كيفية تنفيذ البطارية الثانية البرامج في استراتيجيات الاستدامة المؤسسية

ومع تسارع عملية استخراج الكهرباء على الصعيد العالمي باعتماد المركبات الكهربائية ونشر الطاقة المتجددة، فإن الطلب على بطاريات الليثيوم - الأسيون يتراجع، ولكن عندما تصل هذه البطاريات إلى نهاية فترة حياتها الآلية، فإن هذه البرامج غير الضرورية لتقليل القدرة على مواجهة النفايات لا تزال تحتفظ بنسبة تتراوح بين 70 و80 في المائة من قدرتها الأصلية، بدلا من تحمل عبء التكلفة والبيئة الناجم عن برامج إعادة تدوير الكربون مباشرة، فإن الشركات التي تفكر في المستقبل تتحول إلى متطلبات تتعلق بمرونة النفايات

Understanding Battery Second-Life Programs in Detail

ويأخذ برنامج للبطارية الثاني بطاريات متقاعدة من طراز EV أو وحدات تخزين الطاقة ذات الشكل الكبير ويعيد تشكيلها لاستخدامها في التطبيقات التي تكون فيها متطلبات الطاقة القصوى والكثافة للطاقة أقل من احتياجات النقل.

تخزين الطاقة على نطاق جريدي من أجل التكامل المتجدد (تقلبات الطاقة الشمسية والريحية الملوثة)
حلاقة الذروة التجارية والصناعية - تخفيض رسوم الطلب عن طريق بث الطاقة المخزنة خلال فترات عالية التكلفة
لوازم الطاقة غير المفصولة لمراكز البيانات والهياكل الأساسية الحيوية
تخزين الطاقة المجتمعية للزجاجات الصغرى والنظم الشمسية السكنية
محطات شحن المركبات الكهربائية - تستخدم البطاريات ذات الحياة الثانية كمستودع عازل لإدارة حمولات الذروة

والافتراض الأساسي هو أن البطارية التي لم تعد تفي بمتطلبات الأداء الصارمة والمتطلبات الأمنية للمركبات لا تزال تحقق قيمة اقتصادية وبيئية لفترة تتراوح بين 5 و15 سنة أخرى تبعاً لأنماط الاستخدام، وعلى عكس إعادة التدوير التي تكسر المواد وتحتاج إلى مدخلات كبيرة في الطاقة، فإن إعادة تنشيط الغاز الثاني تبقي على حزمة البطاريات سليمة، وبالتالي تزيد قيمة الكربون المدمجة إلى أقصى حد ممكن.

وهناك عدة شركات أصلية تصنع المعدات تقدم بالفعل منتجات من النوع الثاني، منها مثلا مشروع الطاقة المشترك الذي ينفذه نيسان في إطار برنامج الطاقة المشترك الذي يضم 4R، إعادة استخدام بطاريات ليف للتخزين السكني والتجاري، بينما توفر شركة ديمرسيدس - بنز للطاقة مجموعة من الأصناف من الحياة الثانية لمشاريع الشبكة الواسعة النطاق، وتدل هذه الأمثلة على أن إعادة التصريف ليست مفهوما نظريا وإنما هي تكنولوجيا مثبتة جاهزة لتبني الشركات.

استحقاقات برامج البطاريات الحية الثانية من أجل استدامة الشركات

ويُسفر إدماج حلول البطاريات في الحياة الثانية في مبادرات استدامة الشركات عن مجموعة واضحة من المزايا البيئية والمالية والاستراتيجية.

الحد من الأثر البيئي

وتعالج برامج الحياة الثانية مباشرة تدفق النفايات المتزايد من البطاريات المتقاعدة للمركبات الإلكترونية، وبدلا من الدخول إلى عملية إعادة تدوير مدافن القمامة أو إعادة تدوير كثيفة الطاقة، تواصل البطاريات توفير خدمات مفيدة، وكل ساعة ميغاوات من تخزين البطاريات الثانية تتجنب حوالي 250 كيلوغراما من مكافئ ثاني أكسيد الكربون مقارنة بصنع بطارية تخزين ثابتة جديدة، بالإضافة إلى أن توسيع نطاق الحياة الصالحة للاحتراق في الخلايا القائمة يقلل من الطلب على النيك الجيرية والكابلات.

وفورات التكاليف والعودة إلى الاستثمار

وتكلف البطاريات الثانية عادة ما تتراوح بين 30 و60 في المائة أقل من نظم التخزين الثابتة الجديدة لأن تكلفة التصنيع الأولية قد تم استهلاكها بالفعل خلال الحياة الأولى، ويُقترح تحليل بواسطة McKinsey & Company أن تحقق البطاريات الثانية تكلفة مخفضة من التخزين (LCOS) تتراوح بين 100 و 150 في المائة من رسوم التشغيل الجديدة التنافسية

Enhanced Energy Resilience and Corporate Image

ويمكن للشركات التي تنشر مخزناً للبطارية من ثاني العمر أن تحسن القدرة على التكيف مع العمليات بضمان القدرة الاحتياطية للعمليات الحرجة والحد من الضعف إزاء عدم استقرار الشبكات، وعلاوة على ذلك، فإن الالتزام بمبادرات الحياة الثانية يعزز سمعة المارك ويلبي توقعات متزايدة من المستثمرين والمستهلكين فيما يتعلق بالممارسات الاقتصادية الدائرية، بل إن الأطر المحاسبية للكربون مثل بروتوكول غازات الدفيئة قد تسمح للمنظمات بأن تحسب الانبعاثات الناجمة عن إعادة الاستخدام كجزء من التخفيضات التي تجريها في نطاقها 3.

مسارات الإيرادات الجديدة

وبخلاف الاستخدام الداخلي، يمكن للشركات أن تقدم خدمات لتخزين البطاريات في الحياة الثانية كخدمة لمنظمات أخرى أو تشارك في أسواق الطاقة، وبجمع مئات البطاريات الإلكترونية المتقاعدة، يمكن للشركة أن تقدم القدرة إلى أسواق الطاقة بالجملة أو أن تقدم خدمات شبكة مثل تنظيم الترددات ودعم الفولطام، مما يوفّر دخلا إضافيا، ويتوافق مع مبادئ نموذج الأعمال الدائري الذي تصبح فيه النفايات رصيدا قيما.

الخطوات الرئيسية لتنفيذ برنامج كتيبة الحياة الثانية

ويتطلب تنفيذ برنامج الحياة الثانية تخطيطا دقيقا وتعاونا بين الوظائف، وترسم الخطوات التالية نهجا قابلا للاتساع.

1- تقييم صحة البطارية وصحتها حسب الدولة

The foundation of any second-life program is rigorous bat testing. Upon collection from fleet operators or end-of-life takeback programs, each bat module must undergo a state ofhealth (SoH) assessment. Measured parameters include capacity fade, internal resistance, charge retain, and physical integrity. Batteries with SoH above 70 percent are prime candidates for repurposing; those below that threshold may still serve lower-performance guidelines but require careful

2 - تصميم تطبيقات إعادة الاستخدام المناسبة وهيكل النظام

ولا تكون جميع البطاريات ذات الحياة الثانية مناسبة لكل طلب، إذ يجب أن تتطابق عوامل مثل الكيمياء وحياة الدورة والسلوك الحراري مع حالة الاستخدام المقصود، فعلى سبيل المثال، أن تدمج شركات الكيمياء ذات المستوى العالي مثل هيئة الرصد الوطنية نماذج مصممة جيداً لتطبيقات ذات قوة عالية، ولكن تتدهور بسرعة تحت التدوير العميق.

3 - إقامة شراكات استراتيجية عبر سلسلة القيم

وتتوقف برامج الحياة الثانية الناجحة على مصادر موثوقة للبطاريات المستعملة، والخبرة التقنية، والطرق المؤدية إلى السوق.

Vehicle OEMs or fleet operators] to secure a predictable supply of retired EV batteries. Long-term takeback agreements ensure consistent volume and quality.
Battery recyclers] to handle end-of-second-life disposal or closed-loop recycling, guaranteeing that materials are recovered at the final decommissioning stage.
Energy storage integrators that specialize in repackaging second-life cells into certification products.
Software and analytics providers] for real-time state of health monitoring and degradation prediction.

كما يمكن لإنشاء اتحاد مع مالكي الأسطول المؤسسي الآخرين أن يقلل من تكاليف اللوجستيات وأن يزيد من قدرة التفاوض مع الشركاء في المراحل النهائية.

4- وضع بروتوكولات للامتثال في مجال السلامة والتنظيم

وتتحمل البطاريات الثانية مخاطر محددة تتعلق بالسلامة، بما في ذلك الممر الحراري، والتسرب بالكهرباء، والتحلل الميكانيكي، ويجب على جميع النظم الثانية أن تمتثل لمعايير السلامة ذات الصلة مثل النظام الدولي للكهرباء 62619 (المتطلبات لتطبيقات البطاريات الثابتة) ودليل التعبئة 940 (نظم تخزين الطاقة) ويجب على المنظمات أن تقوم بإجراء اختبارات شاملة للسلامة قبل النشر: قياس مقاومة العزل، وإجراء اختبارات الإضافة الزائدة/التغذوية.

5 - النشر والرصد وتحقيق الأداء على الوجه الأمثل

وبعد التركيب، يكون الرصد المستمر ضروريا لضمان التشغيل الآمن وتتبع معدلات التدهور، ويمكن لنظام إدارة البطاريات القائمة على الغيوم أن يجمع الفولط ودرجة الحرارة والبيانات الحالية من كل وحدة، ويحفز التحذيرات من الشذوذ، ويتيح الصيانة المتوقعة، وتشمل مؤشرات الأداء الرئيسية كفاءة المرحلتين ذهابا وإيابا، وتلاشي القدرات على مر الزمن، وحساب الدورة، وبربط أنماط الاستخدام مع التدهور، يمكن للمشغلين أن يحسنوا نسبة الـة 80 في المائة من استراتيجيات التصريف.

التحديات والتخفيف من المخاطر

وفي حين أن الفوائد مُلحة، فإن تنفيذ برامج البطارية الثانية لا يُعيق، ويجب أن يكون قادة الشركات على علم بالتحديات التالية وأن يتصدوا لها على نحو استباقي.

تدهور البطارية وعدم استدامة الأداء

ومن الصعب في الواقع تحديد كيفية التصرف في البطارية في حياتها الثانية لأن لكل وحدة تاريخ فريد من نوعه من الاستخدام، والإجهاد الحراري، وشحن التدوير، ويمكن أن يؤدي التباين في القدرة والمقاومة الداخلية إلى اختلال التوازن، وانخفاض كفاءة النظام، والفشل المتسارع، وتشمل استراتيجيات التخفيف استخدام هوامش الأمان المحافظة، ونماذج تجميعية ذات خصائص مماثلة، واستخدام خوارزميات تشخيصية متقدمة تتعلم من بيانات الزمن الحقيقي.

الشواغل المتعلقة بالسلامة والمسؤولية

ومن شأن إعادة فرض البطاريات التي كانت مصممة أصلاً لتطبيقات السيارات أن تلغي أوامر الصنع وتحوّل المسؤولية إلى مشغل الحياة الثانية، وقد جعلت حوادث الممر الحراري في نظم التخزين الثابتة من الأمان أولوية عليا بالنسبة إلى شركات التأمين والمنظمين، ومن أجل التخفيف من ذلك، ينبغي للشركات أن تستخدم وحدات مصدقة ومختبرة فقط، وأن تستخدم إدارة حرارية قوية (تبريد السائل أو التبريد القسري)، وأن تضع نظماً للتغطية الثانية للتأمين.

تعقيدات سلسلة الإمداد والإمدادات

كما أن جمع البطاريات المستعملة من مواقع الأسطول المتناثرة، ونقلها بموجب أنظمة المواد الخطرة، وفرزها لإعادة التصرف تتطلب توفير لوجستيات متطورة، ويمكن أن تمثل تكاليف اللوجستيات العكسية نسبة 20 في المائة أو أكثر من مجموع تكاليف البرامج، ومن أجل تخفيض هذه النفقات، ينبغي للشركات أن تتقاسم مرافق إعادة التشغيل في الحياة الثانية بالقرب من مراكز جمع البطاريات الرئيسية (مثلاً، انخفاض تكاليف أجهزة الكشف عن الأسطول أو الموانئ).

التفريط السوقي والتنظيمي

وتختلف السياسات المتعلقة ببطاريات الحياة الثانية اختلافا كبيرا حسب المنطقة، حيث ينص نظام البطاريات الجديد للاتحاد الأوروبي (2023) على متطلبات محددة لمشغلي الحياة الثانية، بما في ذلك جوازات سفر المنتجات الرقمية وبذل العناية الواجبة بشأن المواد الخام، وفي الولايات المتحدة، يوفر قانون تخفيض التضخم ائتمانات ضريبية للتخزين الثابت، ولكنه لا يميز صراحة بين البطاريات الجديدة والمعاد استخدامها، وفي آسيا، توجد أسواق تنظيمية نشطة في بلدان مثل اليابان وكوريا الجنوبية ولكن لديها معايير متناسقة.

دراسات الحالة: قادة الشركات في كتيبة الحياة الثانية

Nissan and 4R Energy Corporation

وقد أنشأت شركة نيسان، وهي شركة رائدة لصناعة الأشعة السينية، موقعا مشتركا للطاقة في عام 2010 لإعادة تدوير وإعادة استخدام بطاريات ليف، ونشرت نظم تخزين ثانية في مخازن المرافق والمصانع والمزارع الشمسية اليابانية، حيث يستخدم مشروع ملحوظ في مرفق سوميتومو للحراجة 12 بطاريات متقاعدة لتخزين الطاقة الشمسية من أجل إعادة تشكيل شبكات الكهرباء في المساء، مما يقلل استهلاك الكهرباء في الشبكة بنسبة 30 في المائة.

Mercedes-Benz Energy and GETEC

(د) شركة مرسيدس - بنز للطاقة، وهي شركة تابعة لداميلر، تشارك في بناء مرفق لتخزين البطاريات من طراز MW الثاني في لون، ألمانيا، ويستخدم هذا النظام 000 1 بطاريات متقاعدة للكهرباء الذكية لتوفير نظام للترددات الأولية للشبكة الألمانية، ويظهر المشروع أن مجموعات الإنقاذ من الثانية يمكن تجميعها على نطاق ميغاوات وتحققت الإيرادات من خلال المشاركة في سوق القدرات.

التعاون بين المكتب الاتحادي لمكافحة الفساد ورابطة لي - كلي

وقد ساهم مصرف التنمية الآسيوي، وهو قائد عالمي للتشغيل الآلي الصناعي، في إعادة تدوير البطاريات الليثيوم -يون، في تطوير تخزين ثاني للحياة للمواقع الصناعية، ويرصد برنامج الطاقة الرقمية التابع للشركة صحة البطاريات الثانية ويدمجها مع توليد الطاقة الشمسية في الموقع، وتتيح الشراكة لشركائها حلا شاملا للطاقة يشمل البطاريات الجديدة للحمولات الاحتياطية البالغة الأهمية ومجموعات الحد الأدنى من العمر.

الاعتبارات التنظيمية والسياساتية المتعلقة بالامتثال المؤسسي

ويجب على أفرقة الاستدامة المؤسسية أن تبحر في مشهد سياساتي معقد عند تنفيذ برامج الحياة الثانية، وتشمل اللوائح الرئيسية التي ينبغي رصدها ما يلي:

EU Battery Regulation (2023/1542)]: سندات أن يقوم مشغلو البطاريات من الدرجة الثانية بتوفير جواز سفر رقمي للمنتجات يحتوي على مواصفات البطاريات الأصلية، وحالة الصحة عند إعادة التصريف، وإعلان بصمة الكربون، كما يحدد هدفاً لتحقيق كفاءة إعادة التدوير بنسبة 70 في المائة بحلول عام 2030.
Extended Producer Responsibility (EPR)]: Several US states (California, New York, and Washington) are considering EPR laws for batteries that would require producers to finance collection, repurposing, and recycling. Companies that proactively set up takeback programs may qualify for compliance credits.
Energy Storage Incentives: يمكن للائتمان الضريبي للاستثمار في الولايات المتحدة لتخزين الطاقة (القسم 48) أن ينطبق على نظم الحياة الثانية إذا تم تركيبها بالاقتران مع مرفق للطاقة الشمسية أو الرياح، غير أن نظام الإبلاغ الدولي لم يصدر توجيهات نهائية بشأن البطاريات المعاد استخدامها، ولذلك يوصى بإسداء المشورة القانونية.
[FLT:]Waste Shipment Regulations: إن النقل عبر الحدود للبطاريات المستعملة يحكمه اتفاقية بازل (للنفايات الخطرة) والتوجيهات الإقليمية، ويجب على الشركات أن تكفل عدم تصنيف البطاريات الثانية الموجهة لإعادة التصريف في بلد آخر على أنها نفايات مسؤولة عن فرض ضوابط أشد صرامة.

Engaging with trade associations such as the Energy Storage North America (ESNA)] and the Recharge Association can help companies stay ahead of regulatory changes and shape policy advocacy.

إدماج برامج الحياة الثانية في أطر استدامة الشركات

To maximize the strategic value of second-life batteries, companies should embed them into broader sustainability and circular economy roadmaps. This integration can occur through several mechanisms:

]Lifecycle Assessment (LCA):] Include second-life repurposing as a key strategy for reducing Scope 3 emissions from purchased goods and services. LCA modeling should account for avoided impacts of new bat production and the postponed landfilling.
Eco-Design Guidelines:] Collaborate with bat suppliers to designpack that are easier to disassemble and repurpose. Features such as standardized connectors, removable BMS, and modular structure greatly reduce second-life processing costs.
Internal Carbon Pricing:] Assign a shadow carbon price to the avoided emissions from second-life deployment, making a stronger business case for investment. For example, at a shadow price of $50 per ton of CO2, a second-life project avoiding 500 tons per year generates an internal credit of $25,000 annually.
Reporting and Disclosure:] Align reporting with frameworks such as the CDP (Carbon Disclosure Project), Global Reporting Initiative (GRI), and the Sustainability Accounting Standards Board (SASB). Disclosing second-life initiatives demonstrates leadership in the circular economy and can improve ESG ratings.

التوقعات المستقبلية والتكنولوجيات الناشئة

وتتجه سوق البطاريات الثانية إلى النمو الهائل، ووفقاً لمؤسسة بلومبرغنف، يمكن أن تصل القدرة العالمية للضرب على مدى الحياة الثانية إلى 200 جيه بحلول عام 2035، مدفوعاً بتقاعد الجيل الأول من المركبات الإلكترونية، وستعجل عدة تكنولوجيات ناشئة بالتبني:

AI-Based State-of-Health Estimation:] Machine learning models that analyze electrochemical impedance spectra, voltage curves, and thermal maps can predict remaining useful life with greater accuracy, reducing performance uncertainty for buyers.
Modular Reuse Platforms:] Companies like Redodo and B2U Storage Solutions are developing standardized containers that accept any brand of EV batterypack, streamlineing integration and lowering balance-of-system costs.
Vehicle-to-Everything (V2X) Integration:] Bidirectional charging infrastructure allows EV batteries to provide grid services while still in the vehicle, blurring the line between first and second life and creating additional revenue for fleet operators.
Blockchain for Traceability:] Digital product passports on blockchain can provide immutable records of bat history, building trust among second-life buyers and satisfying regulatory due diligence requirements.

أما الشركات التي تستثمر في برامج الحياة الثانية اليوم، فستتمركز بشكل جيد لاستخلاص مزايا الأولوية، بما في ذلك انخفاض تكلفة تخزين الطاقة، وزيادة ولاء العملاء، والمعاملة التفضيلية من المنظمين، والانتقال من نموذج " التخلص من المواد " إلى نهج دائري ليس ضروريا بيئيا فحسب بل حكيما اقتصاديا.

خاتمة

فتنفيذ برامج الحياة الثانية للبطارية هو وسيلة عالية الأثر ومرتّبة للشركات للنهوض باستراتيجياتها المتعلقة بالاستدامة في الوقت الذي تحقق فيه عائدات مالية ملموسة، ومن خلال إعادة فرض البطاريات المتقاعدة للتخزين الثابت، يمكن للشركات أن تخفض النفايات، وتخفض انبعاثات غازات الدفيئة، وتخفض تكاليف الطاقة، وتزيد من قدرة الشركات على التكيف مع التعطل في الشبكات، ويستلزم النجاح في التنفيذ إجراء تقييم دقيق للبطارات، وإقامة شراكات استراتيجية، والامتثال للأمان، ورصد مستمر للأداء.