الجدل حول المواد المتعلقة بتركيب مرآب يعمل بالطاقة الشمسية: لماذا يظل الفولاذ هو الخيار الأكثر موثوقية؟

لقد استثمرت شركة Xiamen Honor Energy الكثير من الوقت والجهد هذا العامأنظمة تركيب مرآب بالطاقة الشمسية. كان هناك الكثير من الضجيج حول رفوف الألومنيوم مؤخرًا - خفيفة الوزن، ومقاومة للتآكل، وممتعة من الناحية الجمالية. الجميع يعرف نقاط البيع. ولكن بعد فحص الأرقام، حافظنا على توصيتنا الأساسية بشأن الفولاذ. ليس لأننا محافظون - ولكن لأن الفولاذ، وخاصة الفولاذ المجلفن بالغمس الساخن والفولاذ المطلي بالزنك والألمنيوم والمغنيسيوم، يوفر ببساطة قيمة إجمالية أفضل في تطبيقات المرآب.

ما حجم هذا السوق حقًا؟

لقد أمضينا قدرًا لا بأس به من الوقت هذا العام في البحث في تقارير السوق المختلفة. تختلف الأرقام من مصدر إلى آخر، لكن الاتجاه ثابت عبرها جميعًا. تقدر HTF Market Intelligence سوق أنظمة أرفف السيارات العالمية بنحو 1.98 مليار دولار أمريكي في عام 2025، ومن المتوقع أن تصل إلى 3.864 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2032، وهو ما يصل إلى معدل نمو سنوي مركب يبلغ حوالي 10.2٪. أحد الأرقام التي لفتت انتباهنا هو حجم المبيعات السنوية – حوالي 98,000 وحدة على مستوى العالم في العام الماضي، بمتوسط ​​سعر بيع يزيد قليلاً عن 20,000 دولار أمريكي لكل وحدة. لقد قمنا بتدقيقنا الخاص، وتحدثنا إلى عدد قليل من جهات الاتصال القديمة التي تعمل في مشاريع خارجية، وكانت الأرقام جيدة جدًا. إنه ليس سوقًا ضخمًا مقارنة بالتركيبات الأرضية على نطاق المرافق، ولكن منحدر النمو حاد ولا يزال يتسارع. بالنسبة لصناعة التركيب الكهروضوئية ككل، من الواضح أن مواقف السيارات أصبحت قطاعًا فرعيًا لا يمكن لأحد أن يتجاهله بعد الآن.

ويتمتع المصنعون الصينيون بمزايا واضحة في القدرة الإنتاجية، وتكاليف التصنيع، وقدرات التصدير. هذه المزايا، جنبًا إلى جنب مع مسار نمو السوق، تعني أن هذا ليس قطاعًا صغيرًا - بل هو قطاع نمو حقيقي. وفي هذا القطاع، يهيمن الفولاذ على الاتجاه السائد. تستخدم معظم هياكل دعم المرآب الكهروضوئي إما الفولاذ المجلفن بالغمس الساخن أو سبائك الألومنيوم عالية القوة. ولكن بالنظر إلى المشاريع الفعلية، تظل الهياكل الفولاذية هي الخيار الساحق في المناطق الصناعية ومواقف السيارات العامة ومناطق خدمات الطرق السريعة.

الألومنيوم مقابل الصلب 

دع الأرقام تتحدث عن نفسها

يتمتع الألومنيوم بجاذبية لا يمكن إنكارها - فهو خفيف الوزن، وخالي من التآكل، وممتع للعين. يبدو الألومنيوم المؤكسد AL6005-T5 رائعًا في مواقف السيارات التجارية المتطورة. ولكن هنا تكمن المشكلة: يحتوي الألومنيوم على ثلث معامل المرونة للفولاذ فقط. لنفس المدة ونفس الحمل، تنحرف شعاع الألومنيوم ثلاث مرات بقدر انحراف شعاع الفولاذ. وللحفاظ على الانحراف ضمن الحدود المقبولة، يجب أن تكون قطاعات الألومنيوم أكبر بكثير من الفولاذ.

يقودنا هذا إلى المشكلة الأولى، وهي أن الألومنيوم ببساطة لا يعمل بشكل جيد على مسافات كبيرة. يوضح التحليل الهندسي أن عرضًا بطول 6 أمتار يتطلب عارضة H 200×100 تزن 25-35 كجم لكل متر. عند ارتفاع 10 أمتار، يحتاج الفولاذ إلى مقطع 300×150 بوزن 60-85 كجم لكل متر. للألمنيوم؟ يتطلب نفس الامتداد ضعف حجم القسم تقريبًا لتحقيق صلابة وقوة مكافئة. الأقسام الأكبر تعني المزيد من المواد، وتتبخر ميزة تكلفة الألومنيوم.

انظر الآن إلى التسعير. تتراوح أسعار الرفوف الفولاذية المجلفنة بالغمس الساخن في درجة Q235B من 6,100 إلى 6,500 يوان صيني للطن. يتراوح سعر الفولاذ المطلي بالزنك والألمنيوم والمغنيسيوم من فئة S350GD+ZM ما بين 4500 إلى 5000 يوان صيني للطن. الألومنيوم؟ عادة ما يكون سعر الفولاذ مرتين إلى ثلاثة أضعاف سعر الطن الواحد. أي شخص في مجال المشتريات يعرف بالضبط ما يعنيه هذا الاختلاف بالنسبة للنتيجة النهائية.

كيف حل الصلب مشكلة التآكل

لقد كان الصدأ هو أكبر نقاط ضعف الفولاذ. يدوم الفولاذ المجلفن التقليدي بالغمس الساخن في بيئات المرآب الخارجية حوالي 10-15 عامًا. لكن التكنولوجيا انتقلت.

إن طلاء الزنك والألمنيوم والمغنيسيوم (ZAM) هو الذي يغير قواعد اللعبة. يشكل طلاء السبائك الثلاثي (Zn-6% Al-3% Mg) بنية سهلة الانصهار كثيفة من خلال المعالجة المستمرة بالغمس الساخن. الميزة الأكثر إثارة للإعجاب هي قدرتها على "الشفاء الذاتي المتطور" – بعد القطع أو الحفر، تهاجر أيونات المغنيسيوم بنشاط إلى الحواف المقطوعة وتشكل طبقة واقية، مما يمنع الصدأ الأحمر من الانتشار. يمتد عمر التآكل من 10 سنوات بالجلفنة التقليدية إلى أكثر من 25 عامًا. تحقق طلاءات ZAM أكثر من 3000 ساعة في اختبار رش الملح، وهو ما يتجاوز بكثير 600 ساعة من الفولاذ المجلفن التقليدي. في أواخر عام 2025، أصدرت الصين معيارًا وطنيًا للصفائح والشرائط الفولاذية المطلية بسبائك الزنك والألمنيوم والمغنيسيوم بالغمس الساخن المستمر لأنظمة التركيب الكهروضوئية (YB/T 6422-2025)، اعتبارًا من 30 يونيو 2026.

لقد تحسنت أيضًا عملية الجلفنة بالغمس الساخن. تتطلب الصناعة الآن سمك طلاء لا يقل عن 85 ميكرون. تستخدم بعض المشاريع حماية مزدوجة - الجلفنة بالغمس الساخن بالإضافة إلى طلاء علوي من الفلوروكربون، مع طبقات من الزنك تزيد عن 85 ميكرون وتصنيف حماية IP65 للبيئات الساحلية. تعمل مواقف السيارات الفولاذية الآن بشكل موثوق حتى في المناطق الساحلية الرطبة، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف الصيانة وإعادة الطلاء على المدى الطويل.

باختصار، يتم تعويض نقاط الضعف في مقاومة التآكل لدى الفولاذ تدريجياً بالاستعانة بتقنيات جديدة. عندما يصل عمر مقاومة التآكل إلى 25 عامًا، فإنه يتوافق مع عمر خدمة الوحدات الكهروضوئية بشكل مثالي.

التصميم الهيكلي

أكبر فرق بين رفوف المرآب والرفوف الأرضية هو الامتداد. تحتوي التركيبات الأرضية على أعمدة متباعدة بمقدار 2-3 أمتار؛ غالبًا ما يصل طول مواقف السيارات إلى 6 أو 8 أو حتى 12 مترًا. ويؤثر الامتداد على التحميل بشكل كبير - فالانتقال من 6 إلى 12 مترًا يضاعف تباعد الأعمدة ولكنه يضاعف عزم الانحناء بمقدار أربعة أضعاف على الحزمة الأساسية. الصيغة هي M = wL²/8 - يتم تربيع الامتداد L.

يتفوق الفولاذ في هذا السيناريو. قوة عالية وصلابة عالية - يمكن أن تظل المقاطع الفولاذية مضغوطة تحت الأحمال الثقيلة. تشمل مواد المرآب الفولاذية الشائعة الفولاذ الكربوني المجلفن بالغمس الساخن، والأنابيب المربعة المجلفنة عالية القوة، والعوارض H، وهياكل الأنابيب الفولاذية المستديرة - الكثيفة والصلبة، مع قدرة تحمل تتجاوز بكثير أقسام الأنابيب العادية. بفضل التصميم الهيكلي العلمي والأعضاء الرئيسية الأكثر سمكًا والدعامات المعززة، تتحمل مواقف السيارات الفولاذية الرياح القوية والثلوج الكثيفة والبرد دون مشاكل.

الألومنيوم يكافح هنا. نفس المدى، نفس الحمولة - الألومنيوم ينحرف بمقدار ثلاثة أضعاف. وللوفاء بنفس حدود الانحراف، يجب أن تكون المقاطع أكبر وأثقل. تعني الأقسام الأكبر تكاليف مواد أعلى وتركيبًا أكثر صعوبة. ولهذا السبب لا ترى أبدًا حلول الألمنيوم النقي في مشاريع المرآب الكبيرة.

المعايير تدعم الفولاذ أيضًا

تطورات التقييس هذا العام كلها لصالح الصلب.

في أبريل، تم إصدار معايير الصناعة رسميًا للمقاطع الفولاذية لأنظمة تركيب الخلايا الكهروضوئية (YB/T 6441-2026)، اعتبارًا من 1 نوفمبر 2026. وهي تحدد التصنيف والأبعاد والمتطلبات الفنية لمقاطع الفولاذ المشكلة على البارد والعوارض H المدرفلة على الساخن المستخدمة في التركيب الكهروضوئي. تشمل منظمات الصياغة الرئيسية منتجي الصلب الرئيسيين مثل Ma'anshan Iron & Steel، وHebei Jinxi Iron & Steel، وNingxia Longxiang New Energy.

في شهر مارس، تم إصدار معيار تصميم مرآب السيارات الكهروضوئي (مسودة للتعليقات)، والذي يتطلب صراحةً أن يتوافق تصميم الهيكل الفولاذي مع GB 50017. ويجب أن تتبع الأحمال GB 50009، مع التوصية بالفولاذ Q235B أو Q355B. إن كود التصميم القياسي المحلي لمقاطعة خبي لأنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية للمرآب (DB13/T 5814-2023) ساري المفعول منذ أكثر من عامين.

تمنح هذه المعايير الرفوف الفولاذية إطارًا واضحًا وقابلاً للتنفيذ - ما هي درجة الفولاذ المستخدمة، ومدى سمكها، وكيفية الحماية من التآكل، وكيفية إجراء فحص القبول. وهذا يمثل راحة البال بالنسبة لفرق المشتريات والمهندسين.

المشاريع الحقيقية هي في الغالب الصلب

انظر إلى المشاريع هذا العام.

مرآب مشروع Datang Jinhua لشركة China Power Construction Shandong Electric Power - أعمدة من الصلب الكربوني 250 × 150 × 4.75 مم، وعوارض من الصلب الكربوني 150 × 100 × 2.75 مم. مرآب لانتشو للبتروكيماويات بقدرة 5.7 ميجاوات - صفوف من الهياكل الفولاذية المقوسة البيضاء. مشروع مرآب السيارات الفولاذي Binjiang Chuangzhi Enterprise Harbour – سعر العرض الفائز 3.02 مليون يوان صيني. توسعة طريق شانغهاي-ووهان السريع – مشاريع كهروضوئية ذات هيكل فولاذي تم بناؤها حديثًا في مناطق الخدمة. مشروع Honghui New Energy - هيكل إطار فولاذي للبوابة الثابتة، مجلفن بالغمس الساخن في جميع الأنحاء.

ماذا تقول لك هذه المشاريع؟ من المالكين إلى معاهد التصميم إلى المقاولين، يظل الفولاذ هو الخيار الافتراضي والمفضل. ليس لأنهم لم يأخذوا الألمنيوم بعين الاعتبار، بل لأنهم راجعوا الأرقام واختاروا الفولاذ.

استنتاجنا

تعمل شركة Xiamen Honor Energy في مجال تركيب الطاقة الكهروضوئية لفترة كافية لتعرف أن القرارات المادية لا يتم اتخاذها بشكل عفوي. يقدم الفولاذ أفضل النتائج الإجمالية في تطبيقات المرآب عبر أربعة أبعاد: القوة والصلابة والتكلفة والنضج. لقد حل طلاء ZAM مشكلة التآكل. لقد عالجت المعايير فجوة المواصفات. تعد عمليات التصميم والبناء الهيكلي الفولاذي ناضجة وموثقة جيدًا ومفهومة على نطاق واسع من قبل المهندسين والمقاولين على حدٍ سواء.

من المؤكد أن الألومنيوم له مكانه - المسافات الصغيرة، والمشاريع ذات المتطلبات البصرية العالية للغاية، أو الحالات التي يشكل فيها الوزن عائقًا حاسمًا. ولكن بالنسبة لمشاريع مواقف السيارات الكبيرة الحجم - والتي تمثل الغالبية العظمى من السوق - فإن الفولاذ هو الحل السائد الذي لا مفر منه.

سنواصل تتبع تطبيقات فولاذ ZAM والتحسين الهيكلي للمواقف الفولاذية ذات الامتداد الأكبر خلال النصف الثاني من هذا العام. قد تكون مساحة المرآب صغيرة، ولكن اختيار المواد ليس بالأمر الهين. إن القيام بذلك بشكل صحيح منذ البداية يوفر على الجميع الكثير من المتاعب في المستقبل.