البيانات، يُعنى بدورة حياة بطاريات الاتصالات، لا باعتبارها نفايات، بل كأصول مُدارة تمر بمراحل مُحددة: الإنتاج، والنشر، والمراقبة، وتحسين الاستخدام الأولي، وإعادة الاستخدام الثانوي حيثما أمكن، وأخيرًا استعادة المواد بكفاءة عالية. يُقلل هذا النهج من التكلفة الإجمالية للملكية، ويدعم أهداف الحوكمة البيئية والاجتماعية والمؤسسية، ويتماشى مع اللوائح المُتطورة في الصين والأسواق العالمية.

Redway تُجسّد شركة Battery هذا المفهوم لدورة حياة المنتج من خلال دمج أنظمة تنفيذ التصنيع (MES) وهندسة الشركات المصنعة للمعدات الأصلية/المصممة للمعدات الأصلية (OEM/ODM) في عمليات تصميم وإنتاج البطاريات. بالنسبة لعملاء قطاع الاتصالات، يعني هذا إمكانية تسليم كل حزمة من بطاريات LiFePO4 بأرقام تسلسلية قابلة للتتبع، وهياكل بيانات نظام إدارة البطارية (BMS)، ووثائق تُسهّل لاحقًا تشخيص نهاية عمر البطارية واتخاذ القرارات. عند اقتراب البطاريات من نهاية عمرها الافتراضي، يمكن استخدام البيانات نفسها لتحديد ما إذا كانت مناسبة لإعادة الاستخدام (مثل التخزين الثابت) أو يجب إعادة تدويرها مباشرةً.

تُعزز تقنيات إعادة التدوير الناشئة في الصين أهمية حلول دورة حياة البطاريات. فقد أظهرت طرق جديدة تعتمد على الترشيح بمحلول محايد باستخدام الجليسين، أو عمليات تستخدم ثاني أكسيد الكربون والماء كمواد كيميائية أساسية، معدلات استخلاص عالية تصل إلى 99.99% من الليثيوم ونسب عالية من النيكل والكوبالت والمنغنيز، مع تقليل استخدام المواد الكيميائية الضارة والطاقة بشكل ملحوظ. وبالاقتران مع نماذج تحسين الشبكات لجمع البطاريات وإعادة تدويرها من قِبل جهات خارجية، تُتيح هذه الابتكارات تصميم استراتيجيات فعّالة لإدارة نهاية عمر البطاريات، تجمع بين الجدوى البيئية والاقتصادية لشركات الاتصالات.

ما هي بنية الحلول التي يمكن لمشغلي الاتصالات استخدامها للتخلص من بطاريات الليثيوم الصينية وإعادة تدويرها؟

يمكن بناء بنية حل عملية لبطاريات الليثيوم المستخدمة في الاتصالات والتي يتم إنتاجها في الصين حول خمسة أركان: تصميم المنتج والبيانات، ورؤية الأصول على مستوى الشبكة، والفرز الموحد وتخصيص الحياة الثانية، وشراكات إعادة التدوير عالية الكفاءة، وتكامل الحوكمة/الحوكمة البيئية والاجتماعية والمؤسسية.

1. تصميم المنتج وتكامل البيانات

• استخدم الشركات المصنعة الأصلية مثل Redway بطاريات توفر حزم LiFePO4 من فئة الاتصالات مع نظام إدارة بطارية قوي، وأرقام تسلسلية قابلة للتتبع، وتكامل مع أنظمة إدارة التصنيع وأنظمة الجودة.

• حدد متطلبات البيانات في مرحلة المواصفات: عدد الدورات، وحالة الصحة (SOH)، وحالة الطاقة (SOE)، وسجل درجة الحرارة، وسجلات الإنذارات، وتوافق البرامج الثابتة.

• تأكد من إمكانية مراقبة جميع الحزم المنشورة في الشبكة عن بعد أو على الأقل قراءتها بشكل دوري عبر أدوات الخدمة لتغذية قاعدة بيانات الأصول المركزية.

2. رؤية شاملة للأصول على مستوى الشبكة

• قم بتنفيذ منصة مركزية لإدارة أصول البطاريات تجمع البيانات من أنظمة إدارة البطاريات، ووحدات التحكم في المواقع، وسجلات الصيانة.

• بالنسبة للحزم القديمة التي لا تحتوي على اتصال، قم بتنفيذ حملات تدقيق ميدانية لالتقاط الأرقام التسلسلية وتواريخ التثبيت ومؤشرات الأداء الأساسية على الأقل.

• استخدم التحليلات التنبؤية للتنبؤ بالعمر المتبقي على مستوى الموقع ومستوى المحفظة، مع الإشارة إلى البطاريات التي تقترب من نهاية عمرها الافتراضي لاستبدالها المخطط له بدلاً من عمليات الاستبدال التفاعلية بعد الأعطال.

3. الفرز الموحد وتخصيص الحياة الثانية

• حدد عتبات واضحة للفرز: على سبيل المثال، يمكن النظر في استخدام البطاريات التي تزيد نسبة صحتها عن نسبة معينة ومقاومتها الداخلية المقبولة في تطبيقات الحياة الثانية، بينما تذهب البطاريات الأخرى مباشرة إلى إعادة التدوير.

• التعاون مع شركات التكامل لإعادة نشر بطاريات الاتصالات ذات العمر الثاني في الشبكات الصغيرة، أو تخزين الطاقة التجارية الصغيرة، أو الاتصالات خارج الشبكة، أو طاقة المجتمعات الريفية حيث تكون كثافة الطاقة المنخفضة مقبولة.

• قم بإنشاء إجراءات تشغيل قياسية (SOPs) لفحوصات السلامة والتفريغ وإعادة الاختبار قبل أي عملية نشر ثانية.

4. شراكات إعادة التدوير عالية الكفاءة

• بالنسبة للبطاريات غير المناسبة لإعادة الاستخدام، قم بإبرام عقود مع شركات إعادة التدوير المعتمدة في الصين والتي تستخدم عمليات التعدين المائي المتقدمة أو العمليات الهجينة المصممة لتقليل التأثير البيئي وزيادة استعادة المواد إلى أقصى حد.

• تصميم مسارات التجميع والخدمات اللوجستية بناءً على نماذج شبكة إعادة التدوير المُحسّنة، وتوحيد البطاريات من مناطق متعددة لتحقيق الحجم وخفض تكلفة النقل للوحدة.

• قم بمواءمة مخرجات استعادة المواد (مثل الليثيوم والنيكل والمنغنيز والكوبالت والألومنيوم والنحاس) مع الموردين في المراحل الأولية، مما يتيح الإمداد ذو الحلقة المغلقة حيثما كان ذلك ممكناً.

5. الحوكمة والامتثال وتكامل الحوكمة البيئية والاجتماعية والمؤسسية

• تضمين بنود مسؤولية المنتج الموسعة وبنود نهاية العمر الافتراضي في اتفاقيات الموردين، مما يتطلب من مصنعي المعدات الأصلية وشركات إعادة التدوير تلبية معايير بيئية ومعايير إعداد التقارير المحددة.

• تقرير عن مقاييس دورة حياة البطاريات في إفصاحات الحوكمة البيئية والاجتماعية والمؤسسية: إجمالي البطاريات التي تم جمعها، والنسبة المئوية لإعادة استخدامها أو إعادة تدويرها، ومعدلات إعادة التدوير حسب المادة، والانبعاثات المتجنبة مقارنة باستخراج المواد الخام.

• إجراء عمليات تدقيق دورية للشركاء لضمان الامتثال للوائح الصينية والدولية المتعلقة بالنفايات الخطرة وسلامة العمال والانبعاثات.

Redway يمكن للبطاريات أن تلعب دورًا محوريًا في هذه البنية من خلال العمل كمصنّع أصلي يوفر حزم بطاريات LiFePO4 مُحسّنة للاتصالات، وكشريك تقني لبيانات دورة الحياة، وتقييم الاستخدام الثاني، والتنسيق مع شركات إعادة التدوير المعتمدة. بأربعة مصانع ومنطقة إنتاج تبلغ مساحتها 100,000 قدم مربع، Redway ويمكن أيضًا دمج المواد المستعادة في إنتاج العبوات الجديدة حيث تدعم سلاسل التوريد ذلك، مما يزيد من إغلاق الحلقة.

ما هي المزايا التي يقدمها حل دورة الحياة الحديث مقارنة بالممارسات التقليدية؟

جدول مزايا الحلول: النهج التقليدي مقابل نهج دورة الحياة

كيف يمكن لشركات الاتصالات تطبيق هذا الحل خطوة بخطوة؟

1. تحديد الاستراتيجية والنطاق

• قم بتحديد أنواع بطاريات الليثيوم والمواقع التي تندرج تحت البرنامج (محطات الإرسال والاستقبال 5G، والخزائن الخارجية، ومراكز البيانات، والمواقع البعيدة).

• تحديد أهداف السياسة: على سبيل المثال، معدل جمع بنسبة 95%، وإعادة تدوير 80% من المواد القابلة للاسترداد من خلال شركاء معتمدين، وتقييم 20% على الأقل من البطاريات المستهلكة لإعادة استخدامها.

2. اختر شركاء تصنيع المعدات الأصلية وإعادة التدوير

• قم بتوحيد الموردين حول قائمة مختصرة من مصنعي المعدات الأصلية الذين يتمتعون بقدرات قوية في إدارة دورة حياة المنتج، مثل: Redway بطارية لبطاريات الاتصالات LiFePO4 و تخزين الطاقة الأنظمة.

• قم بإجراء فحص دقيق لشركات إعادة التدوير في الصين مع التركيز على تكنولوجيا العمليات والتصاريح البيئية وقدرات إعداد التقارير.

3. إنشاء إدارة البيانات والأصول

• دمج بيانات البطارية (نظام إدارة البطارية، ووحدات التحكم في الموقع، وسجلات الصيانة) في منصة مركزية.

• بالنسبة للبطاريات الجديدة، يجب تضمين المعرفات الرقمية ومتطلبات البيانات في عقود الشراء مع Redway البطاريات وغيرها من الشركات المصنعة للمعدات الأصلية.

4. وضع معايير الفرز وإجراءات التشغيل القياسية

• حدد عتبات قابلة للقياس لإعادة الاستخدام الثاني، وإعادة التدوير المباشر، واستمرار التشغيل في الحياة الأولى.

• توثيق إجراءات التشغيل القياسية للاختبار في الموقع، والتفريغ الآمن، وإزالة التركيب، والتعبئة والتغليف، والنقل.

5. قم بتجربة وتحسين

• قم بتشغيل مشروع تجريبي في منطقة أو منطقتين أو مع شركة أبراج واحدة، مع تتبع مؤشرات الأداء الرئيسية مثل معدل التجميع، وتقليل الأعطال، وقيمة استعادة إعادة التدوير.

• قم بتعديل عتبات الفرز ومسارات الخدمات اللوجستية بناءً على نتائج التجارب الأولية لتحسين التكلفة والأداء.

6. التوسع والدمج في العمليات التشغيلية المعتادة

• يتم تطبيق ذلك على كامل الشبكة، مع دمج تخطيط نهاية العمر الافتراضي في مشاريع الصيانة والتوسعة الروتينية.

• التفاوض على اتفاقيات إطارية متعددة السنوات مع مصنعي المعدات الأصلية مثل Redway البطاريات وشركات إعادة التدوير تعمل على استقرار الأسعار ومستويات الخدمة.

7. مراقبة مؤشرات الأداء الرئيسية وتقديم التقارير

• تتبع وتقديم التقارير عن المقاييس الرئيسية: عدد العبوات التي تم إخراجها من الخدمة، وسعة نشر الحياة الثانية، وكمية المواد المستردة، وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون المكافئة التي تم تجنبها مقارنة بالمواد الخام.

• استخدم هذه المقاييس في الحوكمة البيئية والاجتماعية والمؤسسية، وتقارير الاستدامة، والتواصل مع العملاء لإظهار الإدارة المسؤولة لدورة حياة المنتج.

ما هي السيناريوهات الواقعية التي توضح قيمة هذا النهج؟

السيناريو 1: محطات قاعدة 5G الكبيرة في المناخ الحار

• المشكلة: يواجه مشغل شبكة جوالة في منطقة حارة ذات رطوبة عالية تدهورًا متسارعًا لبطاريات الليثيوم الخاصة بالاتصالات الخارجية، مع حدوث أعطال غير مخطط لها تتسبب في انقطاع الخدمة في الموقع واستبدالها في حالات الطوارئ بتكلفة باهظة.

• النهج التقليدي: استبدال البطاريات التالفة بشكل تفاعلي، وإرسال البطاريات القديمة إلى شركات معالجة الخردة المحلية مع الحد الأدنى من الاختبارات، وقبول قيمة إعادة بيع منخفضة وأداء بيئي غير مؤكد.

• نتيجة الحل الجديد: من خلال الشراكة مع شركة تصنيع معدات أصلية مثل Redway باستخدام بطاريات من نوع LiFePO4 مصممة للعمل في درجات حرارة عالية، وتطبيق نظام مراقبة مستمر، يتمكن المشغل من تحديد البطاريات التي تقترب من نهاية عمرها الافتراضي قبل تعطلها. تُفرز البطاريات المستهلكة: تُعاد البطاريات التي تتمتع بحالة صحة كافية إلى أدوار احتياطية غير حرجة؛ بينما تُرسل البطاريات الأخرى إلى مراكز إعادة تدوير معتمدة تستخدم عمليات متطورة.

• الفوائد الرئيسية: انخفاض حوادث انقطاع التيار الكهربائي، وانخفاض تكاليف الصيانة الطارئة، وزيادة القيمة المتبقية من الاستخدام الثاني، وتوثيق أداء إعادة التدوير لإعداد تقارير الحوكمة البيئية والاجتماعية والمؤسسية.

السيناريو الثاني: شركة أبراج الاتصالات تدمج شبكات متعددة الموردين

• المشكلة: شركة أبراج تدير البنية التحتية لعدة مشغلين ترث أسطولاً مختلطاً من بطاريات الليثيوم المستخدمة في الاتصالات من مختلف الشركات الصينية العديد من مصنعي المعدات الأصلية يفتقرون إلى وثائق واضحة. سجلات الأصول غير متسقة، ومواقع التخزين تتراكم فيها العبوات القديمة دون خطط واضحة للتخلص منها.

• النهج التقليدي: بيع دوري بكميات كبيرة من البطاريات المختلطة لتجار الخردة بأسعار منخفضة، دون أي رؤية للمعالجة النهائية ومخاطر مستمرة من المخزونات المتزايدة.

• نتيجة الحل الجديد: تقوم شركة الأبراج بتوحيد عمليات النشر المستقبلية مع الشركات المصنعة للمعدات الأصلية مثل Redway تقوم الشركة بتوفير بطاريات بتنسيقات بيانات متسقة وإمكانية تتبع مدعومة بنظام إدارة التصنيع (MES)، ثم تجري تدقيقًا لمرة واحدة للأصول. وباستخدام قاعدة بيانات مركزية، تخطط الشركة لاستبدال البطاريات على مراحل وفرزها، وترسلها إلى شبكة من شركات إعادة التدوير المعتمدة والمُحسَّنة وفقًا لمسارات التجميع.

• الفوائد الرئيسية: تقليل مخاطر السلامة والامتثال، وتحسين الخدمات اللوجستية، وتحسين التخطيط المالي، والقدرة على التفاوض على شروط أفضل مع عدد أقل من الموردين وعمال إعادة التدوير ذوي الجودة العالية.

السيناريو 3: النسخ الاحتياطي لشبكات الاتصالات في مراكز البيانات في المناطق الحضرية بالصين

• المشكلة: يستخدم مشغل مركز بيانات مجموعات كبيرة من بطاريات الليثيوم عالية الجودة المستخدمة في الاتصالات لتوفير الطاقة الاحتياطية. تقترب العديد من هذه المجموعات من نهاية عمرها الافتراضي في وقت واحد، مما يشكل خطرًا على وقت النسخ الاحتياطي واحتمالية انتهاك اتفاقيات مستوى الخدمة مع عملاء الحوسبة السحابية.

• النهج التقليدي: استبدال البنوك بأكملها على أساس التقويم، والتخلص من العبوات القديمة مع اختبار محدود، والاعتماد على شركات إعادة التدوير العامة ذات كفاءة استرداد غير معروفة.

• نتيجة الحل الجديد: يعمل المشغل مع Redway تقوم البطارية بإجراء تشخيصات مفصلة على مستوى السلسلة والمجموعة. يتم تجميع البطاريات ذات الأداء المقبول وإعادة نشرها لأدوار احتياطية ذات طلب أقل، بينما يتم إرسال المجموعات التي انتهت صلاحيتها بالفعل إلى شركات إعادة التدوير باستخدام عمليات استخلاص المعادن المائية عالية الكفاءة التي تستعيد معظم الليثيوم والمعادن.

• الفوائد الرئيسية: تحسين مطابقة قدرة البطارية مع التطبيق، وتقليل النفقات الرأسمالية عن طريق إطالة العمر الافتراضي حيثما كان ذلك آمنًا، وفوائد بيئية قابلة للقياس من إعادة التدوير عالية الكفاءة.

السيناريو الرابع: مشاريع الاتصالات/الطاقة الريفية والمنفصلة عن الشبكة

• المشكلة: تقوم شركة اتصالات بتوسيع نطاق تغطيتها لتشمل المناطق الريفية والمناطق النائية حيث يكون تركيب بطاريات جديدة مكلفاً بسبب التحديات اللوجستية، كما أن الطلب على البطاريات في كل موقع منخفض نسبياً. في الوقت نفسه، تمتلك الشركة مخزوناً متزايداً من بطاريات الاتصالات الحضرية القديمة المخزنة في المستودعات.

• النهج التقليدي: شراء بطاريات جديدة للاستخدام في المناطق الريفية مع تصفية البطاريات القديمة تدريجياً من خلال قنوات الخردة.

• نتيجة الحل الجديد: المشغل، بالإضافة إلى Redway يقوم فريق الهندسة في شركة Battery بتصميم حلول قياسية لخزائن بطاريات LiFePO4 المُعاد تدويرها، باستخدام بطاريات اتصالات مُستعملة خضعت لاختبارات دقيقة. تُنشر هذه الخزائن في محطات البث الريفية وشبكات الطاقة الصغيرة المجتمعية، مع توفير أنظمة مراقبة لضمان السلامة والأداء. تتم إدارة عملية التخلص من هذه البطاريات المُعاد تدويرها من خلال شركاء إعادة التدوير أنفسهم.

• الفوائد الرئيسية: انخفاض النفقات الرأسمالية للتوسع الريفي، وزيادة فرص الحصول على الطاقة في المجتمعات النائية، وتحسين استخدام دورة حياة الأصول الحالية، وتعزيز الخطاب البيئي والاجتماعي والحوكمة حول الاقتصاد الدائري.

لماذا ينبغي على شركات الاتصالات أن تتحرك الآن، وما هي الاتجاهات المستقبلية التي ستشكل نهاية عمر الأجهزة وإعادة تدويرها؟

أولاً، تتسارع الضغوط التنظيمية والسوقية. فخطة الصين لإنشاء نظام شامل لإعادة تدوير واستخدام بطاريات الطاقة بحلول عام 2025، بالإضافة إلى التوجهات العالمية نحو لوائح أكثر صرامة بشأن مسؤولية المنتج الموسعة، تعني أن شركات الاتصالات ومصنعي المعدات الأصلية الذين لا يملكون استراتيجيات فعّالة لإدارة نهاية عمر البطاريات سيواجهون مخاطر متزايدة تتعلق بالامتثال والسمعة. تُعد البنية التحتية للاتصالات بنية تحتية وطنية واقتصادية بالغة الأهمية؛ ويتوقع المنظمون والمستثمرون بشكل متزايد إدارة دورة حياة البطاريات بالكامل، بما في ذلك البطاريات التي انتهى عمرها الافتراضي.

ثانيًا، يُغيّر الابتكار التكنولوجي الوضع الاقتصادي. إذ تُسهم أساليب إعادة التدوير المبتكرة، التي تُحقق معدلات استخلاص عالية للغاية لليثيوم والمعادن باستخدام محاليل محايدة (مثل الترشيح القائم على الجليسين أو طرق ثاني أكسيد الكربون والماء)، في الحدّ بشكل كبير من الأثر البيئي ورفع قيمة المواد المُستعادة. ومع توسّع نطاق هذه التقنيات في الصين، تُصبح بطاريات الاتصالات - بما في ذلك بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم التي كانت تُعتبر سابقًا أقل جاذبية - مصادر أكثر جدوى للمواد الخام الثانوية.

ثالثًا، ستُمكّن الرقمنة والذكاء الاصطناعي من إدارة دورة حياة أكثر دقة. فمع ازدياد ربط بطاريات الاتصالات ومراقبتها، سيتمكن المشغلون من استخدام نماذج تنبؤية لتحسين توقيت الاستبدال، وقرارات الفرز، والخدمات اللوجستية. مثل مُصنّعي المعدات الأصلية. Redway تتمتع شركة Battery، بفضل أنظمة MES والإنتاج الآلي، بموقع جيد لتغذية هذه النماذج ببيانات عالية الجودة ودمج المواد المعاد تدويرها في خطوط الإنتاج الجديدة.

رابعًا، ستشهد أسواق إعادة استخدام البطاريات نضجًا. فمع تحسن المعايير، ستصبح بطاريات الاتصالات تدريجيًا مادة خام معترف بها لأسواق تخزين الطاقة الثابتة، بدءًا من مشاريع القطاعين التجاري والصناعي وصولًا إلى أنظمة الطاقة المجتمعية. وهذا من شأنه أن يخلق جدوى اقتصادية أقوى لبرامج الفرز وإعادة التوزيع المنظمة.

في هذا السياق، ينبغي على شركات الاتصالات ومزودي البنية التحتية الذين يتعاونون مبكراً مع مصنعي المعدات الأصلية الذين يركزون على دورة حياة المنتج مثل Redway إن الاستثمار في برامج إدارة نهاية عمر البطاريات القائمة على البيانات سيُمكّننا من خفض التكلفة الإجمالية للملكية، وتحسين موثوقية الشبكة، وتحقيق أهداف الاستدامة. أما التريث فيُعرّضنا لخطر ترسيخ ممارسات مجزأة ومكلفة وغير متوافقة مع المعايير، يصعب تغييرها لاحقًا.

هل هناك أسئلة شائعة حول نهاية عمر بطاريات الليثيوم المستخدمة في الاتصالات وإعادة تدويرها؟

1. ما هو العمر الافتراضي النموذجي لبطاريات الليثيوم المستخدمة في الاتصالات، ومتى يجب اعتبارها قد انتهت صلاحيتها؟
توفر بطاريات الليثيوم المستخدمة في الاتصالات، وخاصةً بطاريات LiFePO4، عادةً فترة خدمة تتراوح بين 8 و15 عامًا، وذلك تبعًا لعمق التفريغ ودرجة الحرارة وممارسات الصيانة. عمليًا، يُحدد انتهاء عمر البطارية عادةً عندما تنخفض سعتها عن حدٍ معين (مثلًا، 70-80% من السعة الاسمية) أو عندما ترتفع مقاومتها الداخلية إلى مستوى لا يُلبي فيه أداء النسخ الاحتياطي متطلبات الموقع. بالنسبة للبنية التحتية الحيوية، غالبًا ما يستبدل المشغلون البطاريات استباقيًا قبل تعطلها فعليًا لتجنب انقطاعات الخدمة.

2. هل يمكن إعادة استخدام بطاريات الليثيوم الخاصة بالاتصالات من الصين بأمان في تطبيقات الحياة الثانية؟
نعم، بشرط خضوعها لفحوصات تشخيصية منهجية، تشمل اختبار السعة، وقياس المقاومة الداخلية، ومراجعة بيانات نظام إدارة البطارية، وفحوصات السلامة للتأكد من عدم وجود تلف مادي أو ضعف في العزل. يمكن إعادة استخدام البطاريات التي تجتاز عتبات محددة لتطبيقات أقل تطلبًا، مثل تخزين الطاقة بمعدل منخفض، أو الطاقة خارج الشبكة، أو كنسخة احتياطية غير حرجة. يتوفر دعم من الشركة المصنعة الأصلية، مثل الدعم الذي تقدمه... Redway يمكن لفريق الهندسة في شركة Battery تبسيط هذه العملية بشكل كبير من خلال توفير بيانات التصميم وإجراءات الاختبار وتكوينات النظام المناسبة للاستخدام الثاني.

3. كيف تُحسّن تقنيات إعادة التدوير المتقدمة من الطرق التقليدية؟
تُتيح العمليات الهيدروميتالورجية والهجينة المتقدمة معدلات استخلاص عالية جدًا لليثيوم والمعادن الأخرى، مع العمل في درجات حرارة منخفضة واستخدام مواد كيميائية أقل ضررًا. وتستفيد بعض طرق المحلول المحايد من الأحماض الأمينية مثل الجلايسين، بينما تستخدم طرق أخرى ثاني أكسيد الكربون والماء لتقليل استهلاك المواد الكيميائية والنفايات. تُقلل هذه التقنيات من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، واستهلاك المياه والطاقة، والنفايات السائلة الخطرة مقارنةً بالمعالجة الحرارية التقليدية أو الترشيح بالأحماض القوية، مما يجعلها أكثر ملاءمة للتطبيق على نطاق واسع في نظام إعادة تدوير البطاريات المتنامي في الصين.

4. ما هو دور مُصنِّع المعدات الأصلية (OEM)؟ Redway هل تلعب البطاريات دورًا في برامج نهاية العمر الافتراضي وإعادة التدوير؟
Redway تدعم البطارية دورة حياتها الكاملة من خلال تصميم حزم بطاريات LiFePO4 للاتصالات مزودة بنظام إدارة بطاريات قوي وإمكانية تتبع، ودمج الإنتاج مع نظام تنفيذ التصنيع، وتقديم خدمات التخصيص من قِبل مصنعي المعدات الأصلية/مصممي المعدات الأصلية بحيث يمكن مراقبة البطاريات وإدارتها بسهولة في الميدان. عند نهاية عمرها الافتراضي، Redwayيستطيع فريق الهندسة التابع للشركة مساعدة المشغلين في تحليل بيانات البطاريات، وتحديد معايير الفرز، ودعم تصميم أنظمة إعادة الاستخدام، والتنسيق مع شركات إعادة التدوير المعتمدة في الصين. وهذا يقلل من التعقيد بالنسبة للمشغلين ويواءم تصميم البطاريات مع عمليات إعادة التدوير اللاحقة.

5. كيف يمكن لمشغلي الاتصالات تحديد فوائد حلول إعادة التدوير والتخلص من الأجهزة في نهاية عمرها الافتراضي؟
يمكن للمشغلين تتبع مؤشرات الأداء الرئيسية مثل تقليل حالات تعطل البطاريات غير المخطط لها، وزيادة وقت تشغيل الشبكة، ونسبة البطاريات التي يتم جمعها وإعادة تدويرها عبر قنوات معتمدة، ومعدلات استرداد المواد الأساسية، وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون التي تم تجنبها مقارنةً باستخراج المواد الخام، والعوائد المالية من عمليات إعادة استخدام البطاريات أو المواد المستردة. وبمرور الوقت، يمكن مقارنة هذه المقاييس بالبيانات التاريخية لإظهار التحسينات في كفاءة التكلفة، وتقليل المخاطر، والأداء البيئي، مما يدعم دراسات الجدوى الداخلية وتقارير الحوكمة البيئية والاجتماعية والمؤسسية الخارجية.

6. هل يمكن تطبيق هذه الممارسات على بطاريات الليثيوم خارج نطاق الاتصالات، مثل بطاريات الرافعات الشوكية أو عربات الجولف أو المركبات الترفيهية؟
نعم. يمكن تطبيق نفس مبادئ دورة الحياة - التصميم من أجل إمكانية التتبع، والإدارة المركزية للأصول، والفرز لإعادة الاستخدام، والتعاون مع شركات إعادة التدوير المتقدمة - على تطبيقات LiFePO4 الأخرى. Redway تقوم شركة Battery بالفعل بتوريد البطاريات للرافعات الشوكية وعربات الجولف والمركبات الترفيهية والطاقة الشمسية وأنظمة تخزين الطاقة، مما يعني أن البرامج متعددة القطاعات يمكنها مشاركة العمليات والشركاء ونماذج البيانات، مما يحسن وفورات الحجم وكفاءة إعادة التدوير بشكل عام.

مصادر

• الوكالة الدولية للطاقة – سلاسل التوريد العالمية لبطاريات السيارات الكهربائية

• مجلة الهندسة البيئية وإدارة المناظر الطبيعية - بحث حول سياسات إعادة تدوير بطاريات الطاقة في الصين من منظور دورة الحياة

• مجلة الإدارة البيئية – تحسين شبكة إعادة تدوير بطاريات السيارات الكهربائية الخارجة عن الخدمة: نهج طرف ثالث

• صحيفة الشعب اليومية – الصين تبذل المزيد من الجهود لإعادة تدوير بطاريات الطاقة

• كلين تكنيكا - عملية جديدة لإعادة تدوير البطاريات من الصين تسترجع 99.99% من الليثيوم

• IO+ – إنجازٌ رائد في إعادة تدوير البطاريات يحقق استعادة الليثيوم بنسبة 99.99%

• صحيفة ساوث تشاينا مورنينج بوست – هل ثاني أكسيد الكربون + الماء = إعادة تدوير أنظف لبطاريات الليثيوم التالفة؟

• وايلي – آفاق إدارة بطاريات الليثيوم أيون المنتهية الصلاحية: الحاضر والمستقبل

• وثائق السياسات الوطنية والإقليمية المتعلقة بمسؤولية المنتج الموسعة وإعادة تدوير البطاريات الصادرة عن وزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات الصينية والوكالات ذات الصلة