Posted on March 02, 2026
يظل الحصول على وحدات أشباه الموصلات والألياف المُضافة بعناصر أرضية نادرة الخاصة بها مصدر قلقٍ كبيرٍ للمصنّعين العاملين مع الليزر الليفي عالي الأداء. فما المشكلة؟ إن هذه المكونات تتطلب يتربيوم وإربيوم فائقَي النقاء، وهما معدنان لا تقوم معظم الدول باستخراجهما بنفسها. ووفقاً لتقارير صناعية حديثة، فإن الصين تتحكم في نحو ٨٠٪ من مرافق معالجة العناصر الأرضية النادرة في العالم. وعند اشتعال التوترات الجيوسياسية أو إغلاق المناجم بشكل غير متوقع، قد يستغرق الحصول على المواد النقية وقتاً طويلاً جداً، أحياناً يتجاوز ستة أشهر متواصلة. وهذا يؤدي إلى تأخيرات جسيمة في جداول الإنتاج. كما أن العديد من الموردين البديلين لا يستطيعون الوفاء بالمتطلبات الدقيقة للغاية المتعلقة بنقاء هذه المواد، والتي يحتاجها الليزر الصناعي. وما يحدث بعد ذلك أمرٌ بديهيٌ تماماً: فعندما لا تتوفر هذه المكونات الأساسية في الوقت المحدد، يتعطل سلسلة التوريد بأكملها.
يتركز أكثر من ٨٠ في المئة من إنتاج أشعة الليزر الليفية عاليّة القدرة في العالم في الدول الغربية. وهذا لا يتعلّق بالسياسات الحكومية فحسب، بل عندما ترغب الشركات في بناء أنظمة تتجاوز قدرتها ٦ كيلوواط، فإنها تحتاج إلى غرف نظيفة خاصة، وأماكن خاضعة للتحكم في الاهتزازات، ومعرفة متخصصة في دمج الحزم الضوئية — وهي أمور تفتقر إليها معظم المناطق خارج أوروبا وأمريكا. وعلى الرغم من هيمنة المصنّعين الآسيويين على نطاقات القدرة المنخفضة والمتوسطة، فإن غياب البنية التحتية اللازمة لإنتاج الليزر عالي القدرة يُسبّب مشاكل حقيقية عند ارتفاع الطلب المفاجئ على تطبيقات مثل لحام بطاريات المركبات الكهربائية (EV). وقد يستغرق الحصول على شهادات اعتماد هذه المرافق بشكلٍ صحيح عدة سنوات، كما يظل العثور على عددٍ كافٍ من المهندسين الملمّين بكيفية دمج مكوّنات الفوتونيات تحديًا مستمرًا. ولقد أدّت هذه المشكلات فعليًّا إلى اضطرار شركات صناعة السيارات إلى الانتظار لفترات أطول للحصول على ما تحتاجه، حيث ازدادت مدة الشراء بنسبة تتراوح بين ٣٠ و٥٠ في المئة مقارنةً بما كانت عليه في عام ٢٠٢٢.
بالنسبة لعلب بطاريات المركبات الكهربائية (EV)، يلزم فعليًّا اللحام الحلقي المحكم (hermetic seam welding) بدلًا من اللحام النقطي العادي لمنع حالات الانفلات الحراري الخطرة تلك. وقد اتجه القطاع نحو استخدام الليزر الأليافي الذي يتطلب قوة تفوق ٦ كيلوواط مع دقة عالية جدًّا تصل إلى مستوى الميكرون فقط، وذلك للانضمام السليم لهذه السبائك الألومنيومية الرقيقة جدًّا التي تتراوح سماكتها بين ٠٫٨ و١٫٢ مم دون أن تنحرف أو تشوه. وبصراحة، لا توجد أدنى هامشٍ للعيوب هنا؛ فإذا تجاوزت نسبة المسامية ٠٫١٪، فإن البنية بأكملها تصبح غير مستقرة وتُخفق في اختبارات السلامة. ولذلك، بدأ معظم المصنّعين بالاعتماد الكامل على الليزر الأليافي، نظرًا لما يوفّره من جودة أفضل لحزمة الليزر (مع معامل الجودة M² أقل من ١٫٣) بالإضافة إلى نبضات مستقرة. ويمكن لهذه الآلات الحفاظ على عمق اختراقٍ ثابت ضمن نطاق نصف ملليمتر تقريبًا على طول لحامات تمتد إلى مترين، وهي قدرة لا تستطيع تقنيات اللحام التقليدية مطابقتها إطلاقًا.
يُشكِّل قطاع السيارات حاليًّا نحو ٣٨ في المئة من مبيعات الليزر الأليافي عالميًّا، ما يجعله بفارق كبير أكبر قطاع سوقي في الوقت الراهن. وينبع معظم هذا النمو من ازدياد إنتاج المركبات الكهربائية على مستوى العالم. وعند التمعُّن أكثر في العوامل الدافعة لهذه الأرقام، يبرز لحام البطاريات كعامل رئيسي يسهم بنسبة تقارب ثلثي التوسُّع الصناعي الأخير. ووفقًا لتقرير «يول» الأحدث لعام ٢٠٢٤، لا تزال السيارات تحتل المرتبة الأولى مقارنةً بالصناعات الأخرى مثل عمليات القص التي تمثِّل نحو ٢١ في المئة فقط، أو تطبيقات الطيران والفضاء التي تبلغ نسبتها ١١ في المئة. وما يُضفي على هذه الحالة طابعًا خاصًّا هو كمية المعدات الإضافية اللازمة لتصنيع البطاريات مقارنةً بالمركبات التقليدية. فخط إنتاج واحد لبطاريات السيارات الكهربائية يحتاج إلى ما بين ثلاثة وأربعة أضعاف عدد الليزرات المستخدمة في تصنيع السيارات العادية التي تعمل بالبنزين. ومع تركُّز هذه الطلبية العالية في مجال واحد، تزداد الضغوط المفروضة على المكونات الأساسية مثل وحدات أشباه الموصلات والألياف الخاصة المعالَجة بمواد أرضية نادرة. وهذه المكونات تواجه بالفعل مشكلات في سلاسل التوريد في مراحل سابقة من خط التصنيع، ما يخلق تحديات إضافية أمام الشركات الساعية إلى تلبية الطلبيات المتزايدة.
تُنتج الصين حوالي ٧٠ في المئة من جميع الليزرات الأليافية ذات القدرة المنخفضة والمتوسطة في جميع أنحاء العالم (أي الليزرات التي تقل قدرتها عن ٦ كيلوواط)، وذلك بفضل عملياتها التصنيعية الفعّالة وسلاسل التوريد الراسخة لمكوناتها. لكن ثمة مشكلة كبيرة تكمن وراء هذه الريادة السوقية. فعندما يتعلق الأمر بإنتاج الليزرات الصناعية عالية القدرة التي تزيد قدرتها عن ٦ كيلوواط، لا تستطيع الصين تلبية سوى نحو ١٥ في المئة من الاحتياج العالمي لها. وهنا تكمن الصعوبة بالنسبة لشركات صناعة المركبات الكهربائية. إذ يتطلّب لحام غلاف البطاريات بالضبط أنظمة ليزر عالية القدرة من هذا النوع، وبالتالي لا مفر أمام شركات صناعة السيارات سوى الاعتماد على تلك المصانع القليلة الموجودة في أوروبا وأمريكا. وهذا يخلق نقاط ضعف جسيمة في سلسلة التوريد. ففي الوقت الراهن، يستغرق الحصول على وحدة ليزر تزيد قدرتها عن ٦ كيلوواط أكثر من ٢٦ أسبوعاً، ما يضطر شركات صناعة السيارات إلى تعديل خطط إنتاجها باستمرار. أما في المستقبل، فلا يتوقع أحد أن تدخل مرافق تصنيع جديدة حيز التشغيل في وقتٍ كافٍ لحل هذه العقبة قبل أواخر عام ٢٠٢٧ على أحسن تقدير.
سلسلة توريد الليزر الليفي تعاني حاليًّا من ضغطٍ شديد، ولذلك بدأت شركات التصنيع الأصلية (OEMs) ومورِّدوها في التعاون معًا على وضع خطط طويلة الأمد لمعالجة ما يبدو أنه مشكلة كبيرة في السعة الإنتاجية ستظهر حول عام 2026. ويتمثل جزءٌ كبيرٌ من هذه الاستراتيجية في توزيع مخاطر الإنتاج عبر البحث عن مورِّدين بديلين للمكونات الحرجة مثل وحدات أشباه الموصلات والألياف المُشَبَّعة بالعناصر الأرضية النادرة الخاصة. كما أنهم يدرسون إمكانية الشراكة مع جهات محتملة ليس فقط في أمريكا الشمالية، بل أيضًا في جميع أنحاء جنوب شرق آسيا وبعض أجزاء أوروبا الشرقية. وهذا يساعد في تجنُّب الاعتماد الكلي على مصدر واحد لتوريد المواد. وفي الوقت نفسه، تقوم الشركات بتجميع مخزونات من وحدات الليزر عالي القدرة التي تتجاوز ٦ كيلوواط، نظرًا لاستمرار تقلُّب الطلب بشكلٍ كبير، لا سيما مع النمو المتسارع في تطبيقات لحام بطاريات المركبات الكهربائية (EV)، حيث يُعدُّ التوريد المستمر أمرًا بالغ الأهمية.
تشمل التدابير الرئيسية للتخفيف مما يلي:
تتجه الشركات الذكية حديثًا إلى تحويل أموالها نحو مراكز التصنيع المنتشرة في جنوب شرق آسيا وأوروبا الشرقية. فهي لا تسعى إلى التخلّي عمّا تتقنه الصين ببراعة في الإنتاج المنخفض والمتوسط المستوى، بل تهدف بدلًا من ذلك إلى إنشاء هيكل يمكنها من التوسّع عند الحاجة لتلبية متطلبات الطاقة الأعلى. صحيحٌ أن إعداد هذا الهيكل كله يبدو مكلفًا للغاية في نظرة أولية. لكن توقعات القطاع تشير إلى أن هذه الخطوات قد تقلّص التأخيرات غير المتوقعة بنسبة تقارب ٤٠٪ عندما يبلغ الطلب ذروته في عام ٢٠٢٦. بل ويذهب بعض المحللين إلى أن التوفير الفعلي قد يكون أفضل من ذلك بمجرد أن تصل العمليات إلى طاقتها التشغيلية الكاملة.
تُعد وحدات أشباه الموصلات والألياف المُطعَّمة بالعناصر الأرضية النادرة عناصرَ بالغة الأهمية في تصنيع الليزر الأليافي، لأنها توفر درجة النقاء والخصائص الضرورية لتشغيل الليزر بأداءٍ عالٍ. وتضمن هذه المكونات أن تُحقِّق الليزرات الأليافية نتائج دقيقةً ومتسقةً في التطبيقات الصعبة.
تسيطر الصين على نحو ٨٠٪ من مرافق معالجة العناصر الأرضية النادرة في العالم. وهذه الهيمنة تعني أن التوترات الجيوسياسية أو أي اضطرابات تحدث في سلسلة توريد الصين قد تؤدي إلى تأخيراتٍ كبيرةٍ في الحصول على مواد العناصر الأرضية النادرة، مما يؤثر سلبًا على سلاسل التوريد العالمية للصناعات التي تعتمد على هذه المكونات.
شهد قطاع صناعة السيارات، وبخاصة في إنتاج المركبات الكهربائية (EV)، زيادةً في الطلب على الليزر الليفية عالي القدرة (أكثر من ٦ كيلوواط) نظراً لاحتياجها إلى لحام دقيق وخالٍ من العيوب لعلب البطاريات. ويؤدي ذلك إلى ارتفاع الطلب في السوق، ما يجعل قطاع السيارات أكبر مستهلك للليزر الليفي.
ورغم تميُّز الصين في إنتاج الليزر الليفي منخفض ومتوسط القدرة، فإنها تواجه صعوبات في إنتاج الليزر عالي القدرة. ويعود ذلك إلى نقص البنية التحتية والخبرة اللازمة لتصنيع الليزر الذي تتجاوز قدرته ٦ كيلوواط، ما يؤدي إلى الاعتماد على الدول الغربية في توفير هذه الأنظمة عالي القدرة.
للتغلب على الاختناقات في سلسلة التوريد، تعمد الشركات إلى تنويع قاعدة مورِّديها، والاستثمار في مناطق بديلة للإنتاج، وتعزيز تحليلات سلسلة التوريد. كما تركّز أيضًا على توحيد المكونات لتمكين الاستبدال السريع، والاستثمار في الأبحاث والتطوير لإيجاد بدائل صناعية للمواد النادرة الأرضية.
استكشف رؤىً إضافية لتوجيه قرارات عملك
EN
