ثورة في التنقل الحضري: مركبات مجموعة نقل الحركة الكهربائية بخلايا وقود الهيدروجين ترسي معايير جديدة

مقدمة

مركبات خلايا وقود الهيدروجين الكهربائية شقت طريقها إلى التنقل الحضري بمزايا متعددة مقارنة بنظيراتها التقليدية. يعتمد التنقل الحضري بشكل كبير على نقل الطاقة التقليدية لمختلف المركبات للتطبيقات التجارية والشخصية على حد سواء. مع البنية التحتية المتاحة لإعادة تزويد مركبات البنزين والديزل بالوقود، لطالما اختار مشتري المركبات الفئات المعنية للنقل. كما ساعدت العديد من العوامل الحاسمة الأخرى، مثل التكلفة الأولية المنخفضة وسهولة الصيانة والتوافر السهل لقطع الغيار، وما إلى ذلك، على زيادة اعتماد مركبات الوقود التقليدية. ومع ذلك، فإن التحول في سلوك المستهلك نحو تبني مركبات التنقل النظيف التي لا تنبعث منها انبعاثات ثاني أكسيد الكربون كان عاملاً حاسماً في التوسع السريع لمركبات خلايا وقود الهيدروجين الكهربائية.

الشكل 1: المركبات الكهربائية مقابل مركبات خلايا وقود الهيدروجين الكهربائية

لا توفر خلايا وقود الهيدروجين بديلاً أنظف للوقود القائم على انبعاثات الكربون فحسب، بل إنها تبعث أيضًا الماء فقط من خلال أنبوب العادم، والذي يكون في معظم الحالات في شكل نقي. شق وقود الهيدروجين طريقه إلى عدد لا يحصى من المركبات، مثل سيارات الركاب والتجارية، والجرارات، والشاحنات، والطائرات، وما إلى ذلك. وقد تم تحفيز هذه التحولات البالغة الأهمية من خلال نهجين منفصلين من قبل الشركات المصنعة للمركبات، مثل تحديث المركبات الحالية للعمل بخلايا وقود كهربائية أو بناء مركبات جديدة بالكامل تعمل بوقود الهيدروجين.

اطلق العنان للرؤى: احصل على نموذج لتقرير بحثي عن سوق مركبات خلايا وقود الهيدروجين الكهربائية:– https://univdatos.com/get-a-free-sample-form-php/?product_id=46047

هناك عامل مهم آخر ساد في مركبات الهيدروجين وهو التركيز المتزايد للحكومة على تقليل انبعاثات الكربون بالإضافة إلى وضع سياسات مساعدة ضرورية لتسريع التبني بين الشركات المصنعة والمشترين على حد سواء. نظرًا لأن مركبات خلايا وقود الهيدروجين قطعت شوطًا طويلاً منذ ظهورها بسبب المبادرات الحكومية المختلفة التي مهدت الطريق للصناعة لتحسين التحول السريع للوقود التقليدي بمركبات خلايا وقود الهيدروجين الكهربائية، فقد تم تعزيز النمو. تعالج هذه المركبات الكهربائية التي تعمل بالهيدروجين أيضًا مجموعة واسعة من المشكلات التي تواجهها المركبات الكهربائية والبنزين والديزل.

التوسع العالمي في البنية التحتية لـ FCEV

تستثمر الشركات الخاصة والحكومات في جميع أنحاء العالم على نطاق واسع في تطوير البنية التحتية مع محطات تزويد الهيدروجين بالوقود لتبني طرق نقل صديقة للبيئة. كانت العديد من البلدان، مثل ألمانيا وفرنسا وإيطاليا والمملكة المتحدة والصين والولايات المتحدة، وما إلى ذلك، من الرواد من حيث إنشاء عدد كبير من محطات تزويد الهيدروجين بالوقود من أجل استيعاب العدد المتزايد من المركبات المعنية عبر مناطق جغرافية مختلفة.

هناك العديد من مزايا FCEV التي من المتوقع أن تزيد من تسهيل اعتمادها بين المشترين في السنوات القادمة.

نطاق أطول: بمساعدة خلايا وقود الهيدروجين، تستطيع الشركات المصنعة للمركبات تحقيق نطاق أطول بسبب كثافة الطاقة العالية للهيدروجين مقارنة بالبنزين والديزل. وزن بخار الهيدروجين أقل أيضًا مقارنة بمصادر الوقود الأخرى، مما يوفر نطاقًا أعلى للمركبة من خلال اشتراط تخزين أقل بالإضافة إلى تقليل وزن السيارة.

الشكل 2: الكثافة النسبية لبخار وقود السيارة (مقارنة)

إعادة التزود بالوقود السريع وانخفاض الانبعاثات: أحد المحاور الرئيسية لحكومات العالم هو تقليل انبعاثات الكربون من وسائل النقل، مما أحدث تغييرات كبيرة. على الرغم من أن صناعة النقل تتحول بسرعة نحو السيارات الكهربائية، إلا أن هناك بعض العيوب الرئيسية التي يواجهها المشترون الجدد، مثل وقت الشحن الأطول، وتوفر أقل للشواحن السريعة، وما إلى ذلك. بمساعدة المركبات التي تعمل بالهيدروجين، يمكن معالجة أوجه القصور هذه بسهولة لأن ملء الهيدروجين مشابه لملء الوقود التقليدي. يمكن لمركبات خلايا وقود الهيدروجين أن تقطع ما يصل إلى 300 ميل بخزان واحد، بينما يبلغ مدى السيارات الكهربائية عمومًا ما بين 80-100 ميل لكل شحنة.

تضخيم محطات وقود الهيدروجين الجديدة في جميع أنحاء العالم

بالإضافة إلى السياسات المواتية التي يتبناها القطاعان العام والخاص، هناك عامل رئيسي آخر تم أخذه في الاعتبار لتسهيل اعتماد مركبات وقود الهيدروجين. لوحظ توسع سريع في مناطق أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا والمحيط الهادئ، حيث أبدت الحكومات اهتمامًا كبيرًا بإدارة وسائل النقل الخاصة بها من خلال وسائل مستدامة.

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

نظرًا لأن وجود محطات تعبئة الهيدروجين يساهم بشكل مباشر في تسهيل اعتماد مركبات FCEV، فيمكن ترجمة الاتجاه نحو نمو السوق بسهولة من خلال الشكل ذي الصلة.

يمكن رؤية هذا التبني بشكل كبير في دول منطقة آسيا والمحيط الهادئ، حيث تطلق العديد من شركات تصنيع المركبات نماذج FCEV جديدة من أجل حشد الاهتمام نحو تكنولوجيا العصر الجديد. فمثلا،

· أعلنت BMW عن إطلاق طرازها الجديد iX5 الذي تم تطويره بالاشتراك مع Toyota. يستخدم نظام قيادة السيارة خلايا الوقود لتحويل الهيدروجين المخزن في خزانيها سعة 700 بار المصنوعين من البلاستيك المقوى بألياف الكربون إلى كهرباء.

· في نوفمبر 2020، تم الإعلان عن Ineos Grenadier hydrogen FCEV وهي مركبة جديدة من قبل Ineos Motor بالتعاون مع Hyundai Motors.

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

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

التحديات

منافسة حادة من المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات (BEV)

لا يزال تسويق مركبات خلايا الوقود في مهده بسبب المنافسة الشديدة التي تواجهها البدائل الأخرى مثل BEV. نظرًا لكونها أكبر بديل، تهيمن المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات على الطلب الإجمالي في فئة المركبات المستدامة حيث يتم بالفعل وضع النظام البيئي المحسن لشحن البطاريات في العديد من البلدان مثل الصين والولايات المتحدة وما إلى ذلك.

الشكل 4: العلامات التجارية التي تبيع BEVs مقابل FCEVs في سوق الولايات المتحدة، اعتبارًا من عام 2022

الأسعار المرتفعة تعيق التبني واسع النطاق لـ FCV

نظرًا لأن المركبات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود في المرحلة التمهيدية من اعتمادها ولا يزال النظام البيئي للتصنيع غير راسخ بالكامل في العديد من المناطق، فإن العديد من البلدان تعتمد بشكل كبير على واردات المواد الخام، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف الحصول على المواد الخام. وهذا بدوره يؤثر على التسعير الإجمالي للتكلفة النهائية للمركبة ويقيد شريحة كبيرة من المشترين من اختيارها.

تحديات التخزين والنقل

يعد التخزين والنقل من التحديات الرئيسية لسوق مركبات خلايا وقود الهيدروجين. يتطلب الهيدروجين درجة حرارة شديدة البرودة ليتم تخزينه وضغطه من أجل ملء خزانات وقود المركبات. علاوة على ذلك، يتطلب الهيدروجين في الخزانات تقنيات تخزين متخصصة تحتاج إلى إمداد مستمر بالطاقة من أجل تبريد الهيدروجين السائل من أجل زيادة تكلفة الوقود. يعد شرط الخزانات المتخصصة للحفاظ على الضغط العالي الذي يمارسه وقود الهيدروجين السائل تحديًا رئيسيًا آخر يجب على صناعة السيارات معالجته في السنوات القادمة.

تحليل السوق

وفقًا لـ UnivDatos Market Insights، تحتل منطقة آسيا والمحيط الهادئ، تليها منطقة أمريكا الشمالية حاليًا أكبر حصة سوقية في سوق مركبات خلايا وقود الهيدروجين، ويرجع ذلك إلى التركيز العالي للحكومة ومصنعي المركبات على الاستدامة في المنطقة. بالإضافة إلى ذلك، يعد تنويع الخيارات بخلاف المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات سببًا آخر للتوقع بأن يكون التبني في الجانب الأعلى في السنوات القادمة. بالإضافة إلى ذلك، فإن وجود اللاعبين الرئيسيين في السوق والتقدم التكنولوجي في المنطقة يدفع أيضًا نمو السوق.

علاوة على ذلك، يشير التقرير أيضًا إلى أن أوروبا من المتوقع أن تشهد نموًا كبيرًا في سوق مركبات خلايا وقود الهيدروجين بسبب التركيز المتزايد على تقليل انبعاثات الكربون. كما يساهم وجود سياسات حكومية مرغوبة من أجل التركيز على وسائل النقل المستدامة وكذلك الامتثال لاتفاقية تغير المناخ في نمو السوق في هذه المنطقة.

مع ظهور كبرى الشركات المصنعة للمركبات في سوق FCV مثل Toyota و BMW و BYD و Hyundai و Honda وما إلى ذلك، من المتوقع أن يشهد السوق تحولًا كبيرًا في العام القادم. بالإضافة إلى ذلك، من المتوقع أن يساعد هذا النمو بشكل أكبر من خلال السياسات الحكومية التي تهدف إلى تحسين محطات تزويد الهيدروجين بالوقود والبنية التحتية المتحالفة الأخرى.

الخلاصة

في الختام، أحدثت مركبات خلايا وقود الهيدروجين ثورة في طريقة النقل. توفر هذه المركبات نطاقًا ممتدًا مع سهولة إعادة التزود بالوقود وأجزاء متحركة أقل مما يقلل أيضًا من تكلفة إصلاحات ما بعد البيع. ستعمل هذه الميزات على تخفيف قلق النطاق بين المستهلكين في مرحلة التبني الأولية حيث تستغرق المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات وقتًا أطول للشحن ويناسب الهيدروجين مع وقت التزود بالوقود المنخفض بشكل أفضل للتطبيق في السفر لمسافات طويلة. ومع ذلك، لا يزال السوق في مرحلته التمهيدية والتي تتم بمساعدة أنشطة البحث والتطوير المكثفة والتي ستؤدي إلى خفض تكلفة المركبات والوقود مما يسهل الاعتماد في السنوات القادمة. بشكل عام، مع التطورات في البحث والتطوير المستمر، يمكننا أن نتوقع المزيد من التقدم في مركبات خلايا وقود الهيدروجين، مما يسهل على الأفراد وضع وسيلة نقل مستدامة في السنوات القادمة.