مع تفاقم السباق العالمي لتطوير تقنيات تخزين الطاقة المنزلية، أعلنت شركة زِسن ريسون لتكنولوجيا الطاقة اليوم عن الإطلاق الرسمي لبروتوكول تطوير البطاريات المتقدمة (ABDP) لعام 2026، وهو إطار بحثي وتطويري شامل ومبتكر صُمم لتسريع عملية تسويق حلول تخزين الطاقة المنزلية ذات دورة حياة طويلة، والآمنة، والفعّالة من حيث التكلفة. وقد تم الكشف عن هذا البروتوكول في مركز الشركة المتطور للبحث والتطوير في سوتشو، وهو يدمج بين علوم المواد المدعومة بالذكاء الاصطناعي، واختبارات التسارع الصارمة، والتعاون المرِن متعدد الوظائف، مما يقلّل جداول زمنية التطوير بنسبة ٣٥٪، ويرفع عدد دورات الشحن والتفريغ للبطاريات إلى ١٠٠٠٠ دورة — وهي نسبة تُعدّ الأعلى في القطاع.
استجابةً للطلب العالمي على أنظمة تخزين الطاقة
يأتي هذا الإطلاق في لحظة محورية، حيث تتوقع وكالة الطاقة الدولية (IEA) أن تتجاوز القدرة العالمية على تخزين الطاقة السكنية 120 جيجاواط ساعة بحلول عام 2030، مقارنةً بـ18 جيجاواط ساعة فقط في عام 2024. وقد أدى هذا النمو الأسي إلى خلق ضغطٍ عاجلٍ من أجل تطوير تقنيات البطاريات القادرة على تقديم أداءٍ موثوقٍ لعقودٍ طويلةٍ دون المساس بالسلامة أو التكلفة. وعلّق الدكتور تشين وي، كبير مسؤولي البحث والتطوير في شركة «زسن ريسون»، خلال جولة إعلامية في مختبر الشركة قائلًا: «لكي يُحقِّق تخزين الطاقة المنزلية فعليًّا ديمقراطية الطاقة النظيفة، نحتاج إلى بطاريات تدوم طوال عمر المنازل التي تزودها بالطاقة». وأضاف: «إن بطارية ABDP 2026 الجديدة ليست مجرد عملية تطوير فحسب، بل هي وعدٌ بأن يعتمد كل منزلٍ على نظام تخزين طاقته لمدة 15 سنةً فأكثر، مع انخفاضٍ طفيفٍ جدًّا في أدائها.»
يُبنى الإطار على الاختراق الذي حققته شركة Zsen Risun في عام 2024 في كيمياء خلايا فوسفات الليثيوم-الحديد (LFP)، والذي زاد عمر الدورة التشغيلية بنسبة ٤٠٪ في الاختبارات الميدانية. ويجعل برنامج ABDP 2026 هذا النجاح مؤسَّسيًّا الآن، مُنشئًا منهجية عمل قابلة للتكرار والتوسيع تشمل جميع المراحل بدءًا من تركيب المواد وانتهاءً بالتحقق الميداني منها. واستثمرت الشركة أكثر من ٨٥ مليون دولار أمريكي في تطوير مرافق البحث والتطوير الخاصة بها منذ عام ٢٠٢٣، بما في ذلك مختبر لاختبار المواد يعتمد على الذكاء الاصطناعي وبقيمة ٢٢ مليون دولار أمريكي، ومركز لمحاكاة الظروف البيئية وبقيمة ١٥ مليون دولار أمريكي، ما يُبرز التزامها بدفع حدود تكنولوجيا البطاريات إلى الأمام.
منهجية عمل ABDP 2026: تحليل متعمق
١. اكتشاف المواد والصياغة المدعومة بالذكاء الاصطناعي
تبدأ عملية البحث والتطوير في مختبر زسن ريسون لابتكار المواد، حيث يستخدم فريق مكوّن من ٤٥ كيميائيًا وعالم بيانات تقنيات الفحص عالي الإنتاجية والتعلّم الآلي لتحديد مواد الكاثود والأنود والإلكتروليت التي توازن بين عمر الدورة والاستقرار الحراري والتكلفة. ويمكن للروبوتات الآلية الخاصة بالتركيب في المختبر أن تُنتج ١٢٠ تركيبةً فريدةً من المواد أسبوعيًّا، بينما تتوقّع النماذج الذكية الاصطناعية، المدرّبة على بيانات الاختبارات المُجمَّعة على مدى ٥ سنوات، الأداء بدقة تبلغ ٩٢٪.
وكما يظهر في الصورة، يركّز الباحثون على تحسين طبقات التغليف الخاصة بكاثود فوسفات الليثيوم الحديدي (LFP) لتقليل الانخفاض التدريجي في السعة على مدى آلاف الدورات. وعلّق الدكتور لين تاو، كبير علماء المواد: «لقد حددنا طبقة تغليف سيراميكية جديدة تعمل كحاجز وقائي يمنع تدهور الإلكتروليت مع الحفاظ في الوقت نفسه على توصيل الأيونات». وأضاف: «إن هذه القفزة النوعية وحدها سمحت لنا برفع عدد دورات الخلايا المخبرية إلى ١٢٠٠٠ دورة مع الاحتفاظ بنسبة ٨٠٪ من السعة الأصلية — وهي إنجازٌ كان سيتطلّب ٣ سنوات لتحقيقه باستخدام الأساليب التقليدية القائمة على التجربة والخطأ.»
كما يتعاون الفريق مع معهد علوم المواد بجامعة تسينغهوا لاستكشاف مركبات الأنود السيليكوني، التي توفر كثافة طاقة تصل إلى ثلاثة أضعاف كثافة أنودات الجرافيت. ومن خلال برنامج تطوير البطاريات المتقدم (ABDP) لعام 2026، تخضع هذه المواد لدورة تشغيل مستمرة لمدة ١٤ يومًا في غرف ذات درجات حرارة مرتفعة لمحاكاة سنتين من الاستخدام الفعلي، مما يضمن أن تنتقل فقط الصيغ الأكثر استقرارًا إلى المرحلة التالية.
٢. تصنيع خلايا النماذج الأولية ومراقبة الجودة
وبمجرد تحديد صيغة واعدة، ينتقل الفريق إلى خط التصنيع التجريبي، حيث تُنتج الخلايا بكميات صغيرة باستخدام تقنيات الطلاء المستمر (Roll-to-Roll) واللحام بالليزر. وتخضع كل خلية نموذج أولي لفحص جودة شامل يشمل ٧٢ نقطة، منها اختبار تجانس السماكة، وقياس المقاومة الداخلية، وتحليل العيوب المرئية. وبفضل المعدات عالية الدقة الموجودة في المختبر، يمكن اكتشاف العيوب التي لا يتجاوز حجمها ٥ ميكرون، ما يضمن أن تنتقل إلى مرحلة الاختبار فقط الخلايا التي تستوفي معايير الأداء الصارمة.
يقوم الفنيون في الصورة بتجميع وحدات بطاريات أولية، وتوصيل الخلايا باستخدام شرائط توصيل دقيقة، ودمج نظام إدارة البطاريات (BMS) الحصري الخاص بالشركة. وقال الدكتور تشين: «يتم اختبار عزم الدوران لكل اتصال بدقة تبلغ ١٢ نيوتن·متر، وتُخضع كل وحدة لاختبار غمر منخفض الجهد لمدة ٢٤ ساعة لاكتشاف العيوب الكامنة». وتابع: «إن هذا المستوى من الدقة والصرامة يضمن أن تعكس النماذج الأولية موثوقية منتجاتنا النهائية.»
ولتعزيز الجودة أكثر، يستخدم المختبر رؤية حاسوبية مدعومة بالذكاء الاصطناعي لفحص كل خلية بحثاً عن الشقوق المجهرية وخلل محاذاة الأقطاب الكهربائية، مما يقلل وقت الفحص اليدوي بنسبة ٦٠٪. وقد أدى هذا الإجراء الآلي بالفعل إلى خفض معدل فشل النماذج الأولية بنسبة ٢٨٪ في عام ٢٠٢٥، ما مكّن الفريق من إجراء دورات تطوير أسرع للتصاميم الجديدة.
٣. الاختبارات البيئية والأداء المُعَجَّلة
تضم مختبر الاختبارات البيئية الخاص بشركة زسن ريسون ١٨ غرفة من غرف المناخ التي تحاكي الظروف القاسية، بدءًا من موجات البرد الشديدة عند درجة حرارة -٤٠°م وحتى موجات الحر عند درجة حرارة ٦٠°م، فضلاً عن مستويات الرطوبة التي تصل إلى ٩٥٪. ويُخضع كل وحدة لبرنامج تسريع في الشيخوخة مدته ٦ أشهر، يُحاكي ما يعادل ١٠ سنوات من الاستخدام الفعلي من خلال تدوير البطارية بمعدلات شحن/تفريغ ودرجات حرارة متغيرة.
وتُستخدم أجهزة قياس الذبذبات وأجهزة القياس المتعددة الظاهرة في الصورة لمراقبة استقرار الجهد وتوزيع التيار والسلوك الحراري في الوقت الفعلي. وقال الدكتور لين: «إننا لا نكتفي باختبار الأداء فحسب، بل نختبر أيضًا أوضاع الفشل». وباستخدام طرق متعمدة لشحن الخلايا بشكل مفرط ومحاكاة الدوائر القصيرة، فإننا نحدد نقاط الضعف في تصميمنا ونقوم بالتطوير السريع لتحسين السلامة. وقد أدّى هذا النهج الاستباقي إلى خفض معدلات الفشل الميداني بنسبة ٦٨٪ في مجموعة منتجات زسن ريسون لعام ٢٠٢٥.
في اختبارٍ حديثٍ واحدٍ، قام الفريق بمحاكاة تيار كهربائي ناتج عن صاعقة لاختبار فعالية نظام إدارة البطارية (BMS) في حماية الدائرة من ارتفاع الجهد. وقد أُغلق النظام خلال 120 مللي ثانية، مما منع حدوث الانفلات الحراري، وأظهر متانة بروتوكولات التحقق من السلامة الخاصة بنظام ABDP 2026.
4. التطوير المشترك لنظام إدارة البطارية (BMS) والتكامل النظامي
وخلافًا للعديد من المنافسين الذين يستوردون مكونات نظام إدارة البطارية (BMS) من جهات خارجية، تقوم شركة Zsen Risun بتطوير أنظمتها لإدارة البطاريات داخليًّا، مما يضمن تكاملًا سلسًا مع تركيب الخلايا الكيميائية. ويعمل فريق الهندسة المدمجة في المختبر بالتوازي مع علماء البطاريات، لتحسين خوارزميات نظام إدارة البطارية (BMS) لتحقيق التوازن بين جهود الخلايا، وإدارة التدرجات الحرارية، والتنبؤ باحتياجات الصيانة.
في الصورة، يقوم الفنيون بمعايرة أجهزة استشعار نظام إدارة البطارية (BMS) لضمان تقدير دقيق لحالة الشحن (SOC)، وهي خطوة بالغة الأهمية لتعظيم عمر البطارية الافتراضي. وعلّق الدكتور تشين قائلًا: «يستطيع نظام إدارة البطارية المدعوم بالذكاء الاصطناعي لدينا اكتشاف انخفاض في السعة بنسبة ٠,٥٪ وتعديل ملفات الشحن تلقائيًّا للتخفيف من التدهور. وهذه التكاملية الحلقة المغلقة تُعَدُّ ميزةً تميُّزيةً رئيسيةً تجعل أنظمتنا تتفوّق على المنافسين.»
ويتكامل نظام إدارة البطارية (BMS) أيضًا مع منصة Zsen Risun السحابية، ما يسمح بتحديث البرامج الثابتة عن بُعد وإرسال تنبيهات للصيانة التنبؤية. وفي عام ٢٠٢٥، مكّنت هذه الميزة الفريق من حل عطل برمجي أثّر على ٣٠٠ وحدة تشغيلية في الموقع خلال ٧٢ ساعة، دون الحاجة إلى أي زيارة ميدانية واحدة.
٥. التحقق الميداني والتكرار المرن
قبل الإنتاج الكامل، يتم نشر كل تصميم جديد للبطاريات في شبكة تضم ٢٠٠٠ موقع اختبار ميداني منتشرة في جميع أنحاء الصين وأوروبا وأستراليا. وتمثل هذه المواقع مناخاتٍ واستخداماتٍ متنوعةً، بدءًا من الشقق الحضرية ذات الكثافة العالية ووصولًا إلى المنازل الريفية الخارجة عن الشبكة الكهربائية. وتُرسل بيانات القياس والاستشعار عن بُعد في الوقت الفعلي إلى فريق البحث والتطوير، الذي يستخدم منهجية السبرينت المرنة لتحسين التصميم استنادًا إلى الملاحظات الواردة من أرض الواقع.
وقال الدكتور لين: «في الربع الماضي، حددنا مشكلة تركز حراري في وحدات تم تركيبها في المناطق النائية بأستراليا. وقام فريقنا بإعادة هندسة مادة واجهة التبريد وطرح التحديث خلال ٦ أسابيع — أي نصف المدة التي كانت ستستغرقها باستخدام نموذج التطوير المتسلسل القديم لدينا.» وتُعَد هذه السرعة في إجراء التكرارات حجر الزاوية في إطار برنامج تطوير البطاريات المتقدم (ABDP) لعام ٢٠٢٦.
ويشمل برنامج الاختبار الميداني أيضًا حلقة تغذية راجعة من العملاء، حيث يمكن لأصحاب المنازل الإبلاغ عن مشكلات الأداء عبر تطبيق زِن ريسون الجوال. وفي عام ٢٠٢٥، نتج ١٢٪ من تحسينات التصميم مباشرةً عن مدخلات المستخدمين، ومن بينها واجهة مستخدم مبسَّطة لمراقب الطاقة المنزلي، وأداء محسَّن في الأجواء الباردة للأسواق الإسكندنافية.
الأثر على القطاع والخريطة الطريق المستقبلية
لقد لاقى برنامج تطوير البطاريات المتقدم (ABDP) لعام ٢٠٢٦ اهتمامًا بالفعل من محلِّلي القطاع وشركائه. وعلَّقَت سارة جونسون، المحلِّلة العليا في بلومبرغ إن إي إف، قائلةً: «إن نهج زِن ريسون المتكامل في مجال البحث والتطوير يُحدِّد معيارًا جديدًا لقطاع تخزين الطاقة. وبدمج الذكاء الاصطناعي مع الاختبارات الصارمة والتعاون المرن، لا تقوم الشركة فقط بتحسين منتجاتها الخاصة، بل إنها تدفع مجمل القطاع قُدمًا.»
ولتوسيع نطاق هذا الأثر، تخطط شركة Zsen Risun لافتتاح مركز ثانٍ للبحث والتطوير في برلين عام 2026، يركّز على تقنية بطاريات الحالة الصلبة من الجيل القادم. كما تهدف الشركة إلى جعل ٢٠٪ من بيانات بحوثها وتطويرها مفتوحة المصدر، بالتعاون مع المؤسسات الأكاديمية لدفع علوم البطاريات عالميًّا قُدمًا. وفي عام ٢٠٢٧، ستطلق Zsen Risun صندوق استثمار مخاطر بقيمة ٥٠ مليون دولار أمريكي للاستثمار في الشركات الناشئة المتخصصة في مجال البطاريات في مراحلها المبكرة، مما يُسرّع الابتكار عبر النظام البيئي بأكمله.
وبينما يتجه العالم نحو مستقبلٍ يعتمد على مصادر الطاقة المتجددة، ستكون موثوقية أنظمة تخزين الطاقة المنزلية وقدرتها على الاستمرار لفترة طويلة عاملَيْن حاسمين في تحقيق استقرار الشبكات الكهربائية والحد من الانبعاثات الكربونية. وبفضل برنامج ABDP 2026، تُثبت شركة Zsen Risun أن البحث والتطوير العالمي المستوى لا يدور فقط حول الابتكار، بل هو أيضًا عن الوفاء بالوعد بمستقبلٍ مستدامٍ وخالٍ من الاعتماد على مصادر الطاقة الخارجية لكل أسرة.
