قدمت مجموعة هيونداي موتور خططها لتعميم الهيدروجين بحلول عام 2040 من خلال إدخال تقنيات جديدة في وسائل النقل والقطاعات الصناعية الأخرى، وذلك خلال منتدى الموجة الهيدروجينية الافتراضي العالمي الذي عقد اليوم.
وتأكيدًا على التزامها الرائد تجاه الطاقة النظيفة المستدامة لأنواع التنقل؛ كشفت مجموعة هيونداي موتور النقاب عن جميع الخطط الكهربائية غير المسبوقة لها، حيث ستقوم بإنتاج مركبات كهربائية من جميع طرازاتها التجارية الجديدة، سواء التي تعمل بخلايا الوقود أو المعتمدة على مجموعات توليد الطاقة الكهربائية للبطارية، بحيث ستطبق المجموعة أنظمة خلايا الوقود – لجميع الطرازات بحلول عام 2028. وسوف تضع هذه الاستراتيجية الجريئة المجموعة في طليعة قطاع المركبات التجارية، الأمر الذي من شأنه أن يساعد في إعادة تشكيل الصناعة وتحقيق مستقبل نظيف ومستدام.
ووضعت هيونداي هدفا مركزيا لها متمثلا في تطبيق نظم خلايا الوقود على جميع طرازات المركبات التجارية بحلول عام 2028، مما سيجعلها أول مصنع سيارات حقق مثل هذه الطموحات لنقل المركبات التجارية وسيساعد بشكل أكبر في تسهيل الانتقال الفعلي إلى التنقل المستدام.
وتتمثل رؤية المجموعة في تطبيق طاقة الهيدروجين في جميع مجالات الحياة والصناعة مثل منازلنا وأماكن عملنا ومصانعنا. حيث أشار رئيس مجلس الإدارة أوي-سون في كمته في منتدى الموجة الهيدروجينية الافتراضي العالمي أن الهدف هو جعل الهيدروجين يستخدم بسهولة للجميع وكل شيء وفي كل مكان، وقال: “نريد تقديم حلول عملية للتنمية المستدامة للبشرية وبهذه الإنجازات، نهدف إلى المساعدة في تعزيز مجتمع الهيدروجين في جميع أنحاء العالم بحلول عام 2040.”
وسيعقب المنتدى الافتراضي عقد معرض “HydroVILLE” المادي، الذي سيشهد تقديم التطبيقات والمفاهيم الجديدة المستوحاة من إمكانات الهيدروجين كطاقة نظيفة. كما يحفل المعرض بالعديد من مفاهيم خلايا الوقود للتنقل وتوليد الطاقة المستقبلية الأخرى.
وقد عنيت مجموعة هيونداي بمستقبل الهيدروجين واستعدت له منذ تطويرها لأول سيارة كهربائية تعمل بخلايا الوقود (FCEV) في عام 1998، وقدمت في عام 2013 توسانFCEV (ix35 Fuel Cell)، لينفتح الباب أمام الإنتاج الضخم لـ FCEVs. وفي عام 2018 أطلقت هيونداي لاحقا الجيل التالي من سيارات الدفع الرباعي التي تعمل بخلايا الوقود NEXO، وأول شاحنة تعمل بخلايا الوقود للخدمة الشاقة في العالم، XCIENT Fuel Cell، في عام 2020.
وتقوم المجموعة الآن بدعم الهيدروجين للعب دور مهم في بناء مستقبل مستدام، وتقليل اعتماد المجتمع على الوقود الأحفوري. كما تعمل، بعد عقدين من الزمن كانت خلالهما في طليعة القائمين بتطوير تكنولوجيا خلايا الوقود، على توسيع تقنيات خلايا الوقود لتشمل تطبيقات أوسع في مركباتها وحلول التنقل الأخرى وحلول الطاقة المختلفة.
ويتوقع أن تشكل طاقة الهيدروجين 18 % من الطلب العالمي على الطاقة بحلول عام 2050، وأن تخلق سوقا بإيرادات تصل إلى 2.5 تريليون دولار، وذلك وفقًا لمجلس الهيدروجين، الذي يُعدّ مبادرة عالمية تجمع عدداً من شركات الطاقة والنقل المتخصصة. وسيساعد تعميم طاقة الهيدروجين أيضًا على خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بأكثر من ستة مليارات طن سنويًا، مع خلق أكثر من 30 مليون وظيفة جديدة.
رؤية الهيدروجين 2040: التعامل مع معضلة محايدة الكربون بعمل نقلة نوعية في الطاقة
تتمثل رؤية مجموعة هيونداي موتور في أنه بحلول عام 2040، لن يتم استخدام الطاقة الهيدروجينية في النقل فحسب، بل سيتم تطبيقها أيضًا في مجالات أوسع في الصناعات والقطاعات المتنوعة. وتهدف المجموعة إلى جعل طاقة الهيدروجين متاحة “للجميع في كل شيء وكل مكان–Everyone, Everything and Everywhere“.
وتشارك المجموعة، خلال المنتدى، خططها للاستجابة بشكل استباقي لمشكلات تغير المناخ من خلال حلول الهيدروجين، وذلك بدءًا من قطاع المركبات التجارية، الذي ينبعث منه كميات كبيرة نسبيًا من ثاني أكسيد الكربون، ويتطلب نطاقات قيادة أطول مقارنة بقطاع سيارات الركاب. ولذا ستطلق المجموعة مستقبلا جميع المركبات التجارية الجديدة مثل الحافلات والشاحنات الثقيلة للسوق العالمي إما كمركبات كهربائية تعمل بخلايا الوقود أو كمركبات كهربائية تعمل بالبطاريات. وبحلول عام 2028، تتوقع هيونداي أن تصبح أول مصنع سيارات يطبق نظام خلايا الوقود على جميع طرازات المركبات التجارية.
وبدأت المجموعة بالفعل في إنتاج نسخة معززة من شاحنة XCIENT Fuel Cell الحالية، والتي تعتبر أول شاحنة ثقيلة تعمل بخلايا الوقود منتجة بكميات كبيرة في العالم. كما أنها تطور جرارًا يعتمد على خلية الوقود XCIENT، على أن يتم إطلاقه في عام 2023.
وخلال منتدى الموجة الهيدروجينية، كشفت المجموعة أيضًا عن مفهوم ” الدرون المقطورة- Trailer Drone “، وهو نظام نقل حاويات يعمل بالهيدروجين قادر على العمل بشكل مستقل تمامًا بتطوير “Fuel Cell e-Bogie” ثنائي.
كما ستعمل المجموعة، من خلال تطوير مركبات الهيدروجين التجارية، على تعزيز الانتقال الكامل لأنظمة النقل العام والخدمات اللوجستية في كوريا إلى الحلول القائمة على الهيدروجين – بهدف وضع معيار عالمي يحتذى به.
وستعيد مجموعة هيونداي تنشيط أسواق المركبات التجارية العالمية بشكل كامل، بما في ذلك في أوروبا، والتي يدخلها حاليًا من 400 ألف وحدة جديدة سنويًا، من خلال تقنيات خلايا الوقود المتقدمة من الجيل التالي. وستقوم المجموعة بتطوير خلية وقود من 5 إلى 7 أمتار PBV (مركبة مصممة لغرض معين) لاستهداف السوق العالمي للمركبات التجارية الخفيفة، ويتوقع بيع سبعة ملايين وحدة سنويًا بحلول عام 2030. على أن يتم تنفيذ هذا التصور جزئيًا من خلال التوسع في الأعمال وتطبيق القيادة الذاتية والروبوتات على قطاع المركبات التجارية.
ولا تنحصر استخدامات أنظمة خلايا الوقود تجاريًا فقط للمركبات مثل NEXO SUV وElec City Bus وXCIENT Fuel Cell truck، فلديها أيضًا إمكانية للنشر عبر تطبيقات متنوعة، مثل المركبات عالية الأداء، والتنقل الجوي في المناطق الحضرية (UAM)، والروبوتات، والطائرات الكبيرة والسفن بحلول عام 2040. ونتيجة لذلك، ستقوم المجموعة بتوسيع نطاق أنظمة وتقنيات خلايا الوقود في جميع مجالات قطاع الطاقة، بما في ذلك توفير الكهرباء والتدفئة للمباني ومصادر الطاقة الحضرية ومحطات الطاقة.
علاوة على ذلك؛ تخطط مجموعة هيونداي لتوسيع استخدامات الهيدروجين لإدخال نظام خلايا وقود من الجيل الجديد في عام2023 بسعر وحجم مخفضين مع تحسن كبير في المتانة والإنتاج، ومن خلال جهود البحث والتطوير المستمرة، تمكنت الفرق الهندسية في المجموعة من تقليل تكاليف خلايا الوقود بشكل كبير على مدار العشرين عامًا الماضية، وتسهم تنافسية الأسعار في تحقيق هدف المجموعة في الوصول لنفس سعر السيارة التي تعتمد على خلايا الوقود مماثل للسيارة الكهربائية التي تعمل بالبطارية بحلول عام 2030.
ويتصور أن تحقق المجموعة وفورات الحجم من خلال الاستثمار المستمر ليس في الابتكار التكنولوجي لأنظمة خلايا الوقود فحسب، ولكن أيضًا في بناء نظم متكاملة للهيدروجين على مستوى العالم، وبالشراكة مع المنظمات والحكومات الأخرى عبر مجالات الأعمال المتنوعة.
الجيل التالي لأنظمة خلايا الوقود
تم تخفيض تكلفة أنظمة خلايا الوقود للتطبيق الشامل، لأعوام عدة، وخلال هذه العملية للتحسين المستمر، حققت المجموعة قفزات كبيرة في مجال البحث والتطوير وعملت على تقديم النتائج والخلاصات للعالم ليستفيد منها.
وقدمت المجموعة، خلال منتدى الموجة الهيدروجينية، سلسلة من أنظمة خلايا الوقود الجديدة بما في ذلك نموذج أولي جديد لمكدس خلايا الوقود من الجيل الثالث، الذي يخلف نظام NEXO ويتميز بأنه عالي الطاقة ومعبأ بكفاءة، ويخطط لإدخاله في السوق في عام 2023.
الجيل الثالث لنظام خلايا الوقود
سيخلف مكدس خلايا الوقود من الجيل الثالث مكدس NEXO الحالي، وهو قيد التطوير حاليا، وخلال المنتدى عرضت المجموعة أنه سيخرج بإصدارين: الأول 100كيلو وات و200كيلو وات، حيث تم تقليل حجم المكدس 100 كيلو وات بنسبة 30% من الجيل الحالي لتسهيل تطبيقه على أنواع وتطبيقات المركبات المختلفة. والثانية مكدس 200كيلو وات، وهو مماثل في الحجم لنظام NEXO الحالي، لكن ينتج طاقة مضاعفة.
واستطاعت الشركة تحقيق إنجاز فارق في الجيل الثاني من خلايا الوقود NEXO في عام 2018، حيث حققت 5 الاف ساعة و160.000 كيلومتر من الاستخدام، وهو ما يشبه ضمان سيارة ICE. ويهدف تطوير خلايا الوقود من الجيل الثالث لتعزيز وتحسين المتانة بنسبة 50-100%. وسيحقق تطوير High durability stacksللمركبات التجارية 500 ألف كيلومتر من نطاق القيادة. علاوة على ذلك، سيتم تخفيض سعر مكدس خلايا الوقود من الجيل الثالث بشكل كبير – بأكثر من 50%- وهو ما سيكون العامل الرئيسي لتحقيق التكافؤ في تكلفة FCEVs مع BEVs بحلول عام 2030.
ويمكن لوحدة الطاقة الجديدة، بفضل المرونة، أن تقدم مجموعة من مخرجات الطاقة مثل 500 كيلو وات إلى 1 ميجاوات من خلال تكديس وحدات معيارية 100 كيلو وات، وبذلك تعد مثالية للاستخدام كنظام طاقة طارئ للسفن الكبيرة أو شركات تكنولوجيا المعلومات.
كما تم الكشف عن نظام خلايا الوقود “المسطح بالكامل-full-flat” الذي يخفض ارتفاع المكدس إلى 25 سم، ويمكن استخدامه في تطبيقات مختلفة مثل مركبات مبنية حسب الطلبPBVs والمركبات متعددة الاستخدامات MPVs والحافلات وعربات الترام، عن طريق تركيب النظام إما على الجزء العلوي أو السفلي لجسم السيارة.
مستقبل التنقل المعتمد على الهيدروجين.
تم تقديم رؤية مجموعة هيونداي للتنقل المعتمد على الهيدروجين في المستقبل ضمن مشاركتها في منتدى الموجة الهيدروجينية، عبر استعراض العديد من تطبيقات المركبات، من الإغاثة في حالات الطوارئ والإنقاذ، إلى نقل الحاويات المستقلة والسيارات الرياضية عالية الأداء.
وتعتبر ملاءمة الإنتاج والتخزين والنقل عوامل مهمة للتطبيق على نطاق واسع واستخدام تكنولوجيا خلايا الوقود. كما تكشف المجموعة أيضًا عن مفاهيم مبتكرة جديدة لمنشآت التزود بالوقود بالهيدروجين المحمولة، تحت العلامة التجارية HTWO المخصصة للمجموعة والخاصة بخلايا الوقود.
الدرون المقطورة – Trailer Drone
صُمم مفهوم Trailer Drone كنظام نقل حاويات يعمل بالهيدروجين وقادر على العمل بشكل مستقل تمامًا، مع عدد خزانات الهيدروجين المعبأة بذكاء والمصممة خصيصًا لملف الرحلة، على نحو يضمن لطائرة الدرون التي تعمل بدون طيار المرونة والفعالية مع أكثر من ألف كيلومتر من المدى الذي يكفيه شحن واحد، لتتميز بوضوح مقارنة بأنظمة النقل الحالية.
ولم تتحقق القدرات الذاتية لـ Trailer Drone بإعادة استخدام التكنولوجيا المطورة لسيارات الركاب. فقد رأت الفرق الهندسية في المجموعة أنها بحاجة إلى إعادة تعريف كيف تقوم الحاوية بالمناورة بالكامل، ولهذه الغاية؛ قاموا بتطوير “Fuel Cell e-Bogie“، لتقديم المتطلبات الفريدة للتطبيق الجديد للنقل.
خلية الوقود e-Bogie
نشأ مصطلح “bogie” في صناعة السكك الحديدية، فعربات السكك الحديدية هي إطارات فرعية للعجلات توضع تحت كل عربة قطار، يوجد e-Bogie لخلية الوقود أسفل الحاوية تمامًا مثل عربة السكك الحديدية وهو نظام مغلق تمامًا مزود بدفع خلية الوقود وتوجيه رباعي مستقل تمامًا. يتطلب مفهوم Trailer Drone اثنين من e-Bogie لخلية الوقود، مما يتيح قدرة غير مسبوقة على المناورة من خلال الحركة الجانبية. ويمكن للطائرة الدرون التحرك بشكل مستقل خلال عمليات الميناء والبيئات الحضرية الضيقة. ويتم تعزيز الكفاءة بشكل أكبر من خلال وضع ” Cluster Mode ” الذي يمكّن عدة طائرات درون من السفر معًا في تكوين يشبه القطار تقريبًا.
ولا يقتصر استخدام Fuel Cell e-Bogie على طائرة الدرون فالمفهوم يلبي احتياجات سلسلة قيمة واسعة مثل الخدمات اللوجستية الأرضية والبناء ومكافحة الحرائق ومهام الإغاثة في حالات الكوارث. ويعد منصة متعددة الأغراض، قادرة على مجموعة متنوعة من الأهداف، وهي تؤدي كل ذلك في صمت، بدون انبعاثات، وبتشغيل مستقل.
Vision FK
يمكن لتكنولوجيا خلايا الوقود التطبيق بشكل متساوٍ على تطبيقات المركبات عالية الأداء. وعليه؛ فقد عرضت مجموعة هيونداي موتور مفهوم السيارة الرياضية الهجينة التي تعمل بالهيدروجين في المنتدى أسمته Vision FK، والذي يتميز بقدرة إنتاج قصوى تزيد عن 500 كيلو وات (680 حصان). ويمكن لمفهوم Vision FK أن يتسارع من 0-100 كم / ساعة في أقل من أربع ثوانٍ، من خلال الجمع بين محول طاقة خلية الوقود مع مجموعة نقل الحركة عالية الطاقة، ذات الدفع الخلفي، والمكونات الإضافية. ويهدف مفهوم Vision FK لتمكين السيارة من اجتياز أكثر من مدى 600 كيلومتر.
طائرة درون للإنقاذ- Rescue Drone
صممت طائرة درون الإنقاذ- Rescue Drone كحل تنقل جديد يتحد مع نظام e-Bogie لخلية الوقود لإنشاء طائرة بدون طيار يمكن تشغيلها عن بُعد وبشكل مستقل في عمليات حيوية كمكافحة الحرائق وإنقاذ الأرواح. وتتميز Rescue Drone بنظام توجيه مستقل للانعطاف في المكان وقيادة بطريقة “مشي السلطعون- crab-walk “، ويمكنها تنفيذ المهام عبر الصور المنقولة من طائرات درون مثبتة على السطح الخارجي للسيارة، ويمكنها أيضًا تحقيق 450 إلى 500 كيلومتر في المدى بمرة شحن واحدة.
محطة التزود بالوقود بالهيدروجين –H Moving Station
صممت كمركبة للخدمة الشاقة وجرى تجهزها بمرافق شحن المركبات الكهربائية التي تعمل بوقود الهيدروجين FCEVs. توفر محطة الراحة بالإضافة إلى أنها تعد من خيارات الشحن في المناطق التي تقل بها محطات التزود بوقود الهيدروجين.
مركبة إنقاذ بمولد هيدروجين- RHGV
توفر مركبة RHGV الطاقة للمركبات لتقديم المساعدة العاجلة في المناطق النائية والوعرة. ويوفر شاحن السيارة الكهربائية المحمولة مصدر طاقة متزامن 220 فولت (Single-phase)، و380 فولت (3-phase).
مستقبل الهيدروجين: طاقة جديدة لمجتمع جديد
ستواصل مجموعة هيونداي موتور، كعضو فاعل ومسؤول في المجتمع العالمي، تطوير النقل المعتمد على الهيدروجين، وتوسيع نظام إنتاج خلايا الوقود وإنشاء البنية التحتية لمجتمع الهيدروجين.
وأضاف جونغ أوي-سون خلال المنتدى العالمي: “إن درجة وتواتر الكوارث البيئية آخذة في الارتفاع جعلنا الآن نعمل لمواجهة الخطر الكبير الذي يتهدد البشر “ code red for humanityوتسعى مجموعة هيونداي إلى تقديم حلول قوية وعملية لمكافحة تغير المناخ خلال الإمكانات الكبيرة لطاقة الهيدروجين “.
معرض HydroVILLE
يعقب المنتدى الافتراضي الذي عقد اليوم، يقام معرض فعلي لموجة الهيدروجين في مدينة غويانغ، في كوريا الجنوبية، في الفترة من 8 إلى 11 سبتمبر.
ويأتي تخطيط المعرض بشكل مستوحى من إمكانات الهيدروجين النظيف، بتقسيمه لمناطق مختلفة لتروي قصة رؤية مجموعة هيونداي المستقبلية للهيدروجين. وتتميز مساحة المعرض بوجود العديد من مفاهيم خلايا الوقود للتنقل وتوليد الطاقة في المستقبل فيها، بما في ذلك 18 طرازًا من الشركات التابعة لمجموعة هيونداي، بما في ذلك هيونداي موتورو، وكيا، وهيونداي موبيس، وهيونداي روتيم، وهيونداي ستيل، وهيونداي ويا، وهيونداي كيفيكو- Kefico.
وتتضمن هذه الخطط جميع أنظمة التنقل وخلايا الوقود المقدمة في منتدى الموجة الهيدروجينية هي كما ما يلي:
|
الاسم |
الوصف (الطول × العرض × الارتفاع) |
الخصائص الرئيسية |
|
M.Vision POP |
2600 × 1644 × 1540 ملم |
مركبة كهربائية للتنقل الحضري، صغيرة للغاية تعتمد معيار e-corner للدوران في المكان، والقيادة بأسلوب crab-drive ، والإيقاف الأوتوماتيكي بشكل موازي |
|
M.Vision 2GO |
3200 × 1644 × 1600 ملم |
مركبة FCEV ، للتنقل من مسافة قريبة بطارية خلايا الوقود 30 كيلووات |
|
NEXO )Minicarسيارة صغيرة ( |
1،180 × 700 × 550 ملم |
مركبة FCEV ، صغيرة الحجم للأطفال |
|
XCIENT خلية الوقود |
9745 × 2550 × 3730 ملم |
أول شاحنة تعمل بخلايا الوقود منتجة بكميات كبيرة في العالم |
|
XCIENT جرار خلية الوقود |
8701 × 2585 × 4060 ملم |
قيد التطوير حاليًا بناءً على XCIENT شاحنة خلايا الوقود خدمة تجريبية لمدة 12 شهرًا في كاليفورنيا (أغسطس 2021 – يوليو 2022) |
|
ترام كهربائي يعمل بخلية الوقود |
21 م × 2.45 م × 3.4 م |
هجين يعتمد على طاقة البطارية وخلايا الوقود |
|
مولد كهرباء يعمل بخلية وقود متحركة |
2،850 × 1،550 × 1،225 ملم |
تم توفيره لأول سلسلة سباقات عالمية للسيارات الكهربائية بالكامل (ETCR) |
|
حزم الطاقة لخلية وقود الهيدروجين- Powerpacks (30 كيلووات و50 كيلووات) |
[30 كيلو وات] 680 × 820 × 620 ملم [50 كيلو وات] 852 × 1025 × 784 ملم |
حزم طاقة (Powerpacks) للرافعات الشوكية والحفارات. |
