المشروع المشترك بين GM و LG سيبدأ الإنتاج الضخم لخلايا بطاريات LMR

أكثر كثافة بنسبة 33% من خلايا LFP وأرخص من النيكل عالي الكثافة: خلايا LMR ستصل إلى الطرق في 2028 مع شاحنات وسيارات SUV كاملة الحجم.
أكثر كثافة بنسبة 33% من خلايا LFP وأرخص من النيكل عالي الكثافة: خلايا LMR ستصل إلى الطرق في 2028 مع شاحنات وسيارات SUV كاملة الحجم.

شارك هذه الصفحة

أعلنت Ultium Cells، المشروع المشترك بين جنرال موتورز وLG Energy Solution، عن تحويل منشأتها في Spring Hill بولاية تينيسي إلى الإنتاج الضخم لخلايا البطاريات المكعبة الغنية بالليثيوم والمنغنيز (LMR)؛ ومن المتوقع أن تكون هذه المنشأة أول منشأة في العالم تنتج هذه الكيمياء على نطاق واسع. تقع LMR في منتصف المسافة بين أكثر كيميائيتي بطاريات شيوعًا، فهي حل وسط: تَعِد بكثافة طاقة أعلى بشكل ملحوظ من LFP، وتكلفة أقل من الخلايا ذات النيكل العالي. هدف جنرال موتورز هو نقل هذا التوازن إلى الشاحنات الكاملة الحجم وسيارات الدفع الرباعي SUV على الطرق بحلول 2028.

أبرز النقاط

  • منشأة Spring Hill في طريقها لتصبح أول منشأة تنتج خلايا LMR المكعبة على نطاق واسع
  • تدّعي LMR تحقيق كثافة طاقة أعلى بنسبة 33% مقارنة بـ LFP
  • هدف مدى يفوق 400 ميل في الشاحنات الكهربائية
  • التحويل، إلى جانب إنتاج أنظمة تخزين الطاقة ESS، يستثمر مليار دولار حتى 2030
  • من المتوقع أن تكون المركبات الكهربائية المزودة بـ LMR على الطرق في 2028

ما هي كيمياء بطاريات LMR وما الذي يميزها؟

LMR اختصار لـ "lithium manganese rich" أي الغنية بالليثيوم والمنغنيز. الفكرة في الواقع مطروحة على الطاولة منذ سنوات: في تركيب الكاثود، أي الجانب الموجب للخلية، تقليل نسبة المعادن المكلفة وزيادة نسبة المنغنيز الرخيص. الكوبالت هو أحد أهم بنود التكلفة في هذا المجال؛ أما النيكل فلأسعاره المتقلبة وكونه معدنًا يحمل مخاطر على صعيد التوريد. والمنغنيز مادة وفيرة ومعقولة السعر في آن واحد. كانت المشكلة أن استخدام المنغنيز بنسب عالية ظل طويلًا أمرًا صعبًا من حيث السعة والعمر الافتراضي.

تستطيع الخلية التي أعلنت عنها جنرال موتورز خفض نسبة الكوبالت داخل الكاثود إلى حدود 2% ؛ ومحتوى المنغنيز في نطاق 30-40%. تدّعي مهندسات الشركة ومهندسوها أن LMR تقف عند نقطة يقترب فيها أداؤها من NMC بينما تكلفتها أقل بشكل ملحوظ. الرقم الأوضح هو التالي: كثافة طاقة أعلى بنسبة 33% مقارنة بأفضل خلايا LFP أداءً، بتكلفة قابلة للمقارنة. إذا كنت تستطيع أن تضع في حزمة بطاريتك طاقة أكبر بثلث مقابل التكلفة نفسها، فهذا فرق كبير في عالم المركبات الكهربائية.

بالنسبة لمن يتابع هذا الملف منذ سنوات، فإن الجانب اللافت حقًا هو أن الشركة تبحث عن حل هندسي لعيوب هذه الكيمياء المعروفة بدلًا من إخفائها. اشتُهرت كاثودات LMR تاريخيًا بقصر عمرها الافتراضي، أي بضعف قدرتها على تحمل دورات الشحن. تدّعي جنرال موتورز أن هذه المشكلات قد جُودت من خلال مواد الكاثود وصياغة الإلكتروليت والإضافات وتجميع الخلايا. الادعاء كبير؛ لكن يبدو أن الشركة عازمة على تحمّل هذه المخاطرة، لأن المشروع المشترك خصّص مصنعًا كاملًا لهذا العمل.

لماذا تُفعَّل هذه التقنية أولًا في الشاحنات الكهربائية؟

اختيار الشاحنات الكاملة الحجم وسيارات SUV كأول مجال تطبيق لـ LMR ليس صدفة، بل حساب دقيق. في المركبات الثقيلة، تشكل سعة حزمة البطارية، وبالتالي تكلفتها، نسبة أكبر بكثير من التكلفة الإجمالية للمركبة. نفس وفورات تكلفة الحزمة التي قد تعادل بضعة مئات من الدولارات في سيارة هاتشباك صغيرة، قد تعني في حزمة شاحنة كبيرة وفورات تتجاوز 6,000 دولار كما تستهدف GM. وفي جانب المدى أيضاً يتوسع الحجم: تستهدف GM مدى يتجاوز 400 ميل (حوالي 650 كم) في الشاحنات الكهربائية المزودة ببطارية LMR.

البعد الآخر هو الموقف التنافسي. إن منصة الشاحنات الكهربائية لدى GM تتمتع اليوم بكيمياء عالية النيكل تمنحها قيم مدى بارزة في فئتها؛ ولا تريد التخلي عن هذه الميزة. لم يتم وضع LMR هنا كبديل، بل كمكمل: فخلايا النيكل العالية تحتفظ بمكانها في الإصدارات التي تتطلب أعلى مدى، بينما ستعزز LMR، بتجاوزها كيمياء اليوم الأكثر تهاناً، المنطقة الدنيا الوسطى من تشكيلة المنتجات. وبتعريف GM نفسها، فإن LMR تقع بين NMC عالية المدى وLFP منخفضة التكلفة.

بينما يستمر النيكل العالي في تحقيق أعلى مدى، تتيح لنا LMR تجاوز كيمياء اليوم الأكثر تهاناً. وستعمل هذه التقنية على توسيع خيارات العملاء في سوق الشاحنات وسيارات SUV كاملة الحجم.
كيرت كيلتي، نائب رئيس GM لشؤون البطاريات والاستدامة

ما هو التحول الذي سيشهده مصنع Spring Hill؟

الخبر الحقيقي في هذا الإعلان ليس التقنية نفسها، بل قرار الإنتاج. سيتم تحويل مصنع Spring Hill في ولاية تينيسي لإنتاج خلايا LMR المسطحة (prismatic)، ويُتوقع أن يكون أول مصنع في العالم ينتج هذه الكيمياء بتنسيق مسطح ضخم. ستبدأ التعديلات قرب نهاية عام 2026 وستكتمل في 2028 ؛ وفي حين يُخطط لبدء الإنتاج الأولي في أحد مصانع LGES قرب نهاية عام 2027.

لن تتولى Spring Hill هذه المهمة وحدها. سيتضمن المصنع أيضاً إنتاج LFP إلى جانب LMR؛ وبذلك يصبح المصنع منشأة قادرة على إنتاج الخلايا بتنسيقي pouch والمسطح. أما مصنع Warren في ولاية أوهايو فسيواصل إنتاج NMC. تظهر النتيجة شبكة إنتاج تضم ثلاث كيمياءات وتنسيقين ومصنعين، وهذا مؤشر واضح على أن GM تلعب على رهان واحد.

يمثل التحول، إلى جانب تحسينات إنتاج LFP لأنظمة تخزين الطاقة لدى LGES، إجمالي استثمار بقيمة 1 مليار دولار حتى عام 2030. وعلى صعيد الموارد البشرية، يُتوقع إحداث حوالي 500 وظيفة جديدة ؛ بينما تبلغ القوى العاملة الحالية في المصنع 1,200 شخص. وهذا أيضاً التحرك الكبير الثاني للمشروع المشترك في Spring Hill: فقد بدأ المصنع في يونيو 2026 إنتاج خلايا LFP لأغراض التخزين لعملاء LGES Vertech.

شبكة الإنتاج والجدول الزمني

المصنع / المرحلةالإنتاجالتوقيت
Spring Hill، تينيسيLMR مسطحة + LFP (pouch ومسطحة)التحول نهاية 2026، الاكتمال 2028
Warren، أوهايوNMC (نيكل-كوبالت-منغنيز-ألومنيوم)جارٍ الاستمرار
مصنع LGESالإنتاج الأولي لـ LMRنهاية 2027
المركبات الطرقيةشاحنات وسيارات SUV كهربائية ببطارية LMR2028

مقارنة الكيمياءات الثلاث: LFP وNMC وLMR

LMR, LFP'den yüzde 33 daha yüksek enerji yoğunluğu sunarak Batı'yı Çinli tedarikçilere olan bağımlılığından kurtarma vaadi taşıyor.

لفهم موقع LMR، يجب وضع الركيزتين الحاليتين للسوق جنباً إلى جنب. اليوم، تشكل حوالي %60 من خلايا السيارات الكهربائية عالمياً بتنسيق prizmatik، وتمثل LFP حوالي %55 من السوق العالمية؛ وجزء كبير من الإمداد تحت سيطرة مصنعين صينيين. يلخص الجدول نقاط القوة المزعومة للكيماويات الثلاثة:

الكيماوياتنقطة القوةنقطة الضعف
LFPأرخص بنحو %40 من NMC لكل كيلوواط ساعةكثافة طاقة منخفضة
NMC (نيكل عالي)كثافة طاقة أفضل بنحو %40، أعلى مدىالتكلفة والاعتماد على مواد خام باهظة
LMRأكثر كثافة بنسبة %33 من LFP، بتكلفة قابلة للمقارنةلا يوجد دليل بعد على الإنتاج الضخم والعمر التشغيلي

كيف يمكن أن تغير هذه الخطوة منافسة البطاريات؟

الجاذبية الاستراتيجية لـ LMR لا تقتصر على حسابات التكلفة، بل تتعلق أيضاً بجغرافيا الإمداد. نظراً لأن إمدادات العالم من خلايا LFP في يد مصنعين صينيين في الغالب، تضطر العلامات التجارية في الغرب إما للحصول على ترخيص أو إنشاء مشروع مشترك، أو التركيز على حلول النيكل العالي المكلفة. بحسب تعريف GM، يُقدَّم LMR كوسيلة لبناء سعة بطاريات ميسورة التكلفة دون البقاء معتمدين على الصين. وفي هذا السياق، هو خطوة نحو استقلالية صناعية بحد ذاتها.

أما الركن الآخر من المنافسة فيجري في مجال لا يبتعد عنه أحد: ترد تقارير تفيد بأن فورد تحرز تقدماً في كيمياء LMR أيضاً، وتستهدف بحلول نهاية العقد السيارات الكهربائية ذات المدى الطويل بأسعار أكثر ملاءمة؛ وادعاء فورد هو أن LMR قد تتفوق حتى على خلايا النيكل العالي. تصريحات فورد هذه لم تصاحبها قرار رسمي بالإنتاج، لكن الاتجاه واضح: الكيمياء الغنية بالمنغنيز على أجندة أكبر مصنعي شاحنات في أمريكا.

ملاحظة حول أرضية التكلفة: تراجعت متوسط أسعار البطاريات بنسبة %8 في عام 2025؛ وكفاءة الإنتاج والتحولات في الكيمياء دعمت هذا الانخفاض. أي أن ادعاء LMR بشأن التكلفة سيولد داخل سوق ينزلق أسفل بالفعل باستمرار. المعادلة الموعودة "تكلفة قابلة للمقارنة مع LFP، كثافة أعلى بنسبة %33" ستُختبر على أرض لن يقف فيها المنافسون مكتوفي الأيدي. ولتقصير الكلام: الأرقام تبدو جميلة في الإعلانات، لكن الاختبار الحقيقي يجري على خط الإنتاج.

رقم يجب الابتعاد عنه وتحذير

كملاحظة جانبية: يتداول على الإنترنت عبارات مثل "انخفاض يصل إلى %40 في تكاليف البطاريات"؛ لكن هذا الرقم يرد فقط في بعض محتويات الفيديو وليس ادعاء الشركة الرسمي. والالتزام الرسمي هو: تكلفة قابلة للمقارنة مع LFP إضافة إلى كثافة طاقة أعلى بنسبة %33. فلا تكن مفاجأة: هذه الفجوات بين الإعلانات الرسمية ووسائل التواصل الاجتماعي قديمة قدم الدنيا؛ والحكم سيبوى من الخلية نفسها.

التحذير الثاني يتعلق بالجدول الزمني. ورغم أن المسؤول عن جانب البطاريات في GM قال إن التطوير يسير وفقاً للخطة، إلا أنه لم يؤكد مجدداً لاحقاً هدف عام 2028. كما أن المخاطر التاريخية على جانب الكيمياء لا تزال على الطاولة: مشكلة العمر الدوري لبطاريات LMR هي قضية جرى النقاش حولها لسنوات في عالم السيارات عبر فترات الضمان وقيم السيارات المستعملة. هناك طريق طويل بين ادعاء مهندسي GM بأنهم تجاوزوا هذه المشاكل الموروثة وبين التحقق من هذا الادعاء عبر مئات آلاف الخلايا.

الجزء الظاهر من مسعى طويل

لم يتخذ هذا القرار في ليلة واحدة. بدأت GM أبحاثها حول الخلايا الغنية بالمنغنيز في عام 2015 ونفذت أعمال النمذجة الأولية في Warren Battery Cell Innovation Center في ولاية ميشيغان. أما في جانب LG Energy Solution، فالأمر ليس جديدًا تمامًا: أول براءة اختراع لـ LMR تعود إلى عام 2010 ، ولدى الشركة أكثر من 200 براءة اختراع في LMR، ما يجعلها تمتلك أكبر محفظة حقوق ملكية فكرية في هذا المجال. أي أن قرار الإنتاج المعلن هو إنزال تراكم بحث وتطوير يمتد لأكثر من عقد إلى أرض المصنع. كانت نقاشات تقنية البطاريات تُجرى في السابق عبر أرقام إنتاج مصانع الصين؛ والآن فإن تحويل منشأة في ولاية تينيسي مرشح ليصبح في صدارة هذا النقاش. إذا نجح التوازن الذي توعدت به LMR، فسيتراخى للمرة الأولى بشكل جدي الاضطرار الذي يواجهه مشتري الشاحنات الكهربائية بين المدى الطويل والسعر المعقول. وإذا لم ينجح، فسيبقى ثمن عقد من البحث والتطوير على الورق. كلا الاحتمالين مفتوح؛ لكن تحديد الأمر بمنشأة أولى يمثل بداية ذات معنى.

المصادر