مصنعي الطاقة الشمسية يتحولون إلى حلول تعتمد على النحاس مع وصول تكاليف الفضة إلى مستويات غير مسبوقة

يواجه صناعة الطاقة الشمسية العالمية تحديًا غير مسبوق في سلسلة التوريد. مع ارتفاع أسعار الفضة إلى مستويات قياسية—حيث وصلت إلى 93.77 دولار أمريكي للأونصة في يناير 2025، أي أكثر من ضعف سعر سبتمبر 2024—يصارع كبار منتجي الخلايا الضوئية لإعادة تصور عمليات إنتاجهم. ما كان يُعتبر سابقًا تكلفة هامشية أصبح الآن نقطة ألم حاسمة تهدد هوامش الصناعة.

أزمة الفضة: من سلعة إلى قيد

دور الفضة في تصنيع الألواح الشمسية أساسي. فالمعدن ذو التوصيل الحراري والكهربائي الاستثنائي يجعله لا غنى عنه للخلايا الضوئية الفعالة. ومع ذلك، تحكي الأرقام قصة مقلقة: وفقًا لتحليل Bloomberg NEF، فإن استهلاك الفضة يمثل حوالي 14 بالمئة من تكاليف إنتاج الألواح الشمسية اليوم—ارتفاعًا كبيرًا من 5 بالمئة فقط في 2023. هذا التصاعد يعكس مسار سعر المعدن المتفجر.

يكشف السبب الجذري عن ديناميات السوق. لقد حول النمو الأسي للطاقة الشمسية القطاع إلى واحد من أكبر المستهلكين الصناعيين للفضة في العالم. هذا الارتفاع في الطلب يتنافس الآن مباشرة مع تطبيقات عالية القيمة أخرى، بما في ذلك الإلكترونيات والمحافظ الاستثمارية. أدى هذا الاختلال في العرض والطلب إلى مشكلة هيكلية: حيث يُضغَط مصنعو الوحدات الشمسية بين ارتفاع تكاليف المدخلات وضغوط الهوامش الشديدة من المنافسة العالمية.

يُعزز هيمنة الصين في تصنيع الطاقة الشمسية هذا التحدي. يسيطر المنتجون الصينيون على أكثر من 80 بالمئة من القدرة التصنيعية العالمية للأنظمة الضوئية عبر سلسلة التوريد بأكملها—من البوليسيلكون والألواح إلى الخلايا والوحدات المكتملة. عندما يتحرك القادة الصينيون، يتغير القطاع بأكمله.

ثورة المعادن الأساسية: من الفضة إلى النحاس

ردًا على أزمة التكاليف هذه، بدأ عمالقة التصنيع الشمسي في الصين في تحول تكنولوجي. بدءًا من الربع الثاني من 2025، تخطط شركة LONGi للطاقة الخضراء لبدء الإنتاج الضخم للخلايا الشمسية باستخدام معادن أساسية بدلاً من الفضة. هذا التحول لا يشير فقط إلى تقليل التكاليف؛ بل يمثل إعادة تصميم أساسية لهندسة وتصنيع الألواح الشمسية.

ليس LONGi وحده. أعلنت شركة JinkoSolar Holding عن خطط لإنتاج ألواح شمسية خالية من الفضة على نطاق واسع، بينما أظهرت شركة Shanghai Aiko Solar Energy بالفعل جدوى ذلك من خلال تصنيع خلايا شمسية بقدرة 6.5 جيجاوات بدون فضة. هذه ليست مشاريع تجريبية—بل تمثل قادة التكنولوجيا في الصناعة وهم يجرون تحولات استراتيجية في الإنتاج.

تُشير جهود هؤلاء اللاعبين الرئيسيين إلى أن هذا الانتقال ليس مجرد اتجاه معزول، بل هو تحول هيكلي في كيفية تصميم وتجميع الخلايا الشمسية.

النحاس كبديل: الوعد والحدود العملية

يبرز النحاس كبديل مفضل للمعادن الأساسية. لقد شهد كل من النحاس والفضة ارتفاعات سعرية كبيرة مدفوعة بزيادة الطلب على التكنولوجيا النظيفة والبنية التحتية للذكاء الاصطناعي. ومع ذلك، فإن الفضة حاليًا تتداول بعلاوة سعرية استثنائية—حيث تتجاوز سعرها حوالي 22000 بالمئة عن النحاس للأونصة التروية. هذا الاختلاف يخلق حوافز اقتصادية قوية للاستبدال.

يبدو أن حالة النحاس مقنعة على الورق. فالمعدن الأحمر يوفر العديد من المزايا: فهو أكثر وفرة بكثير من الفضة، وأرخص بشكل كبير، ويدعمه سلسلة إمداد أكثر تنوعًا ومرونة. هذه الخصائص تعالج القلق الأساسي للصناعة: كيفية زيادة الإنتاج دون مواجهة عنق زجاجة في المواد الخام الحيوية.

ومع ذلك، تعقّد الواقع التقني هذا الانتقال المباشر. توصيلية النحاس الكهربائية، رغم تميزها، تتراجع عن أداء الفضة. والأكثر إشكالية، أن النحاس يظهر ميلًا للأكسدة وأنماط تدهور تثير تساؤلات حول موثوقية المكونات على المدى الطويل. بالنسبة للتركيبات الشمسية التي من المتوقع أن تعمل لأكثر من 25 عامًا في ظروف بيئية قاسية، فإن المتانة تمثل متطلبًا غير قابل للتفاوض.

العملية التصنيعية نفسها تمثل عقبة أخرى. تقنية الاتصال الممرر بالأكسيد النفق (TOPCon) تهيمن حاليًا على صناعة الطاقة الشمسية، لكن تكييف النحاس لتصنيع خلايا TOPCon يتطلب درجات حرارة معالجة عالية جدًا تُدخل تعقيدات تقنية إضافية. هذا المسار التصنيعي أكثر تعقيدًا بكثير من الهياكل البديلة.

تقنية الاتصال الخلفي: الطريق الصديق للنحاس

تكمن ميزة LONGi Green Energy التنافسية في تركيزها على هندسة الخلايا ذات الاتصال الخلفي (BC). تبسط تقنية BC دمج النحاس مقارنة بعمليات TOPCon التقليدية. تشير البيانات الناشئة إلى أن أجيالًا جديدة من الخلايا الموصلة بالنحاس تحقق مستويات كفاءة تقترب بشكل متزايد من التصاميم التقليدية المعتمدة على الفضة—بل إن بعض التركيبات تظهر تحسينات في القوة الميكانيكية ومتانة الوحدة.

الفارق في الأداء بين الهندستين مهم: أظهرت الوحدات ذات الاتصال الخلفي قدرة ميدانية على توليد حتى 11 بالمئة من الطاقة أكثر خلال عمرها التشغيلي مقارنة بتقنية TOPCon عند التعرض لنفس الظروف. هذا التفوق في الكفاءة يخلق مبررًا تقنيًا محتملًا للتحول الهندسي يتجاوز الاعتبارات التكاليفية فقط.

ومع ذلك، يواجه القطاع تحديًا زمنيًا. من المتوقع أن تمثل تقنية TOPCon حوالي 70 بالمئة من السوق في 2026. ولا يُتوقع أن تصل تكاليف تصنيع الخلايا ذات الاتصال الخلفي إلى مستوى تنافسي مع إنتاج TOPCon حتى نهاية العقد. يشير هذا الجدول الزمني إلى فترة من التعايش التكنولوجي—مع عمل كلا النهجين بشكل متزامن حتى 2028-2030—بدلاً من انتقال صناعي مفاجئ وشامل.

تداعيات السوق وتوقعات طلب الفضة

يحمل هذا التحول في الاستبدال تبعات سوقية قابلة للقياس. تتوقع مؤسسة الفضة أن ينخفض الطلب الصناعي على الفضة بنسبة 2 بالمئة في 2025 ليصل إلى 665 مليون أونصة. ومن الجدير بالذكر أن قطاع الطاقة الشمسية تحديدًا من المتوقع أن يقلل استهلاك الفضة بنسبة حوالي 5 بالمئة على الرغم من أن سجلات التثبيت العالمي للأنظمة الضوئية تصل إلى مستويات قياسية جديدة. يعكس هذا التناقض انخفاضًا حادًا في استخدام الفضة لكل وحدة مُصنّعة.

إذا استمر الطلب على الفضة في قطاع الطاقة الشمسية في هذا الاتجاه التنازلي، فقد تتغير ديناميات السوق بشكل كبير. يبقى السؤال ما إذا كان هذا تعديلًا مؤقتًا أو تغييرًا هيكليًا دائمًا في مكونات صناعة المواد. تشير الأدلة الحالية إلى أنه على الأقل حتى 2026-2028، ستعمل عمليات التصنيع القائمة على الفضة والنحاس جنبًا إلى جنب أثناء تنفيذ هذا التحول.

يعكس التوجه نحو بدائل المعادن الأساسية—بما في ذلك مكونات لوحات التبديل ذات النمط النحاسي وأنظمة متكاملة أخرى—كيف يُحفز ضغط الأسعار الابتكار التكنولوجي. بالنسبة لمصنعي الطاقة الشمسية، فإن هذا التحول نحو النحاس لا يمثل مجرد استراتيجية لتقليل التكاليف، بل مسارًا متسارعًا نحو هياكل الألواح من الجيل التالي التي قد تعيد تعريف معايير كفاءة الصناعة خلال العقد القادم.