العناصر الأرضية النادرة والتحول الأخضر، كيف تعيد تشكيل صناعة السيارات الكهربائية وأسواق المعادن؟

تشهد صناعة السيارات العالمية تحولًا جذريًا في ظل توجه العديد من الدول إلى الاستدامة وخفض الانبعاثات الكربونية حول العالم، ومع النمو المتسارع في خطط التحول الأخضر والانتقال إلى الطاقة النظيفة، أصبحت السيارات الكهربائية، أحد أهم الأدوات لهذا التحول، ليس فقط عن طريق البطاريات، بل من خلال المحركات أيضًا، والتي تعتمد على معادن وعناصر نادرة، تمثل الأساس والقلب النابض لتقنيتها.

الطلب العالمي على العناصر النادرة يتضاعف

وبحسب تقرير حديث نشرته وكالة Benchmark Mineral Intelligence ، العالمية المتخصصة في توفير معلومات السوق والبيانات والتقارير عن أسعار المواد الخام لسلسلة توريد بطاريات الليثيوم أيون والسيارات الكهربائية، أشارت إلى أن المركبات الكهربائية، تعيد تشكيل مشهد الطلب العالمي على العناصر الأرضية الناردة، وأصبحت محركاتها من أسرع مصادر الطلب نموًا على مغناطيسات هذه العناصر النادرة.

ما هي العناصر الأرضية النادرة؟

تضم المعادن الأرضية النادرة مجموعة تتكون من 17 عنصرًا طبيعيًا، تشمل 15 عنصرًا من سلسلة اللانثانيدات، إضافة إلى الإيتريوم والسكانديوم، ويتم الحصول عليها إما عن طريق التعدين في المناجم المفتوحة، كما هو الحال مع كثير من المعادن الأخرى، أو من خلال استخلاصها من رواسب التربة.

حجم الطلب على محركات السيارات الكهربائية 

وأوضح التقرير أن في عام 2024، وصل حجم الطلب على محركات السيارات الكهربائية إلى 37 ألف طن، بزيادة تقدر بنسبة 32% مقارنة بعام 2023، ومن المتوقع أن يرتفع إلى 43 ألف طن بحلول 2025، ويتركز هذا الطلب بشكل رئيسي على ثلاثة عناصر أساسية، وهي:- (النيوديميوم والديسبروسيوم والتيربيوم)، والتي تدخل في صناعة مغناطيسات قوية، تتحمل درجات الحرارة العالية، وتضمن كفاءة وأداءً أفضل للمحركات.

أنواع محركات السيارات الكهربائية.. وكيف تعمل؟

تنقسم محركات السيارات الكهربائية إلى 4 أنواع أساسية، وهي:-

1. محركات المتزامنة بالمغناطيس الدائم (PMSMs)

وتعتمد محركات المغانط الدائمة المتزامنة (PMSMs) على مغانط نادرة، وتتميز بالكفاءة العالية وكثافة طاقة مميزة، وهو ما يجعل هذا النوع مثالي لأنظمة الدفع المدمجة منخفضة التكلفة في السيارات الكهربائية، وهو ما يجعلها الأكثر انتشارًا.

2. المحركات الحثية (Induction Motors)

ولا تعتمد المحركات الحثية (Induction Motors) على المغانط النادرة، لكنها أقل كفاءة وأكبر حجمًا، ولا يتطلب استخدام العناصر النادرة.

3. المحركات المتزامنة بالإثارة الكهربائية (EESMs)

وتستخدم المحركات المتزامنة بالإثارة الكهربائية (EESMs)، ملفات أو مغناطيس كهربائيًا بدلًا من المغانط الدائمة، ولا تطلب معادن نادرة.

4. المحركات ذات التدفق المحوري (Axial Flux Motors)

وتتوفر المحركات ذات التدفق المحوري (Axial Flux Motors)، بتصميم قرصي مسطح يوفر كثافة عزم عالية، ويوفر مرونة أكبر في دمجه بالتطبيقات خفيفة الوزن، لكنها ما زالت محدودة الانتشار.

محركات تستحوذ على أكثر من 86% من سوق محركات السيارات الكهربائية

ورغم وجود هذه البدائل، استحوذت محركات المغانط الدائمة PMSMs، ومحركات المحورية التدفق، على أكثر من 86% من سوق محركات السيارات الكهربائية في 2024، ما يجعلها المساهم الأكبر في الطلب المتزايد على العناصر النادرة.

قفزة في الطلب العالمي على العناصر النادرة مع توسع إنتاج السيارات الكهربائية

وكشفت بيانات مؤسسة Benchmark Mineral Intelligence، عن الارتفاع الكبير المتوقع في الطلب على العناصر الأرضية النادرة المستخدمة في صناعة محركات السيارات الكهربائية، وذلك بالتوازي مع النمو السريع في مبيعات هذه السيارات خلال الأعوام المقبلة.

نمو إنتاج مختلف أنواع محركات السيارات الكهربائية

وبحسب البيانات، بلغ إجمالي محركات السيارات الكهربائية في عام 2022، نحو 13.7 مليون وحدة، لتقفز في 2023 إلى 18.3 مليون وحدة، وواصلت الأعداد الصعود خلال عام 2024، وسجلت نحو 22.9 مليون وحدة، وسط توقعات بأن تصل في 2025 إلى 28.1 مليون وحدة.

واستحوذت محركات المتزامنة بالمغناطيس الدائم (PMSM) على الحصة الأكبر، حيث ارتفعت من 11.6 مليون وحدة في 2022، إلى 24.1 مليون وحدة متوقعة في 2025، أما المحركات الحثية (Induction) فتشهد نموًا متدرجًا من 1.8 مليون وحدة في 2022، إلى 3.1 ملايين وحدة في 2025.

كما ارتفعت محركات الإثارة الكهربائية (EESM)، من 310 آلاف وحدة فقط في 2022، إلى ما يقرب من 915 ألف وحدة متوقعة في 2025، فيما لا تزال محركات التدفق المحوري (Axial Flux) محدودة الاستخدام، لكنها مرشحة للصعود من 3 آلاف وحدة فقط في 2022، إلى 27 ألف وحدة في 2025.

إنتاج محركات السيارات الكهربائية (2022 - 2025)

ومن خلال الجدول التالي، تعرف على إنتاج محركات السيارات الكهربائية، بمختلف أنواعها خلال أعوام 2022، و2023، 2024، وتوقعات عام 2025.

الطلب على العناصر النادرة

وبالتوازي مع هذا النمو، تتزايد الحاجة إلى العناصر الأرضية النادرة مثل:- (النيوديميوم والديسبروسيوم والتيربيوم)، وهي عناصر أساسية في صناعة مغناطيسات محركات السيارات الكهربائية، وبلغ الطلب العالمي على العناصر الأرضية النادرة، نحو 19 ألف طن في 2022، ثم شهد ارتفاعًا ليصل إلى 28 ألف طن خلال 2023.

وخلال عام 2024، ارتفع ووصل حجم الطلب العالمي عليها إلى 37 ألف طن، مع توقعات بأن يصل إلى 43 ألف طن في 2025، كما أوضحت البيانات أن المغناطيسات الأكثر استخدامًا، هي مغناطيسات النيوديميوم-الحديد-البورون (NdFeB)، والتي يتم تعزيزها بعنصري الديسبروسيوم والتيربيوم لمقاومة درجات الحرارة العالية، وضمان الكفاءة والأداء.

هيمنة محركات المتزامنة بالمغناطيس الدائم PMSMs

وأثبتت محركات PMSMs، تفوقها لتصبح المعيار الصناعي العالمي، ويرجع ذلك إلى كفاءتها العالية وتوفيرها للطاقة، مقارنة بالمحركات الحثية أو التصاميم الخالية من المغانط التي تعد الأقل كفاءة وضخامة، كما تسعى بعض الشركات لتطويرها، لتقليل الاعتماد على المعادن النادرة.

ومع ذلك، تظل هذه البدائل محدودة التأثير، على الرغم من قيام بعض شركات صناعة السيارات، بتجربة تصميمات خالية من المغناطيس، لتقليل الاعتماد على المعادن النادرة، ولكن تواصل محركات PMSMs السيطرة على ما يقرب من ثلثي سوق المحركات الكهربائية.

آفاق الطلب المستقبلي على المعادن النادرة

ومع النمو السريع الذي نشهده في الفترة الأخيرة، في اقتناء واعتماد السيارات الكهربائية حول العالم، من المتوقع أن يظل الطلب على العناصر النادرة، في مسارٍ تصاعدي خلال السنوات المقبلة، ورغم الجهود المبذولة لتقليل محتوى المغانط أو استبدالها بمواد بديلة، فإن الكفاءة والتصميم المدمج لمحركات PMSMs، سيبقيان عاملين رئيسيين يضمنان استمرار قوة الطلب على النيوديميوم والديسبروسيوم والتيربيوم.

تزايد المنافسة العالمية على المعادن النادرة

ويضع هذا النمو المتسارع، ضغوطًا متزايدة على سلاسل إمداد العناصر النادرة، ما يفتح الباب أمام تنافس عالمي على مصادرها، ويوضح مدى أهمية تطوير مجموعة من السياسات، إضافة إلى الاستثمارات الجديدة التي تضمن تأمين الإمدادات.

وهذه العناصر لا تقتصر أهميتها على صناعة السيارات الكهربائية فقط، بل تشمل أيضًا صناعات تكنولوجية إستراتيجية أخرى، مثل الطاقة المتجددة، والإلكترونيات المتقدمة، لتصبح في السنوات الأخيرة، محورًا للصراع التجاري والتقني بين الولايات المتحدة والصين.

تابع موقع إيجي إن، عبر تطبيق (نبض) اضغط هــــــــنا
تابع موقع إيجي إن، عبر تطبيق (تليجرام) اضغط هــــــــنا
تابع موقع إيجي إن، عبر قناة (يوتيوب) اضغط هــــــــنا
تابع موقع إيجي إن، عبر تطبيق (واتساب) اضغط هــــــــنا

إيجي إن-Egyin، هو موقع متخصص في الصناعة والاقتصاد، ويهتم بتقديم خدمة صحفية متميزة للقارئ، وهدفنا أن نصل لقرائنا الأعزاء بالخبر الأدق والأسرع والحصري، إضافة للتغطية والمتابعة على مدار الـ24 ساعة، لـ"أسعار الذهب، أسعار العملات، أسعار السيارات، أسعار المواد البترولية"، في مصر والوطن العربي وحول العالم.

أخبار متعلقة

أوكرانيا خارجها، قائمة أكبر 10 دول تمتلك احتياطيات من العناصر الأرضية النادرة في العالم

07 مارس 2025 12:10 م