إحداث ثورة في التنقل الحضري: مركبات مجموعة نقل الحركة الكهربائية بخلايا وقود الهيدروجين تحدد الوضع الطبيعي الجديد

مقدمة

المركبات الكهربائية بخلايا وقود الهيدروجينبرزت في مجال التنقل الحضري مع مزايا متعددة على نظيراتها التقليدية. يعتمد التنقل الحضري بشكل كبير على نقل الطاقة التقليدي لمختلف المركبات للتطبيقات التجارية والشخصية على حد سواء. مع البنية التحتية المتاحة لإعادة تزويد مركبات البنزين والديزل بالوقود، اختار مشتري المركبات منذ فترة طويلة الفئات الخاصة بها للنقل. كما ساعدت عوامل حاسمة أخرى، مثل انخفاض التكلفة الأولية، وسهولة الصيانة، وتوافر قطع الغيار بسهولة، وما إلى ذلك، في زيادة اعتماد مركبات الوقود التقليدية. ومع ذلك، كان التحول في سلوك المستهلك نحو اعتماد مركبات التنقل النظيف بدون انبعاثات ثاني أكسيد الكربون عاملاً حاسماً في التوسع السريع للمركبات الكهربائية بخلايا وقود الهيدروجين.

الشكل 1: المركبات الكهربائية مقابل المركبات الكهربائية بخلايا وقود الهيدروجين

لا تقدم خلايا وقود الهيدروجين بديلاً أنظف للوقود القائم على انبعاثات الكربون فحسب، بل إنها تنبعث أيضًا من الماء فقط من خلال أنبوب العادم، والذي يكون في معظم الحالات في شكل نقي. شق الهيدروجين طريقه إلى عدد كبير من المركبات، مثل سيارات الركاب والمركبات التجارية والجرارات والشاحنات والطائرات وما إلى ذلك. تم تحفيز هذه التحولات الهامة بنهجين منفصلين من قبل مصنعي المركبات، مثل تعديل المركبات الموجودة لتشغيلها بالكهرباء بخلية وقود أو بناء مركبات جديدة تمامًا تعمل بالهيدروجين.

اكتشف الرؤى: احصل على تقرير بحثي نموذجي عن سوق المركبات الكهربائية بخلايا وقود الهيدروجين:–https://univdatos.com/get-a-free-sample-form-php/?product_id=46047

عامل مهم آخر ساد في مركبات الهيدروجين هو التركيز المتزايد للحكومة على تقليل انبعاثات الكربون بالإضافة إلى سن سياسات مساعدة إلزامية لتسريع الاعتماد بين الشركات المصنعة والمشترين. كمامركبات خلايا وقود الهيدروجينقطعت شوطًا طويلاً منذ ظهورها بسبب مبادرات الحكومة المختلفة التي تمهد الطريق للصناعة لتحسين التحول السريع للوقود التقليدي باستخدام المركبات الكهربائية بخلايا وقود الهيدروجين، وقد تم شحن النمو توربينيًا. تعالج هذه المركبات الكهربائية الهيدروجينية أيضًا مجموعة واسعة من المشكلات التي تواجهها المركبات الكهربائية والبنزين والديزل.

التوسع العالمي للبنية التحتية لمركبات خلايا الوقود (FCEV)

تستثمر الشركات الخاصة والحكومات في جميع أنحاء العالم على نطاق واسع في تطوير البنية التحتية بمحطات وقود الهيدروجين لتبني وسائل النقل الصديقة للبيئة. كانت العديد من البلدان، مثل ألمانيا وفرنسا وإيطاليا والمملكة المتحدة والصين والولايات المتحدة وما إلى ذلك، في طليعة إنشاء عدد كبير من محطات وقود الهيدروجين من أجل استيعاب العدد المتزايد من المركبات ذات الصلة عبر مناطق جغرافية مختلفة.

هناك العديد من مزايا مركبات خلايا الوقود (FCEV) التي من المتوقع أن تسهل اعتمادها على المشترين في السنوات القادمة.

مدى أطول:بمساعدة خلايا وقود الهيدروجين، يمكن لمصنعي المركبات تحقيق مدى أطول نظرًا للكثافة الطاقية الأعلى للهيدروجين مقارنة بالبنزين والديزل. كما أن وزن بخار الهيدروجين أقل أيضًا مقارنة بمصادر الوقود الأخرى، مما يوفر نطاقًا أعلى للمركبة من خلال الحاجة إلى تخزين أقل بالإضافة إلى تقليل وزن المركبة.

الشكل 2: الكثافة النسبية لبخار وقود المركبات (مقارنة)

إعادة التزود بالوقود بسرعة وانبعاثات أقل:أحد التركيزات الرئيسية للحكومات في جميع أنحاء العالم هو تقليل انبعاثات الكربون من النقل، مما أحدث تغييرات كبيرة. على الرغم من أن صناعة النقل تتحول بسرعة نحو المركبات الكهربائية، لا تزال هناك بعض العيوب الرئيسية التي يواجهها المشترون الجدد، مثل وقت الشحن الأطول، وتوافر أقل للشواحن السريعة، وما إلى ذلك. بمساعدة المركبات التي تعمل بالهيدروجين، يمكن معالجة هذه أوجه القصور بسهولة حيث أن تعبئة الهيدروجين تشبه تعبئة الوقود التقليدي. يمكن للمركبات الكهربائية بخلايا وقود الهيدروجين أن تقطع مسافة تصل إلى 300 ميل بخزان واحد، في حين أن المركبات الكهربائية لديها عمومًا نطاق يتراوح بين 80-100 ميل لكل عملية شحن.

تضخيم محطات وقود الهيدروجين الجديدة في جميع أنحاء العالم

إلى جانب السياسات المواتية التي اعتمدها كل من القطاعين العام والخاص، هناك عامل رئيسي آخر تم أخذه في الاعتبار لتسهيل اعتماد مركبات الوقود الهيدروجيني. لوحظ توسع سريع عبر أمريكا الشمالية وأوروبا ومنطقة آسيا والمحيط الهادئ، حيث أبدت الحكومات اهتمامًا شديدًا بإدارة وسائل النقل الخاصة بها من خلال الأساليب المستدامة.

الشكل 3: إجمالي محطات الهيدروجين، حسب البلد (بحلول سبتمبر 2022)

نظرًا لأن وجود محطات تعبئة الهيدروجين يساهم بشكل مباشر في سهولة اعتماد مركبات خلايا الوقود (FCEV)، يمكن ترجمة اتجاه نمو السوق بسهولة من خلال الشكل ذي الصلة.

يمكن ملاحظة هذا الاعتماد بشكل كبير في دول آسيا والمحيط الهادئ، حيث تطلق العديد من شركات تصنيع المركبات نماذج جديدة من مركبات خلايا الوقود (FCEV) من أجل جذب الانتباه نحو التكنولوجيا الجديدة. على سبيل المثال,

·أعلنت شركة BMW عن إطلاق طرازها الجديد iX5 الذي تم تطويره بشكل مشترك مع Toyota. يستخدم نظام القيادة في السيارة خلايا الوقود لتحويل الهيدروجين المخزن في خزانين سعة 700 بار مصنوعين من البلاستيك المقوى بألياف الكربون إلى كهرباء.

·في نوفمبر 2020، مركبة Ineos Grenadier hydrogen FCEV هي مركبة جديدة أعلنت عنها Ineos Motor بالتعاون مع Hyundai Motors.

·في عام 2021، خلال معرض فرانكفورت للسيارات، أعلنت Hyundai Motors عن الكشف عن طرازها الجديد Hyundai Nexo 2023. الطراز قادر تمامًا على العمل باستخدام وقود الهيدروجين، مما يجعله أكثر بأسعار معقولة للمستهلكين.

بدأت العديد من المركبات الأخرى أيضًا في استخدام مركبات خلايا الوقود (FCEV)، مثل الشاحنات والمركبات التجارية ومعدات البناء والمعدات الزراعية وما إلى ذلك.

التحديات

المنافسة الشديدة من المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات (BEV)

لا تزال التجارة في مركبات خلايا الوقود في مهدها بسبب المنافسة الشديدة التي تواجهها من بدائل أخرى مثل المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات. نظرًا لكونها أكبر بديل، تهيمن المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات على الطلب الإجمالي في فئة المركبات المستدامة حيث يتم بالفعل وضع النظام البيئي المحسن للغاية لشحن البطاريات في العديد من البلدان مثل الصين والولايات المتحدة وما إلى ذلك.

الشكل 4: العلامات التجارية التي تبيع المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات مقابل مركبات خلايا الوقود (FCEV) في سوق الولايات المتحدة، اعتبارًا من عام 2022

ارتفاع الأسعار لعرقلة الاعتماد على نطاق واسع لمركبات خلايا الوقود (FCV)

نظرًا لأن المركبات الكهربائية بخلايا الوقود في المرحلة التمهيدية لاعتمادها والنظام البيئي للتصنيع لم يتم تأسيسه بالكامل بعد في العديد من المناطق، فإن العديد من البلدان تعتمد بشكل كبير على واردات المواد الخام، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف الحصول على المواد الخام. يؤثر هذا، لاحقًا، على التسعير الإجمالي للتكلفة النهائية للمركبة ويحد من شريحة كبيرة من المشترين من اختيار نفس الشيء.

تحديات التخزين والنقل

يمثل التخزين والنقل بعض التحديات الرئيسية لسوق المركبات الكهربائية بخلايا وقود الهيدروجين. يتطلب الهيدروجين درجة حرارة شديدة البرودة ليتم تخزينه والضغط عليه من أجل ملئه في خزانات الوقود الخاصة بالمركبات. علاوة على ذلك، يتطلب الهيدروجين الموجود في الخزانات تقنيات تخزين متخصصة تتطلب إمدادًا مستمرًا بالطاقة من أجل تبريد الهيدروجين السائل من أجل إضافة تكلفة الوقود. يعد اشتراط وجود خزانات متخصصة للحفاظ على الضغط المرتفع الذي يمارسه وقود الهيدروجين السائل تحديًا رئيسيًا آخر يجب معالجته من قبل صناعة المركبات في السنوات القادمة.

تحليل السوق

وفقًا لشركة UnivDatos Market Insights، منطقة آسيا والمحيط الهادئ، تليها منطقة أمريكا الشمالية، تمتلك حاليًا أكبر حصة سوقية في سوق المركبات الكهربائية بخلايا وقود الهيدروجين، وتُعزى إلى التركيز الشديد للحكومة ومصنعي المركبات على الاستدامة في المنطقة. بالإضافة إلى ذلك، فإن تنويع الخيارات الأخرى غير المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات هو سبب آخر من المتوقع أن يكون الاعتماد عليه في الجانب الأعلى في السنوات القادمة. بالإضافة إلى ذلك، فإن وجود اللاعبين الرئيسيين في السوق والتطورات التكنولوجية في المنطقة يدفعان أيضًا نمو السوق.

علاوة على ذلك، يشير التقرير أيضًا إلى أن أوروبامن المتوقع أن تشهد نموًا كبيرًا في سوق المركبات الكهربائية بخلايا وقود الهيدروجين بسبب التركيز المتزايد على تقليل انبعاثات الكربون. إن وجود سياسات حكومية مرغوبة جيدًا من أجل التركيز على النقل المستدام بالإضافة إلى الامتثال لاتفاقية تغير المناخ يساهم أيضًا في نمو السوق في هذه المنطقة.

مع ظهور الشركات المصنعة الرئيسية للمركبات في سوق مركبات خلايا الوقود (FCV) مثل Toyota و BMW و BYD و Hyundai و Honda وما إلى ذلك، من المتوقع أن يشهد السوق ارتفاعًا كبيرًا في العام المقبل. بالإضافة إلى ذلك، من المتوقع أن يتم مساعدة هذا النمو من خلال السياسات الحكومية التي تستهدف تحسين محطات وقود الهيدروجين والبنية التحتية المتحالفة الأخرى.

الخاتمة

في الختام، أحدثت المركبات الكهربائية بخلايا وقود الهيدروجين ثورة في وسيلة النقل. توفر هذه المركبات نطاقًا ممتدًا مع سهولة إعادة التزود بالوقود وأجزاء متحركة أقل من شأنها أن تقلل من تكلفة الإصلاحات بعد البيع. ستعمل هذه الميزات على تخفيف قلق النطاق بين المستهلكين في مرحلة الاعتماد الأولية حيث تستغرق المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات وقتًا أطول للشحن والهيدروجين مع وقت تعبئة منخفض يناسب بشكل أفضل التطبيق العملي للسفر لمسافات طويلة. ومع ذلك، لا يزال السوق في مرحلته التمهيدية التي تتم مساعدتها من خلال أنشطة البحث والتطوير المكثفة والتي من شأنها أن تؤدي إلى خفض تكلفة المركبة والوقود مما يعزى إلى سهولة الاعتماد في السنوات القادمة. بشكل عام، مع التقدم في الأبحاث والتطوير المستمر، يمكننا أن نتوقع المزيد من التقدم في المركبات الكهربائية بخلايا وقود الهيدروجين، مما يجعل من السهل على الأفراد وسيلة النقل المستدامة في السنوات القادمة.