فو يو، الذي يعمل في مجال مركبات خلايا وقود الهيدروجين منذ أكثر من 20 عامًا، شعر مؤخرًا بإحساس "بالعمل الجاد والحياة الحلوة".

من ناحية، ستخضع مركبات خلايا الوقود لتجارب وترويج لمدة أربع سنوات، وسيُدخل التطور الصناعي مرحلةً جديدة. من ناحية أخرى، أُدرجت طاقة الهيدروجين لأول مرة في نظام الطاقة في بلدنا في مسودة قانون الطاقة الصادر في أبريل، بعد أن كانت تُدار سابقًا وفقًا لـ "المواد الكيميائية الخطرة". هذا ما قاله بحماس في مقابلة هاتفية حديثة مع مراسل وكالة أنباء الصين.

على مدار العشرين عامًا الماضية، شارك فو يو في البحث والتطوير في معهد داليان للفيزياء الكيميائية، والأكاديمية الصينية للعلوم، والمركز الوطني لبحوث الهندسة، لتقنيات خلايا وقود مصادر الطاقة الجديدة ومصادر الهيدروجين، وغيرها. ودرس مع يي باوليان، خبير خلايا الوقود والأكاديمي في الأكاديمية الصينية للهندسة. لاحقًا، انضم إلى شركة مرموقة للعمل مع فرق في أمريكا الشمالية وأوروبا واليابان وكوريا الجنوبية، "لتحديد الفجوة بيننا وبين المستوى العالمي الأول، ولفهم قدراتنا أيضًا". في نهاية عام ٢٠١٨، رأى أن الوقت قد حان لتأسيس شركة جيآن للطاقة الهيدروجينية، وهي شركة علمية وتكنولوجية، مع شركاء ذوي توجهات مماثلة.

تُقسّم مركبات الطاقة الجديدة بشكل رئيسي إلى فئتين: مركبات بطاريات الليثيوم ومركبات خلايا وقود الهيدروجين. وقد اكتسبت الفئة الأولى رواجًا إلى حد ما، إلا أنها عمليًا لم تُحلّ مشاكل مثل قصر مسافة القيادة، وطول مدة الشحن، وقلة حمولة البطارية، وضعف القدرة على التكيف مع البيئة.

يعتقد فو يو وآخرون اعتقادا راسخا أن مركبة خلية وقود الهيدروجين ذات نفس الحماية البيئية يمكن أن تعوض عن أوجه القصور في مركبة بطارية الليثيوم، والتي تعد "الحل النهائي" لقوة السيارة.

بشكل عام، يستغرق شحن السيارة الكهربائية الخالصة أكثر من نصف ساعة، بينما يستغرق شحن السيارة التي تعمل بخلايا وقود الهيدروجين ثلاث أو خمس دقائق فقط. وضرب مثالاً على ذلك. ومع ذلك، فإن تصنيع مركبات خلايا وقود الهيدروجين يتخلف كثيرًا عن تصنيع مركبات بطاريات الليثيوم، والتي تُقيد إحداها بالبطاريات، وتحديدًا بالبطاريات المكدسة.

المفاعل الكهربائي هو المكان الذي يحدث فيه التفاعل الكهروكيميائي، وهو المكون الأساسي لنظام طاقة خلية الوقود. جوهره يعادل "المحرك"، والذي يمكن اعتباره أيضًا "قلب" السيارة. قال فو يو إنه نظرًا للعوائق التقنية العالية، فإن عددًا قليلًا فقط من شركات المركبات الكبيرة والفرق الريادية في معاهد البحث العلمي ذات الصلة في العالم تتمتع بالقدرة على التصميم الهندسي الاحترافي لمنتجات المفاعل الكهربائي. سلسلة التوريد لصناعة خلايا وقود الهيدروجين المحلية نادرة نسبيًا، ودرجة التوطين منخفضة نسبيًا، وخاصةً اللوحة ثنائية القطب للمكونات المهمة، والتي تُمثل "صعوبة" العملية و"نقطة ضعف" التطبيق.

تشير التقارير إلى أن تقنية ألواح الجرافيت ثنائية القطب وتقنية ألواح المعادن ثنائية القطب تُستخدمان بشكل رئيسي في العالم. تتميز الأولى بمقاومة عالية للتآكل، وموصلية حرارية جيدة، وتحتل حصة سوقية رئيسية في المراحل الأولى من التصنيع. ومع ذلك، في الواقع، تعاني من بعض العيوب، مثل ضعف إحكام الهواء، وارتفاع تكلفة المواد، وتعقيد تقنية المعالجة. تتميز ألواح المعادن ثنائية القطب بمزايا خفة الوزن، وصغر الحجم، والقوة العالية، والتكلفة المنخفضة، وسهولة التشغيل، وهي أمور تحظى باهتمام كبير من شركات السيارات المحلية والأجنبية.

لهذا السبب، قاد فو يو فريقه البحثي لسنوات عديدة، وأخيرًا أطلق الجيل الأول من منتجات مكدسات الصفائح المعدنية ثنائية القطب لخلايا الوقود، التي طُوّرت بشكل مستقل في أوائل مايو. يعتمد المنتج على الجيل الرابع من تقنية طلاء المعادن غير النبيلة فائقة المقاومة للتآكل والموصلة للكهرباء من شركة تشانغتشو ييماي، الشريك الاستراتيجي، وتقنية اللحام بالليزر الليفي عالية الدقة من شركة شنتشن تشونغوي، لحل "مشكلة الحياة" التي عانت منها الصناعة لسنوات عديدة. وفقًا لبيانات الاختبار، تتراوح طاقة المفاعل الواحد بين 70 و120 كيلوواط، وهو مستوى من الدرجة الأولى في السوق حاليًا؛ وتعادل كثافة الطاقة النوعية كثافة طاقة شركة تويوتا، شركة السيارات الشهيرة.

أُصيب منتج الاختبار بالتهاب رئوي ناتج عن فيروس كورونا المستجد في وقت حرج، مما أثار قلق فو يو الشديد. "كان جميع المختبرين الثلاثة الذين تم اختيارهم في البداية معزولين، ولم يكن بمقدورهم سوى توجيه فريق البحث والتطوير الآخرين لتعلم كيفية تشغيل منصة الاختبار عبر التحكم عن بُعد عبر مكالمات الفيديو يوميًا. لقد كان وقتًا عصيبًا." وقال إن الأمر الجيد هو أن نتائج الاختبار فاقت التوقعات، وأن حماس الجميع كان كبيرًا جدًا.

كشف فو يو عن خططهم لإطلاق نسخة مُحسّنة من منتج المفاعل هذا العام، حيث ستزيد طاقة المفاعل الواحد إلى أكثر من 130 كيلوواط. بعد تحقيق هدف "أفضل مفاعل طاقة في الصين"، سيُحدثون نقلة نوعية في العالم، بما في ذلك رفع طاقة المفاعل الواحد إلى أكثر من 160 كيلوواط، مما يُخفّض التكاليف بشكل أكبر، ويعزز مكانة الصين كمركز عالمي للتكنولوجيا المتقدمة، ويدفع بمركبات خلايا وقود الهيدروجين المحلية نحو التطور السريع.

وفقًا لبيانات رابطة صناعة السيارات الصينية، بلغ إنتاج ومبيعات مركبات خلايا الوقود في الصين 2833 و2737 على التوالي في عام 2019، بزيادة 85.5% و79.2% على أساس سنوي. ويوجد في الصين أكثر من 6000 مركبة تعمل بخلايا وقود الهيدروجين، وقد تحقق هدف "5000 مركبة تعمل بخلايا الوقود بحلول عام 2020" في الخطة التقنية لتوفير الطاقة ومركبات الطاقة الجديدة.

في الوقت الحالي، تُستخدم مركبات خلايا وقود الهيدروجين بشكل رئيسي في الحافلات والشاحنات الثقيلة والمركبات الخاصة وغيرها من المجالات في الصين. ويرى فو يو أنه نظرًا للمتطلبات العالية للخدمات اللوجستية والنقل فيما يتعلق بمدة التحمل وسعة التحميل، ستزداد عيوب مركبات بطاريات الليثيوم، وستستحوذ مركبات خلايا وقود الهيدروجين على هذا الجزء من السوق. ومع النضج التدريجي لمنتجات خلايا الوقود وتوسع نطاقها، ستُستخدم على نطاق واسع في سيارات الركاب مستقبلًا.

أشار فو يو أيضًا إلى أن أحدث مسودة لبرنامج عرض وترويج مركبات خلايا الوقود في الصين أشارت بوضوح إلى ضرورة الارتقاء بصناعة مركبات خلايا الوقود في الصين نحو تنمية مستدامة وصحية وعلمية ومنتظمة، مما زاد من حماسه وثقة فريقه الريادي.