Enfoque en los vehículos de pila de combustible de hidrógeno: Rompiendo el «corazón chino» y entrando en la «vía rápida»

Fu Yu, quien ha trabajado en el campo de los vehículos de pilas de combustible de hidrógeno durante más de 20 años, recientemente tiene una sensación de "trabajo duro y vida dulce".

Por un lado, los vehículos de pila de combustible se someterán a una fase de demostración y promoción de cuatro años, y el desarrollo industrial marcará el comienzo de un período de ventana. Por otro lado, en el borrador de la ley energética, publicado en abril, se incluyó por primera vez la energía del hidrógeno en el sistema energético de nuestro país, y antes de eso, se gestionaba según las normas sobre sustancias químicas peligrosas, declaró con entusiasmo en una reciente entrevista telefónica con un periodista de la Agencia de Noticias de China.

En los últimos 20 años, Fu Yu se ha dedicado a la investigación y el desarrollo en el Instituto de Física Química de Dalian, la Academia China de Ciencias y el Centro Nacional de Investigación de Ingeniería, en el campo de las nuevas fuentes de energía, como pilas de combustible y tecnología de fuentes de hidrógeno. Estudió con Yi Baolian, experto en pilas de combustible y académico de la Academia China de Ingeniería. Posteriormente, se incorporó a una reconocida empresa para colaborar con equipos en Norteamérica, Europa, Japón y Corea del Sur, "para comprender la brecha que nos separa del primer nivel mundial, pero también para conocer nuestras capacidades". A finales de 2018, consideró que era el momento adecuado para fundar la empresa de ciencia y tecnología Ji'an Hydrogen Energy con socios afines.

Los vehículos de nuevas energías se dividen principalmente en dos categorías: vehículos con baterías de litio y vehículos con pilas de combustible de hidrógeno. Si bien los primeros se han popularizado hasta cierto punto, en la práctica, problemas como el bajo kilometraje, los largos tiempos de carga, la baja carga de la batería y la escasa adaptabilidad ambiental no se han solucionado adecuadamente.

Fu Yu y otros creen firmemente que el vehículo de pila de combustible de hidrógeno con la misma protección ambiental puede compensar las deficiencias del vehículo de batería de litio, que es la "solución definitiva" de la energía automotriz.

En general, un vehículo eléctrico puro tarda más de media hora en cargarse, pero un vehículo de pila de combustible de hidrógeno solo tarda entre tres y cinco minutos. Puso un ejemplo. Sin embargo, la industrialización de los vehículos de pila de combustible de hidrógeno está muy por detrás de la de los vehículos de baterías de litio, uno de los cuales se ve limitado por las baterías, concretamente por las pilas.

El reactor eléctrico es el lugar donde se produce la reacción electroquímica y es el componente central del sistema de energía de la pila de combustible. Su esencia es equivalente al motor, que también puede considerarse el corazón del automóvil. Fu Yu explicó que, debido a las elevadas barreras técnicas, solo unas pocas grandes empresas automotrices y equipos empresariales de institutos de investigación científica relevantes en el mundo poseen la capacidad profesional de diseño de ingeniería para productos de reactores eléctricos. La cadena de suministro de la industria nacional de pilas de combustible de hidrógeno es relativamente escasa y el grado de localización es bajo, especialmente en el caso de la placa bipolar de componentes importantes, lo cual constituye la dificultad del proceso y el punto crítico de la aplicación.

Se informa que la tecnología de placa bipolar de grafito y la de placa bipolar metálica se utilizan principalmente a nivel mundial. La primera ofrece una alta resistencia a la corrosión, buena conductividad térmica y conductividad térmica, y ocupa la mayor cuota de mercado en las primeras etapas de industrialización. Sin embargo, también presenta algunas deficiencias, como la baja hermeticidad, el alto coste del material y la compleja tecnología de procesamiento. La placa bipolar metálica ofrece las ventajas de ser ligera, compacta, de alta resistencia, de bajo coste y con un menor procedimiento de trabajo, características muy solicitadas por las empresas automotrices nacionales e internacionales.

Por esta razón, Fu Yu dirigió a su equipo durante años de investigación y finalmente lanzó a principios de mayo la primera generación de productos de pila de placas bipolares metálicas para pilas de combustible, desarrollados independientemente. El producto adopta la tecnología de recubrimiento de metales no nobles de cuarta generación, ultra resistente a la corrosión y conductiva, de Changzhou Yimai, socio estratégico, y la tecnología de soldadura láser de fibra de alta precisión de Shenzhen Zhongwei para resolver el problema de la vida útil que ha afectado a la industria durante años. Según los datos de prueba, la potencia de un solo reactor alcanza los 70-120 kW, un nivel de primera clase en el mercado actual; la densidad de potencia específica es equivalente a la de Toyota, una reconocida empresa automotriz.

El producto de prueba contrajo neumonía por nuevo coronavirus en momentos críticos, lo que generó mucha ansiedad en Fu Yu. "Los tres probadores inicialmente programados estaban aislados y solo podían guiar al personal de I+D para que aprendiera a operar el banco de pruebas mediante videollamadas todos los días. Fue una época difícil". Comentó que lo bueno es que los resultados de las pruebas superaron las expectativas y que el entusiasmo general es muy alto.

Fu Yu reveló que planean lanzar una versión mejorada del reactor este año, con un aumento de potencia de más de 130 kilovatios. Tras alcanzar el objetivo de "el mejor reactor de potencia de China", alcanzarán el máximo nivel mundial, incluyendo el aumento de la potencia de un reactor a más de 160 kilovatios, la reducción de costos, la consolidación de un "corazón chino" con tecnología de excelencia y la promoción de vehículos nacionales de pila de combustible de hidrógeno para acelerar su crecimiento.

Según datos de la Asociación de la Industria Automotriz de China, en 2019, la producción y las ventas de vehículos de pila de combustible en China fueron de 2833 y 2737, respectivamente, lo que representa un aumento interanual del 85,5 % y el 79,2 %. Existen más de 6000 vehículos de pila de combustible de hidrógeno en China, y se ha alcanzado el objetivo de "5000 vehículos de pila de combustible para 2020" establecido en la hoja de ruta técnica de ahorro energético y vehículos de nuevas energías.

Actualmente, los vehículos de pila de combustible de hidrógeno se utilizan principalmente en autobuses, camiones pesados, vehículos especiales y otros sectores en China. Fu Yu cree que, debido a los altos requisitos de la logística y el transporte en cuanto a kilometraje y capacidad de carga, las desventajas de los vehículos con baterías de litio se verán agravadas, y los vehículos de pila de combustible de hidrógeno dominarán este segmento del mercado. Con la progresiva madurez y escala de los productos de pila de combustible, su uso también se extenderá en los turismos en el futuro.

Fu Yu también señaló que el último borrador del programa de demostración y promoción de vehículos de pila de combustible de China señala claramente que la industria china de vehículos de pila de combustible debe impulsarse hacia un desarrollo sostenido, sano, científico y ordenado. Esto le da a él y al equipo empresarial mayor motivación y confianza.


Hora de publicación: 20 de mayo de 2020
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