مع التحول نحو الشاحنات الكهربائية في فئة المركبات التجارية الثقيلة في Türkiye، أصبحت عملية التطوير المحلي لبطاريات الجر واعتماد نهج إنتاج متوافق مع المعايير والمنسجم مع اللوائح الدولية محورًا استراتيجيًا. ويسهم دعم خلايا البطاريات القائمة على كيمياء فوسفات حديد الليثيوم (LFP) عبر مشاريع البحث والتطوير والإنتاج المحلية في تعزيز مقاربة صناعية شاملة تستهدف استقلالية سلسلة التوريد، إلى جانب حلول تخزين طاقة آمنة وطويلة العمر. كما أن مرافق الخلايا وتخزين الطاقة المعتمدة على LFP التي أُنشئت في Türkiye، إلى جانب الاستثمارات المخطط لها لإنتاج خلايا بطاريات للمركبات التجارية الثقيلة، تبني تدريجيًا البنية التحتية التي تُمكّن منصات الشاحنات الكهربائية من الاعتماد على منظومة بطاريات محلية.
النهج القطاعي والتقني: معماريات تخزين طاقة قائمة على LFP
تُبنى أنظمة البطاريات ذات الجهد العالي المستخدمة في الشاحنات الكهربائية حول معايير مترابطة تشمل كثافة طاقة قادرة على دعم التشغيل طويل الأمد تحت أنماط أحمال مكثفة، والمتانة الميكانيكية، والاستقرار الحراري، والعمر الدوري. وبينما تُعد كيمياء LFP من الحلول المفضلة في التطبيقات التجارية الثقيلة، لا سيما من حيث المتانة الحرارية والعمر الدوري والسلامة، تهدف جهود تطوير الخلايا والوحدات محليًا إلى تعزيز القدرات الهندسية المستقلة في هذه المجالات.
وفي تصميم حِزم البطاريات عالية السعة، يُعالج تنظيم الخلايا، والحماية الميكانيكية على مستوى الوحدة والحزمة، وأنظمة التبريد بالسائل أو الهواء، وطوبولوجيات إلكترونيات القدرة الملائمة لظروف الشحن/التفريغ عالية القدرة ضمن إطار واحد. وفي الشاحنات الكهربائية المستخدمة في اللوجستيات لمسافات طويلة والتوزيع، تصبح عوامل مثل دمج حِزم البطاريات في الشاسيه، والمتانة الإنشائية تحت أحمال الاهتزاز والصدمات، وقابلية الصيانة معايير حاسمة في قرارات التصميم.
ويشمل تحسين وحدات البطاريات المحلية المعتمدة على LFP لملفات الاستخدام التجاري الثقيل نطاقًا هندسيًا واسعًا، يمتد من البنية الكيميائية داخل الخلية إلى خوارزميات نظام إدارة البطارية (BMS)، ومن استراتيجيات الإدارة الحرارية إلى نماذج التنبؤ بالعمر. وفي هذا النهج، تبرز موضوعات تقنية رئيسية مثل التحكم في درجة حرارة الخلايا تحت ظروف الشحن/التفريغ بتيارات عالية، والحد من مخاطر الانفلات الحراري، ونمذجة منحنيات تراجع السعة بصورة متوقعة.
المعايير وبنية الاختبار: الامتثال لـ IEC 62660-2 والمعايير الأوروبية
تُجرى اختبارات السلامة والأداء لبطاريات الجر المستخدمة في الشاحنات الكهربائية ضمن إطار تدقيق يستند إلى المعايير الدولية. ويُعد معيار IEC 62660-2 من المعايير الأساسية التي تحدد إجراءات اختبار تقييم موثوقية وسلوك الإساءة لخلايا الليثيوم-أيون المستخدمة في المركبات الكهربائية والهجينة. وضمن هذا النطاق، تُختبر الخلايا في سيناريوهات تشمل السعة، والعمر الدوري، والأداء في درجات الحرارة المرتفعة والمنخفضة، وقصر الدائرة، والشحن الزائد/التفريغ المفرط، والإجهادات الميكانيكية، بما يولّد بيانات تُغذّي تصميم أنظمة البطاريات.
وعلى مستوى المركبة، توفر لائحة UNECE R100 الصادرة عن لجنة الأمم المتحدة الاقتصادية لأوروبا متطلبات شاملة تتعلق بأنظمة الدفع الكهربائية وسلامة أنظمة تخزين الطاقة القابلة لإعادة الشحن (REESS). وتقدّم هذه اللائحة إطارًا متكاملًا يشمل اختبارات الحماية من الصدمة الكهربائية في أنظمة الجهد العالي، ومقاومة العزل، والسلامة الميكانيكية، والسلامة بعد التعرض للماء، وظروف التشغيل الآمن لحِزم البطاريات. ولا سيما في عمليات اعتماد النوع لفئة المركبات التجارية الثقيلة، تُعد حِزم البطاريات التي تجتاز الاختبارات المحددة بموجب هذه اللائحة عنصرًا مهمًا للقبول الدولي.
وفي الاتحاد الأوروبي، نُشرت معايير مختلفة لمجموعات منتجات متعددة تتعلق بأنظمة الدفع الكهربائي ومكوناتها. وعلى الرغم من أنها ليست معدّة مباشرة للمركبات التجارية الثقيلة، يبرز معيار EN 15194 الخاص بالدراجات الكهربائية المساعدة كأحد الأمثلة الأوروبية التي تُستخدم مرجعًا من حيث متطلبات السلامة والمتانة والتوافقية الكهرومغناطيسية لمكونات الدفع الكهربائي. ويمكن تكييف الخبرات ومنهجيات الاختبار المستمدة من هذه المعايير وتقييمها لتطبيقات تصميم والتحقق من المكونات الفرعية المستخدمة في التطبيقات التجارية الثقيلة ذات الجهد العالي.
وفي Türkiye، تضع الاستثمارات الجديدة المعتمدة على LFP والمشاريع المشتركة المخطط لها لإنتاج خلايا بطاريات للمركبات التجارية الأساس لإنشاء بنية اعتماد محلية تستهدف اختبارات IEC 62660-2 على مستوى الخلية والامتثال لـ UNECE R100 على مستوى الحزمة. ويمثل هذا الإطار استراتيجية امتثال للمعايير تدعم عمليات القبول التقني في أسواق التصدير لمصنّعي الشاحنات الكهربائية.
الإطار الوطني والدولي: أهداف الانبعاثات في الاتحاد الأوروبي والنقل العابر للحدود
اعتمد الاتحاد الأوروبي أول معايير شاملة لانبعاثات CO₂ للمركبات التجارية الثقيلة بموجب اللائحة 2019/1242، محددًا أهداف خفض مرحلية لانبعاثات أساطيل الشاحنات الجديدة في تواريخ محددة. ومع التحديثات التي تمتد إلى عام 2030 وما بعده، تفرض الأهداف الأكثر صرامة إطارًا سياساتيًا يشجّع الانتشار الواسع للمركبات التجارية الثقيلة عديمة الانبعاثات. وضمن سياق الصفقة الخضراء الأوروبية واستراتيجيات إزالة الكربون لنقل الطرق الثقيل، تتوقع هذه الأهداف نشرًا سريعًا لحلول المركبات الكهربائية العاملة بالبطارية وغيرها من الحلول عديمة الانبعاثات.
وفي أوروبا، تُعد الشاحنات الكهربائية العاملة بالبطارية أحد المسارات التقنية الرئيسة في انتقال النقل التجاري الثقيل إلى مركبات عديمة الانبعاثات. وتُشغَّل وحدات الجر والتوزيع الكهربائية عبر مشاريع تجريبية ونماذج تأجير في سيناريوهات النقل لمسافات طويلة والإقليمية. وفي هذا السياق، تُصمَّم المنصات التجارية الثقيلة الكهربائية المزمع إنتاجها في Türkiye بما يتوافق مع معايير الانبعاثات الأوروبية واستثمارات بنية الشحن، بهدف تحقيق موقع تنافسي في النقل العابر للحدود.
البحث والتطوير والهندسة وتطوير منظومة محلية
تربط البرامج الهادفة إلى توطين تقنيات خلايا ووحدات LFP المنظومة المتشكلة في Türkiye في مجال أنظمة تخزين الطاقة بتطبيقات المركبات التجارية الثقيلة في سياق أكثر تماسكًا. ومن خلال التعاون بين مرافق إنتاج خلايا LFP، ومتكاملي أنظمة تخزين الطاقة، وفرق تصميم البطاريات المتخصصة في قطاع السيارات، يجري تحسين أبعاد الوحدات، ومستويات الجهد، وحلول الإدارة الحرارية، ووظائف السلامة الملائمة لقطاع الشاحنات بشكل تدريجي.
وفي أنشطة البحث والتطوير، تُقيَّم دورات الاختبار المرتكزة على العمر والسلامة، وسيناريوهات التشغيل التي تمثل أنماط الأحمال الثقيلة، والتكيف مع ظروف المناخ البارد والحار، وتأثير استراتيجيات الشحن السريع على صحة البطارية ضمن إطار واحد. وتتضمن الخوارزميات المطوّرة لأنظمة إدارة البطارية هياكل بارامترية تُكيّف موازنة الخلايا، وتقدير الحالة (SOC/SOH)، ووظائف المراقبة الحرارية مع ظروف التشغيل التجاري الثقيل. وفي هذا الإطار، يهدف دعم حِزم البطاريات بالتحقق الافتراضي (المحاكاة) والاختبارات الفيزيائية على مستويات الخلية والوحدة والنظام إلى إنشاء مجموعة منتجات بمستويات عالية من السلامة والامتثال للمعايير.
تقييم عام وانعكاسات قطاعية
يبرز تكامل بطاريات LFP المحلية في قطاع الشاحنات الكهربائية كخطوة استراتيجية تدعم تطوير حلول تخزين طاقة طويلة العمر وآمنة ومتوافقة مع المعايير للمركبات التجارية الثقيلة في Türkiye. ويسهّل إطار الاعتماد القائم على اختبارات الأداء والإساءة مثل IEC 62660-2 على مستوى الخلية واللوائح الموجهة لسلامة المركبة مثل UNECE R100 على مستوى الحزمة قبول أنظمة البطاريات المنتَجة محليًا تقنيًا في الأسواق الدولية.
وبالتوازي، تتطلب أهداف الانبعاثات للمركبات التجارية الثقيلة في أوروبا والسياسات الداعمة للمركبات عديمة الانبعاثات أن تتجاوز تقنيات البطاريات عتبات محددة من حيث كثافة الطاقة والسلامة والامتثال للمعايير، كي تحافظ منصات الشاحنات الكهربائية المطوَّرة في Türkiye على قدرتها التنافسية في النقل العابر للحدود. ويسهم تكامل بطاريات LFP المحلية في التقدم المنسق لعمليات البحث والتطوير والإنتاج والاعتماد الرامية إلى تلبية هذه المتطلبات، بما يدعم على المدى الطويل إنشاء بنية توريد أكثر استقلالية وأمانًا وكفاءة في المركبات التجارية الثقيلة الكهربائية.
