باتریهای دریایی با کاهش آلایندگی، بهبود بهرهوری و پشتیبانی از کشتیرانی پایدار، به حل چالشهای کربنزدایی و رشد صنعت دریانوردی کمک میکنند.
بیش از ۸۰٪ تجارت جهانی از طریق دریا انجام میشود؛ امری که کشتیرانی را ستون فقرات تجارت بینالمللی و در عین حال یکی از تولیدکنندگان اصلی آلایندگی — تقریباً ۳٪ از کل انتشار جهانی گازهای گلخانهای — قرار میدهد. با بیش از ۱۰۰ هزار کشتی تجاری و میلیونها شناور کوچکتر، کربنزدایی این بخش یک چالش بزرگ است. این فشارها در حالی افزایش مییابد که انتظار میرود تجارت جهانی تا سال ۲۰۵۰ دو برابر شود، و سازمان بینالمللی دریانوردی (IMO) نیز هدف کاهش ۵۰٪ انتشار نسبت به سال ۲۰۰۸ را تعیین کرده است. به عبارت دیگر، صنعت باید کربنزدایی عمیق را در حالی محقق کند که همچنان رشد کرده و با آلایندگی کمتر حملونقل بیشتری ارائه دهد.
چالش آلایندگی صنعت کشتیرانی
برای دستیابی به این اهداف بدون کاهش سرعت رشد، صنعت دریایی به ظرفیت عظیم باتریهای دریایی پی برده است. امروزه شناورهای مختلف برای کاربردهایی همچون سامانههای پیشرانش، توان کمکی و پشتیبان نیازمند باتری هستند.
باتریهای دریایی: یک نقطه عطف برای کربنزدایی
جایگزینکردن سوختهای سنتی با باتریها، به صنعت دریایی کمک میکند تا آلایندگی، هزینههای نگهداری و آلودگی صوتی را کاهش داده و در عین حال بهرهوری عملیاتی را افزایش دهد — نتیجه، صنعتی سبزتر و دوستدار محیط زیست است. به عنوان نمونه، اولین کشتی کانتینری با نیروی باتری در جهان — یک شناور ۷۰۰ TEU که توسط COSCO Shipping در مه ۲۰۲۳ راهاندازی شد — نقطه عطفی محسوب میشود. این کشتی رودخانهای/ساحلی با وزن ۱۰٬۰۰۰ DWT، از باتریهایی در اندازه کانتینر و دو موتور پیشرانه ۹۰۰ کیلوواتی استفاده میکند. با طول کلی ۱۱۹٫۸ متر، این کشتی روزانه حدود ۳۲ تن آلایندگی کمتر نسبت به کشتیهای سوخت فسیلی ایجاد میکند. افزون بر آلایندگی صفر، بدون صدا فعالیت میکند و گامی مهم بهسوی کشتیرانی سبز و کربنخنثی است.
چند نمونه دیگر از نوآوریها:
- EnerSys
این شرکت باتری سرب اسید NexSys PURE با فناوری TPPL را عرضه کرده که نیاز به تعمیر و افزودن الکترولیت به باتری را حذف میکند و در نتیجه، هزینههای عملیاتی پیشبینینشده ناشی از توقفهای برنامهریزینشده را کاهش میدهد. این باتریها کمتر از ۲ ساعت شارژ سریع میپذیرند و ۱۰٪ چگالی انرژی بالاتر دارند. - Leclanché
سامانه Marine Rack System (MRS) مبتنی بر سلولهای لیتیومیونی را توسعه داده که بهطور ویژه برای صنعت دریایی طراحی شده و میتواند مصرف سوخت فسیلی کشتیها را تا ۴۰٪ کاهش دهد.
آسیا-اقیانوسیه: مرکز ثقل الکتریکیسازی دریایی
ناوگان دریایی جهان عمدتاً در منطقه آسیا-اقیانوسیه متمرکز است. چند واقعیت این ادعا را تأیید میکند:
- بیش از نیمی از ظرفیت حمل کشتیهای جهان در مالکیت آسیاست، که این منطقه را به قطب اصلی الکتریکیسازی دریایی تبدیل میکند.
- از نظر ارزش، بازار جهانی باتری دریایی در سال ۲۰۲۴ از ۵۰۵ میلیون دلار گذشت که ۳۴۰ میلیون دلار (حدود ۶۰٪) آن تنها از APAC (آسیا-اقیانوسیه) بود.
این تقاضای عظیم ناشی از ماهیت تجارت در منطقه است؛ جایی که کشتیرانی کوتاهبرد و ساحلی — بهخصوص در چین و آسیای جنوب شرقی — در مسیرهای ثابت فعالیت میکند و این مسیرها برای ادغام باتری بسیار مناسب هستند. چین بهتنهایی ۶۲٪ دفتر سفارشات جهانی کشتی در سال ۲۰۲۵ را در اختیار دارد — ۳٬۴۵۴ کشتی با ظرفیت ۱۷۵٫۴ میلیون تن. پس از چین، کشورهای APAC مانند کره جنوبی، ژاپن و دیگران بخش عمده سفارشات جدید را تشکیل میدهند.
تنها در نیمه اول سال ۲۰۲۵، کارخانههای کشتیسازی چین ۴۰۲ سفارش جدید دریافت کردند، کره جنوبی با ۱۱۷ سفارش در رتبه دوم قرار گرفت و ژاپن — با وجود حجم کمتر — حدود ۱۱٪ از کل سفارشات را در اختیار داشت. علاوه بر این، دولتهای سراسر منطقه در حال سختگیرانهتر کردن مقررات انتشار آلایندگی در بنادر بزرگ هستند؛ اقدامی که با اهداف کربنزدایی سازمان بینالمللی دریانوردی (IMO) همسو بوده و مالکان کشتی را بهسوی راهحلهای هیبریدی و مبتنی بر باتری سوق میدهد.
اتحادیه اروپا نیز بهطور فعال به سمت استفاده از باتریهای دریایی حرکت کرده است؛ اقدامی که تحت تأثیر مقررات سختگیرانه کنترل آلایندگی، اهداف کربنزدایی همسو با IMO و مشوقهای مربوط به حملونقل دریایی سبز قرار دارد. در نتیجه، اروپا اکنون حدود ۱۳٪ از بازار جهانی باتری دریایی را تشکیل میدهد و این سهم بازتابی از رشد پایدار، تحت فشارهای نظارتی و تعهدات زیستمحیطی است.
کشتیهای باری: ستون فقرات پذیرش باتری
طبق گزارش بررسی حملونقل دریایی ۲۰۲۴ UNCTAD، ناوگان جهانی در آغاز سال ۲۰۲۴ شامل تقریباً ۱۰۹ هزار کشتی بود که بیش از ۲٫۳۵ میلیارد تن ظرفیت وزنی (DWT) را حمل میکردند. انتظار میرود این ناوگان در سال ۲۰۲۵ ۲٫۵٪ رشد داشته باشد. کشتیهای باری — از جمله فلهبرها، نفتکشها و کشتیهای کانتینری — غالب هستند و ۸۸٪ از ظرفیت ناوگان جهانی را تشکیل میدهند و موتور محرک تجارت جهانی محسوب میشوند. میانگین عمر ناوگان در سال ۲۰۲۴ حدود ۲۲٫۴ سال بود و بیش از نیمی از کشتیها بالای ۱۵ سال عمر داشتند؛ موضوعی که به افزایش آلایندگی و مصرف سوخت منجر میشود.
مالکان کشتی برای رفع این مشکل، اقدام به نوسازی یا سفارش ساخت کشتیهای جدید کردهاند؛ بهطوریکه تعداد تحویلها به این شرح پیشبینی شده است:
- ۲۰۲۵: حدود ۳۸۷ کشتی
- ۲۰۲۶: حدود ۵۲۹ کشتی
- ۲۰۲۷ به بعد: حدود ۴۱۹ کشتی
رشد تجارت جهانی — با ارزشی حدود ۳۰۰ میلیارد دلار در اوایل ۲۰۲۵ — همچنان موتور توسعه ناوگان است. کشتیهای باری که ستون فقرات تجارت دریایی هستند، همچنان بزرگترین مصرفکنندگان باتریهای دریایی باقی خواهند ماند و از گذار انرژی پشتیبانی خواهند کرد.
تکامل فناوری باتریهای دریایی
مواد مورد استفاده باتریهای دریایی در سه نوع اصلی باتریها، شامل سرب-اسید، لیتیوم-یون و نیکل-کادمیم بکار میروند. با این حال، بیش از ۸۵٪ باتریهای دریایی از سرب-اسید ساخته میشوند، بهویژه نوع VRLA-AGM که به دلیل قابلیت اطمینان، مقرونبهصرفه بودن و توانایی تحمل جریانهای راهاندازی بالا برای خدمات کمکی روی عرشه و روشنکردن موتورهای دیزلی بسیار مناسب هستند.
باتریهای سرب-اسید همچنان گزینه غالب در عملیات دریایی هستند. بعنوان نمونه، باتری NexSys PURE TPPL از EnerSys که هزینههای عملیاتی را کاهش میدهد. باتریهای PowerSafe SBS که طول عمر بالا و چگالی انرژی مناسب ارائه میدهند. باتریهای لیتیوم-یون نیز به دلیل چگالی انرژی برتر و نیاز به نگهداری کم، محبوبیت رو به رشدی دارند. بدون اقدام سیاستگذاری، انتشار گازهای گلخانهای ناشی از کشتیرانی میتواند تا سال ۲۰۵۰ به میزان ۵۰٪ افزایش یابد؛ موضوعی که با اهداف خالص صفر IMO در تضاد خواهد بود. IMO تأکید میکند که بیش از ۶۰٪ کاهش CO₂ باید از سوختهای جایگزین حاصل شود.
باتریها، بهعنوان بخشی از جعبهابزار صفرکربن، برای مسیرهای کوتاه و سامانههای هیبریدی مناسب هستند، هرچند برقیسازی کامل کشتیهای بزرگ هنوز غیرواقعی است. با این حال، باتریهای دریایی در سالهای پیشرو نقش مهمی در کربنزدایی و پایداری صنعت کشتیرانی ایفا خواهند کرد.
هدایت چالشها در زنجیره تأمین باتری دریایی
زنجیره تأمین باتریهای دریایی با چالشهایی مانند کمبود مواد اولیه، گلوگاههای تولید و محدودیت زیرساخت شارژ روبهرو است. علاوه بر این، افزایش هزینههای ناشی از تعرفهها — مانند تعرفه واردات آمریکا که برای باتریهای لیتیوم-یون به ۱۰۴٪ رسیده — موجب افزایش چشمگیر قیمتها، تأخیرها و دسترسی نامتوازن شده است. با این حال، صنعت باتری در پاسخ به این چالشها و برای پاسخ به تقاضای روبهرشد، بهدنبال جایگزینهایی مانند باتریهای لیتیوم-هوا (Li-air) یا لیتیوم-گوگرد (Li-sulfur) است.
آینده باتریهای دریایی
در نهایت، با تحول حملونقل دریایی و امکانپذیر کردن عملیات پاکتر، کارآمدتر و پایدارتر در سراسر جهان، بازار جهانی باتریهای دریایی به ستون حیاتی اکوسیستم دریایی آینده تبدیل خواهد شد. بگونه ای که بازار جهانی باتری دریایی در مسیر رشد قرار دارد و انتظار میرود از حجمی معادل 505 میلیون دلار در سال 2024 به 615 میلیون دلار تا سال 2030 برسد.
بیشتر بخوانید:
https://www.batterytechonline.com/automotive-mobility/marine-batteries-powering-the-future-of-sustainable-shipping
