Фу Ю, проработавший в области автомобилей на водородных топливных элементах более 20 лет, в последнее время испытывает чувство «упорного труда и прекрасной жизни».

«С одной стороны, автомобили на топливных элементах пройдут четырехлетний период демонстрации и продвижения, а промышленное развитие вступит в «период открытия». С другой стороны, в проекте закона об энергетике, опубликованном в апреле, водородная энергетика впервые была включена в энергетическую систему нашей страны, а до этого водородная энергетика регулировалась в соответствии с разделом «Опасные химические вещества», — взволнованно заявил он в недавнем телефонном интервью корреспонденту Китайского информационного агентства.

В течение последних 20 лет Фу Ю занимался исследованиями и разработками в Даляньском институте химической физики Китайской академии наук, Национальном инженерно-исследовательском центре новых источников энергии, топливных элементов и водородных технологий и т. д. Он учился у И Баоляня, эксперта по топливным элементам и академика Китайской инженерной академии. Позже он присоединился к известному предприятию, где работал с командами в Северной Америке, Европе, Японии и Южной Корее, «чтобы понять, где находится разрыв между нами и мировым уровнем, а также оценить наши возможности». В конце 2018 года он почувствовал, что настало подходящее время для создания научно-технологического предприятия «Джиань водородная энергетика» с партнерами-единомышленниками.

Автомобили на новых источниках энергии в основном делятся на две категории: автомобили с литий-ионными батареями и автомобили на водородных топливных элементах. Первые получили определенное распространение, но на практике такие проблемы, как малый запас хода, длительное время зарядки, малая емкость батареи и плохая адаптация к окружающей среде, до сих пор не решены должным образом.

Фу Ю и другие твердо убеждены, что автомобиль на водородных топливных элементах с такими же экологическими преимуществами может компенсировать недостатки автомобилей на литий-ионных батареях и является «идеальным решением» в области автомобильного электропитания.

«В целом, для зарядки чисто электрического автомобиля требуется более получаса, а для автомобиля на водородных топливных элементах — всего три или пять минут», — привёл он пример. Однако индустриализация автомобилей на водородных топливных элементах значительно отстаёт от индустриализации автомобилей на литий-ионных батареях, одна из которых ограничена батареями — а именно, их блоками.

«Электрореактор — это место, где происходит электрохимическая реакция, и он является ключевым компонентом системы электропитания на топливных элементах. По своей сути он сравним с «двигателем», который также можно назвать «сердцем» автомобиля», — сказал Фу Ю. Он отметил, что из-за высоких технических барьеров лишь немногие крупные автомобильные предприятия и предпринимательские группы соответствующих научно-исследовательских институтов в мире обладают профессиональными инженерными навыками проектирования электрореакторных изделий. В стране относительно слабая цепочка поставок водородных топливных элементов, а степень локализации довольно низкая, особенно это касается биполярных пластин — важных компонентов, которые представляют собой «сложность» процесса и «болевое место» в применении.

Сообщается, что в мире в основном используются технологии биполярных пластин из графита и биполярных пластин из металла. Первая обладает высокой коррозионной стойкостью, хорошей проводимостью и теплопроводностью и занимала основную долю рынка на ранних этапах индустриализации, но на самом деле имеет и некоторые недостатки, такие как плохая герметичность, высокая стоимость материалов и сложная технология обработки. Преимуществами биполярных пластин из металла являются малый вес, небольшой объем, высокая прочность, низкая стоимость и упрощенный процесс обработки, что делает их весьма востребованными отечественными и зарубежными автомобильными предприятиями.

По этой причине Фу Юй поручил своей команде многолетние исследования и, наконец, в начале мая выпустил первое поколение топливных элементов с металлическими биполярными пластинами, разработанных им самостоятельно. В продукте используется технология нанесения сверхвысококоррозионностойкого и проводящего покрытия из неблагородных металлов четвертого поколения от стратегического партнера Changzhou Yimai, а также высокоточная технология лазерной сварки волоконным лазером от Shenzhen Zhongwei, что решает «проблему эксплуатации», которая много лет беспокоила отрасль. Согласно данным испытаний, мощность одного реактора достигает 70-120 кВт, что является первоклассным уровнем на рынке в настоящее время; удельная плотность мощности эквивалентна показателям известной автомобильной компании Toyota.

Испытуемый продукт заразился новой коронавирусной пневмонией в критический момент, что очень обеспокоило Фу Ю. «Все три изначально назначенных тестировщика были изолированы, и они могли лишь ежедневно с помощью видеосвязи обучать других сотрудников отдела исследований и разработок работе на испытательном стенде. Это было трудное время», — сказал он. Он добавил, что, к счастью, результаты испытаний превзошли ожидания, и энтузиазм всех очень высок.

Фу Юй сообщил, что в этом году планируется запуск модернизированной версии реактора, мощность которого увеличится до более чем 130 киловатт. Достигнув цели создания «лучшего энергетического реактора в Китае», они планируют выйти на мировой уровень, увеличив мощность реактора до более чем 160 киловатт, еще больше снизив затраты, внедрив передовые технологии и способствуя развитию отечественных автомобилей на водородных топливных элементах.

Согласно данным Китайской ассоциации автомобильной промышленности, в 2019 году производство и продажи автомобилей на топливных элементах в Китае составили 2833 и 2737 единиц соответственно, что на 85,5% и 79,2% больше, чем годом ранее. В Китае насчитывается более 6000 автомобилей на водородных топливных элементах, и цель «5000 автомобилей на топливных элементах к 2020 году», заложенная в технической дорожной карте энергосберегающих и новых энергетических транспортных средств, достигнута.

В настоящее время в Китае автомобили на водородных топливных элементах в основном используются в автобусах, большегрузных автомобилях, спецтехнике и других областях. Фу Ю считает, что из-за высоких требований к запасу хода и грузоподъемности в логистике и транспортировке недостатки автомобилей с литий-ионными батареями будут усиливаться, и водородные топливные элементы займут эту долю рынка. С постепенным развитием и расширением производства топливных элементов в будущем они также будут широко использоваться в легковых автомобилях.

Фу Ю также отметил, что в последнем проекте китайской программы демонстрации и продвижения автомобилей на топливных элементах четко указано, что китайскую индустрию автомобилей на топливных элементах следует продвигать к устойчивому, здоровому, научно обоснованному и упорядоченному развитию. Это вселяет в него и команду предпринимателей больше мотивации и уверенности.