من المتوقع أن يشهد سوق محركات الاحتراق الداخلي التي تعمل بالهيدروجين نموًا كبيرًا بنحو 10% ليصل إلى قيمة تقدر بمليار دولار أمريكي بحلول عام 2032، وذلك وفقًا لتوقعات UnivDatos.

وفقًا لتقرير جديد صادر عن UnivDatos، من المتوقع أن يصل سوق محركات الاحتراق الداخلي الهيدروجينية إلى قيمة مليارات الدولارات بحلول عام 2032، وذلك بنمو سنوي مركب يبلغ حوالي 10%.

مقدمة

يدخل سوق محركات الاحتراق الداخلي (ICE) الهيدروجينية تدريجيًا مرحلة واعدة لتقليل انبعاثات الكربون في الصناعات التي تعتمد بشكل كبير على الوقود الأحفوري. يشير مصطلح Hydrogen ICE إلى محرك الاحتراق الداخلي الذي يحرق الهيدروجين بدلًا من البنزين أو الديزل، حيث أنه يتمتع بإمكانية تمهيد الطريق لمصادر الطاقة النظيفة، وخاصة في الصناعات التي لا يمكن كهربتها. على الرغم من أن خلايا الوقود الهيدروجينية قد جذبت معظم الاهتمام المتعلق بالمركبات التي تعمل بالطاقة الهيدروجينية، إلا أن مركبات Hydrogen ICE تقدم نهجًا جديدًا يستخدم أنظمة ومرافق المحركات الرئيسية. بالنظر إلى الاهتمام المتجدد من الحكومات والصناعات في الدول المتقدمة والنامية على حد سواء، سيستمر سوق Hydrogen ICE في تحقيق التقدم وإضافة قيمة في المستقبل.

زيادة الطلب على نظرة الحكومة

تجدر الإشارة إلى أن تقنية Hydrogen ICE مرتبطة بشكل مباشر بالبرامج الحكومية لمكافحة تغير المناخ وتقليل انبعاثات الكربون. تضع جهات تنظيم الانبعاثات في الاتحاد الأوروبي وأمريكا الشمالية وآسيا والمحيط الهادئ معايير انبعاثات عالية لتقليل التأثير على النقل والصناعات. لخفض الانبعاثات إلى ما يقرب من الصفر بحلول منتصف القرن وما بعده، تم الاعتراف بالهيدروجين كجزء مهم من نظام الطاقة.

لا تقدم الحكومات حوافز فقط من خلال الإعانات وما إلى ذلك، لتشجيع استخدام تكنولوجيا الهيدروجين، بل تشارك بشكل مباشر في تطوير البنية التحتية لتكنولوجيا الهيدروجين. وضع الاتحاد الأوروبي أهدافًا فيما يتعلق باختراق الهيدروجين في مختلف القطاعات، ويتم تقديم إعانات لتطوير البنية التحتية لتوليد وتخزين ونقل الهيدروجين. وبالمثل، خصصت دول مثل اليابان وكوريا الجنوبية أجزاء كبيرة من ميزانياتها الوطنية لاقتصادات الهيدروجين وخصصت أموالًا جيدة للبحث والتطوير والمشاريع التجريبية. يدفع هذا الدعم الحكومي الحاجة إلى محركات Hydrogen ICE بشكل رئيسي في القطاعات التي يصعب كهربتها مثل الصناعات الثقيلة والنقل بشكل أساسي. من خلال خيار الهيدروجين، تسعى الحكومات جاهدة لتحقيق مزيج طاقة محفظة من أنواع الوقود المرتبطة والطاقة المحددة، والتي تكون متجددة، حيث تتطلب تطبيقات ICE في صناعات النقل وتوليد الطاقة.

استخدام تقنية Hydrogen ICE

تجد أنظمة تقنية Hydrogen ICE بسرعة المزيد من الاستخدامات، لا سيما في النقل والطاقة الصناعية.

النقل: يشمل عملاء Hydrogen ICE المحتملون قطاعات المركبات الثقيلة مثل الشاحنات والحافلات والآلات على الطرق الوعرة. في هذه القطاعات، حيث الأهمية القصوى للقوة العالية وأوقات التزود بالوقود القصيرة، تعد محركات Hydrogen ICE مرة أخرى منافسًا قابلاً للتطبيق للمركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات، والتي غالبًا ما تعيقها مداها وأوقات شحنها. علاوة على ذلك، تتيح محركات Hydrogen ICE تطوير معماريات المحركات القياسية، مما يجعل التحويل لحرق الهيدروجين أكثر ملاءمة ورخصًا.

توليد الطاقة الصناعية: علاوة على ذلك، يتم النظر في محركات Hydrogen ICE أيضًا لتطبيقات توليد الطاقة الصناعية في أنظمة الطاقة المستقلة. التقنيات المحددة ضرورية في العديد من الصناعات، على سبيل المثال في التعدين والبناء حيث لا يوجد غالبًا سوى القليل من الوصول إلى شبكات الكهرباء أو لا يوجد أي وصول إليها. في حين أنها أقل كفاءة من حيث تحويل الوقود إلى كهرباء من مولدات الديزل، إلا أن محركات ICE التي تعمل بالهيدروجين يمكن أن توفر وسيلة لإنتاج الطاقة بانبعاثات أقل، مما يجعلها جذابة للعديد من الصناعات التي ترغب في ترقية وحدات الطاقة المكثفة للانبعاثات دون التضحية بشكل كبير بالتنوع الظرفي.

القطاعات البحرية والجوية: تشمل الصناعات الأخرى التي حولت تركيزها أيضًا نحو تقنية Hydrogen ICE القطاعات البحرية والجوية على الرغم من أنها لا تزال في مرحلتها الأولية. على سبيل المثال، من خلال محركات Hydrogen ICE، يمكن تشغيل السفن والطائرات التي تتطلب عادةً وقودًا أحفوريًا ثقيلًا. يمكن أن يؤدي ذلك إلى خفض الانبعاثات بشكل كبير لا سيما في العمليات قصيرة المدى والساحلية.

يتم تطبيق تكنولوجيا Hydrogen ICE في صناعات مختلفة وهذا يجعلها تقنية انتقالية جيدة لحل الطاقة الخضراء. بشكل عام، مع البدء في إجراء تحسينات في تخزين الهيدروجين وتسليمه وهندسة محركات ICE، يجب أن يتسع نطاق تطبيقات محركات Hydrogen ICE.

اعتبارات التكلفة

تتمثل المشكلة الأكبر في محركات Hydrogen ICE في تكلفة إنتاج هذا الوقود وتخزينه وتوزيعه، مما يعيق الاستخدام واسع النطاق للتكنولوجيا. الآن، يعتبر الهيدروجين أكثر تكلفة في التصنيع من أنواع الوقود الأحفوري الأخرى ويرجع ذلك أساسًا إلى أن أكثر من 95٪ منه يتم إنتاجه باستخدام إصلاح الميثان بالبخار، وهو أمر كثيف الاستهلاك للموارد والطاقة، وله عيوب على البيئة. التحليل الكهربائي باستخدام مصادر الطاقة المتجددة لإنتاج ما يسمى "الهيدروجين الأخضر" هو أنظف، ولكنه أيضًا أكثر تكلفة.

ومع ذلك، تحتفظ Hydrogen ICE أيضًا بقدرتها التنافسية من حيث التكلفة مقارنة بالتقنيات الأخرى القائمة على الهيدروجين مثل خلايا الوقود الهيدروجينية. يمكن بناء محركات Hydrogen ICE من تقنيات تصنيع ICE الحالية مع بعض التعديلات على مرافق التصنيع الحالية. تقلل هذه من تكلفة التطوير وتسمح لصانعي السيارات بتقديم مركبات Hydrogen ICE في السوق بسرعة ورخيصة.

تصنيع محركات Hydrogen ICE

يتشارك جيل محركات Hydrogen ICE في العديد من أوجه التشابه التقني مع محركات الاحتراق الداخلي التقليدية، وهو عامل سيفيد صانعي السيارات. وذلك لأنه بالإضافة إلى استخدام العديد من التقنيات والبنية التحتية المماثلة في مستويات مختلفة من تصنيع وتوزيع Hydrogen ICE التي كانت موجودة سابقًا لمحركات ICE التقليدية، يمكن لمصنعي السيارات اعتماد بعض الميزات الفريدة في التصميم التي ستناسب الأفضل لمحركات ICE التي تعمل بالطاقة الهيدروجينية. عند التطبيق، ليست هناك حاجة إلى خطوط إنتاج جديدة لتحقيق إنشاء محركات Hydrogen ICE التي يمكن تصنيعها مع تعديلات طفيفة فقط على الخطوط القياسية الحالية؛ وهذا يسمح بوقت وتكلفة أقل مقارنة بتطوير تقنيات جديدة تمامًا مثل خلايا الوقود الهيدروجينية والمحركات الكهربائية.

ومع ذلك، هناك العديد من التغييرات التقنية لتعزيز محركات ICE للهيدروجين. نظرًا لأن الهيدروجين يتمتع بكثافة طاقة أقل من البنزين أو الديزل، فقد يكون من الضروري تعديل جزء المحرك لتحقيق نفس مستوى الأداء كما هو الحال في محركات البنزين أو الديزل. يتطلب هذا أيضًا تعديل نظام حقن الوقود والسحب والعادم ونظام التبريد لاستيعاب خصائص الهيدروجين مثل ارتفاع مستوى الاشتعال وانخفاض طاقة الإشعال.

يقدم المصنعون أيضًا حلولًا في منتصف الطريق باستخدام مجموعة من محركات Hydrogen ICE وأنظمة البطاريات التي تهدف إلى خفض استهلاك الوقود. يمكن أن يساعد هذا النوع من الأنظمة في تقليل كثافة طاقة الهيدروجين مع الاستمرار في السماح بالكبح المتجدد والطاقة المدعومة كهربائيًا في السيارات. أيضًا، يتزايد تطوير تحالف استراتيجي مع موردي وبناة وقود الهيدروجين بسبب قضايا النطاق، حيث تقدم الكيانات شراكات للاستيلاء المتزامن على الطلب على المركبات والبنية التحتية للوقود.

الخلاصة

يتم تقديم سوق محركات الاحتراق الداخلي (ICE) الهيدروجينية كحل حديث لتلك الصناعات المتحمسة للتحول إلى الهيدروجين ولكنها لا تزال غير قادرة على التخلي عن مفهوم ICE. يلعب التنظيم المباشر من قبل الحكومات لخفض مستويات الانبعاثات وتعزيز البنية التحتية للهيدروجين دورًا رئيسيًا في التطوير حيث يعتبر قطاعا النقل والطاقة الصناعية ذا أهمية قصوى. أثناء خدمة المركبات الثقيلة، يمكن أن يمتد الهيكل الأساسي لبنة البناء لمحركات Hydrogen ICE بمرونة إلى تطبيقات أخرى مثل توليد الطاقة الثابتة والأسواق البحرية.

وبالتالي، تظل التكلفة مشكلة؛ ومع ذلك، فإن المزيد من الاستثمارات في إنتاج الهيدروجين والبنية التحتية تضمن أن يصبح أقل تكلفة تدريجيًا باعتباره الحل الرئيسي لتقنية Hydrogen ICE. والجدير بالذكر أنه يمكن إنتاج محركات Hydrogen ICE باستخدام خطوط الإنتاج الحالية، مما يجعلها قابلة للتطوير، خاصة بالنسبة لصانعي السيارات الذين يسعون إلى الانتقال إلى الهيدروجين دون مطالبتهم بالتوصل إلى تصميمات جديدة تمامًا للمركبات.

نظرًا لأن الصناعات لا تزال تركز على تقنيات الطاقة النظيفة الموثوقة والميسورة التكلفة، فإن محركات Hydrogen ICE تمسك بالمفتاح تمامًا. نظرًا للمتطلبات المزدوجة للأداء والكفاءة ناهيك عن الحد الأدنى من الانبعاثات، فمن المحتمل أن تكون تقنية Hydrogen ICE حاسمة في تحديد مبادئ الاستخدام الشامل للهيدروجين كمصدر للطاقة النظيفة. من الممكن الآن أن نستنتج أن مستقبل سوق Hydrogen ICE يعتمد بشكل أساسي على التقدم الإضافي لهذه الميول ودعم السياسات والاستثمارات الكافية في البنية التحتية للهيدروجين.

تقرير

حجم السوق والاتجاهات والتوقعات حسب الإيرادات | 2024-2032.

ديناميكيات السوق - الاتجاهات الرائدة ومحركات النمو والقيود وفرص الاستثمار

تقسيم السوق - تحليل تفصيلي للولاية والتطبيق وتقييمات الطاقة.

المشهد التنافسي - كبار البائعين الرئيسيين والبائعين البارزين الآخرين