Skupienie się na pojazdach z ogniwami paliwowymi na wodór: przełamanie „chińskiego serca” i wejście na „szybki pas”

Fu Yu, który od ponad 20 lat zajmuje się pojazdami napędzanymi ogniwami paliwowymi wodorowymi, ostatnio poczuł potrzebę „ciężkiej pracy i słodkiego życia”.

„Z jednej strony pojazdy z ogniwami paliwowymi będą miały czteroletni okres demonstracji i promocji, a rozwój przemysłu zapoczątkuje „okno dialogowe”. Z drugiej strony, w projekcie ustawy energetycznej, opublikowanym w kwietniu, energia wodorowa została po raz pierwszy uwzględniona w systemie energetycznym naszego kraju, a wcześniej była zarządzana zgodnie z kategorią „niebezpiecznych substancji chemicznych” – powiedział z entuzjazmem w niedawnej rozmowie telefonicznej z reporterem Chińskiej Agencji Informacyjnej.

W ciągu ostatnich 20 lat Fu Yu zajmował się badaniami i rozwojem w Instytucie Fizyki Chemicznej w Dalian, Chińskiej Akademii Nauk, Narodowym Centrum Badań Inżynieryjnych w zakresie nowych źródeł energii, ogniw paliwowych i technologii źródeł wodoru. Uczył się u Yi Baoliana, eksperta w dziedzinie ogniw paliwowych i wykładowcy Chińskiej Akademii Inżynierii. Później dołączył do znanego przedsiębiorstwa, aby współpracować z zespołami w Ameryce Północnej, Europie, Japonii i Korei Południowej, „aby poznać lukę dzielącą nas od światowej czołówki, ale także nasze możliwości”. Pod koniec 2018 roku uznał, że nadszedł właściwy czas, aby założyć przedsiębiorstwo naukowo-technologiczne Ji'an Hydrogen Energy z partnerami o podobnych poglądach.

Pojazdy z nowymi źródłami energii dzielą się głównie na dwie kategorie: pojazdy z akumulatorami litowo-jonowymi i pojazdy z ogniwami paliwowymi wodorowymi. Pierwsza z nich zyskała pewną popularność, ale w praktyce problemy takie jak krótki zasięg, długi czas ładowania, małe obciążenie akumulatora i słaba adaptacja do środowiska nie zostały dobrze rozwiązane.

Fu Yu i inni są przekonani, że pojazd napędzany ogniwami paliwowymi wodorowymi, przy zachowaniu takiej samej ochrony środowiska, może zrekompensować niedostatki pojazdu z akumulatorem litowo-jonowym, który jest „najlepszym rozwiązaniem” w zakresie zasilania samochodów.

„Ogólnie rzecz biorąc, ładowanie pojazdu elektrycznego zajmuje ponad pół godziny, ale pojazdu z ogniwami paliwowymi wodorowymi tylko trzy lub pięć minut”. Podał przykład. Jednak industrializacja pojazdów z ogniwami paliwowymi wodorowymi znacznie odbiega od industrializacji pojazdów z akumulatorami litowymi, a jednym z nich są akumulatory – a konkretnie stosy ogniw.

„Reaktor elektryczny to miejsce, w którym zachodzi reakcja elektrochemiczna i stanowi rdzeń układu zasilania ogniw paliwowych. Jego istotą jest „silnik”, który można również nazwać „sercem” samochodu”. Fu Yu powiedział, że ze względu na wysokie bariery techniczne, tylko kilka dużych przedsiębiorstw motoryzacyjnych i przedsiębiorczych zespołów odpowiednich instytutów naukowo-badawczych na świecie dysponuje profesjonalnymi możliwościami projektowania reaktorów elektrycznych. Łańcuch dostaw krajowego przemysłu wodorowych ogniw paliwowych jest stosunkowo niewielki, a stopień lokalizacji jest stosunkowo niski, zwłaszcza w przypadku płyty bipolarnej ważnych komponentów, co stanowi „trudność” procesu i „problem” w zastosowaniu.

Według doniesień na świecie, najpopularniejsze są technologie grafitowych płyt bipolarnych i metalowych płyt bipolarnych. Pierwsza z nich charakteryzuje się wysoką odpornością na korozję, dobrym przewodnictwem elektrycznym i cieplnym oraz zajmuje dominującą pozycję na rynku we wczesnej fazie industrializacji, ale w rzeczywistości ma również pewne wady, takie jak słaba szczelność, wysoki koszt materiałów i skomplikowana technologia przetwarzania. Metalowe płyty bipolarne charakteryzują się lekkością, małymi gabarytami, wysoką wytrzymałością, niskim kosztem i uproszczoną procedurą obróbki, co jest bardzo pożądane przez krajowe i zagraniczne przedsiębiorstwa motoryzacyjne.

Z tego powodu Fu Yu prowadził swoje badania przez wiele lat i ostatecznie, na początku maja, wprowadził na rynek pierwszą generację metalowych, bipolarnych ogniw paliwowych, opracowanych niezależnie. Produkt wykorzystuje czwartą generację technologii powłok z metali nieszlachetnych, charakteryzujących się wysoką odpornością na korozję i przewodzeniem, opracowanej przez Changzhou Yimai, strategicznego partnera, oraz precyzyjną technologię spawania laserowego światłowodem firmy Shenzhen Zhongwei, aby rozwiązać „problem życiowy”, który od lat nęka branżę. Według danych testowych, moc pojedynczego reaktora sięga 70-120 kW, co jest obecnie najwyższym poziomem na rynku; gęstość mocy jednostkowej jest porównywalna z gęstością mocy Toyoty, znanego producenta samochodów.

Produkt testowy zaraził się nowym koronawirusem w krytycznym momencie, co bardzo zaniepokoiło Fu Yu. „Wszyscy trzej pierwotnie wyznaczeni testerzy zostali odizolowani i mogli jedynie codziennie uczyć obsługi stanowiska testowego innych pracowników badawczo-rozwojowych za pomocą zdalnego sterowania wideo. To był trudny czas”. Dodał, że dobrą wiadomością jest to, że wyniki testów są lepsze niż oczekiwano, a entuzjazm wszystkich jest ogromny.

Fu Yu ujawnił, że planują wprowadzić na rynek ulepszoną wersję reaktora w tym roku, kiedy moc pojedynczego reaktora wzrośnie do ponad 130 kilowatów. Po osiągnięciu celu, jakim jest „najlepszy reaktor mocy w Chinach”, osiągną najwyższy poziom na świecie, w tym podniosą moc pojedynczego reaktora do ponad 160 kilowatów, jeszcze bardziej obniżą koszty, wyeliminują „chińskie serce” dzięki bardziej zaawansowanej technologii oraz wypromują krajowe pojazdy napędzane wodorowymi ogniwami paliwowymi, aby wjechały na „szybki pas”.

Według danych Chińskiego Stowarzyszenia Przemysłu Samochodowego (China Automobile Industry Association), w 2019 roku produkcja i sprzedaż pojazdów z ogniwami paliwowymi w Chinach wyniosła odpowiednio 2833 i 2737, co oznacza wzrost o 85,5% i 79,2% w porównaniu z rokiem poprzednim. W Chinach jeździ ponad 6000 pojazdów z ogniwami paliwowymi wodorowymi, a cel „5000 pojazdów z ogniwami paliwowymi do 2020 roku” określony w technicznej mapie drogowej dotyczącej oszczędzania energii i pojazdów o nowych źródłach energii został osiągnięty.

Obecnie pojazdy napędzane wodorowymi ogniwami paliwowymi są w Chinach wykorzystywane głównie w autobusach, ciężarówkach, pojazdach specjalnych i innych gałęziach przemysłu. Fu Yu uważa, że ​​ze względu na wysokie wymagania logistyczne i transportowe dotyczące wytrzymałości i ładowności, wady pojazdów z akumulatorami litowymi ulegną nasileniu, a pojazdy z wodorowymi ogniwami paliwowymi zdominują ten segment rynku. Wraz ze stopniową dojrzałością i skalą produktów z ogniwami paliwowymi, w przyszłości będą one szeroko stosowane również w samochodach osobowych.

Fu Yu zauważył również, że najnowszy projekt chińskiego programu demonstracji i promocji pojazdów z ogniwami paliwowymi wyraźnie wskazuje na konieczność promowania chińskiego przemysłu pojazdów z ogniwami paliwowymi w kierunku zrównoważonego, zdrowego, naukowego i uporządkowanego rozwoju. To sprawia, że ​​on i zespół przedsiębiorców są bardziej zmotywowani i pewni siebie.


Czas publikacji: 20 maja 2020 r.
-->