كيف ستعمل وفورات الحجم على زيادة إمكانية الوصول إلى تقنيات الهيدروجين واعتمادها

وفورات الحجم هي مصطلح كثيرا ما تسمعه في صناعة التكنولوجيا الخالية من الانبعاثات. الأمر كله يتعلق بكيفية توفير المال للشركات لأنها تنتج المزيد وكيفية نقل المدخرات إلى العميل. ويساعد ذلك على خفض تكاليف صنع المنتجات وشرائها، مما يتيح لعدد أكبر من الأشخاص استخدام هذه التقنيات. هذا هو الهدف بالنسبة لمعظم الشركات ولكنه ليس سهلاً دائمًا، خاصة مع التقنيات أو الصناعات الجديدة التي بدأت للتو.

في أبسط العبارات، تعني وفورات الحجم أنه عندما تقوم بتصنيع المزيد من نفس المنتج، يجب أن تكون تكلفة كل قطعة أقل. كل شركة لديها تكاليف أساسية مثل الإيجار والطاقة ورواتب الموظفين. عندما تنتج المزيد، تنتشر هذه التكاليف، بحيث يصبح كل منها أرخص في التصنيع والبيع. بالإضافة إلى ذلك، عندما نشتري المزيد من موردينا، يمكننا التفاوض على أسعار أفضل، مما يساعدنا على خفض التكاليف بشكل أكبر. وهذا ليس جيدًا بالنسبة لنا فحسب، بل إنه جيد للصناعة بأكملها. 

في مجالات مثل الطاقة الخالية من الانبعاثات، فإن جعل التقنيات أقل تكلفة يعني أنه من السهل على الصناعات استخدامها، مما يجعل السوق أكثر تنافسية. ويساعد هذا أيضًا في أشياء مثل التكلفة الإجمالية للملكية (TCO)، مما يجعل هذه التقنيات أكثر جاذبية للجميع. ومن خلال بناء وفورات الحجم، يمكننا أن نجعل تكنولوجيا خلايا الوقود ووقود الهيدروجين في متناول الجميع. 
 

فوائد وفورات الحجم

ومن المتوقع أن يؤدي النشاط المتزايد والاستثمار في خلايا الوقود والطاقة الهيدروجينية إلى خفض تكاليفها، مما يجعلها أكثر قدرة على المنافسة مع مصادر الطاقة الأخرى.

  • تقليل التكاليف: تؤدي وفورات الحجم عادة إلى انخفاض تكاليف الإنتاج لكل وحدة مع زيادة حجم الإنتاج. ويمكن نقل هذا التخفيض في التكلفة إلى مراحل مختلفة من سلسلة التوريد، بما في ذلك موردي المواد الخام والمصنعين والموزعين وتجار التجزئة. يمكن أن يترجم انخفاض التكاليف إلى انخفاض الأسعار بالنسبة للمستهلكين وزيادة الطلب.
  • تحسينات الكفاءة: مع الإنتاج على نطاق واسع، غالبًا ما تستثمر الشركات في التكنولوجيا والأتمتة والعمليات المبسطة لزيادة الكفاءة. يمكن أن تؤدي هذه التحسينات إلى دورات إنتاج أسرع، وتقليل المهل الزمنية، وعمليات أكثر سلاسة عبر سلسلة التوريد.
  • علاقات الموردين: قد تتفاوض الشركات على شروط أكثر ملاءمة مع الموردين أثناء نموها وطلب كميات أكبر من المواد الخام أو المكونات. ويمكن أن يشمل ذلك انخفاض الأسعار، أو أولوية الوصول إلى الموارد، أو شروط دفع أفضل. يمكن للعلاقات القوية مع الموردين أن تعزز الموثوقية والمرونة داخل سلسلة التوريد.
  • التوزيع والخدمات اللوجستية: يمكن لوفورات الحجم أن تمكن الشركات من تحسين شبكات التوزيع الخاصة بها. تسمح الكميات الأكبر باستراتيجيات النقل والتخزين الأكثر كفاءة، مما قد يؤدي إلى تقليل تكاليف النقل وتقليل تكاليف الاحتفاظ بالمخزون. يمكن أن يؤدي هذا التحسين إلى أوقات تسليم أسرع وتحسين رضا العملاء.
  • تخفيف المخاطر: قد يكون لدى الشركات الكبرى ذات وفورات الحجم المزيد من الموارد للاستثمار في استراتيجيات إدارة المخاطر. يمكن أن يشمل ذلك تنويع مواقع المصادر، أو تنفيذ مرافق إنتاج احتياطية، أو الاستثمار في تقنيات رؤية سلسلة التوريد لرصد الاضطرابات والتخفيف من حدتها. 
  • الابتكار وتطوير المنتجات: ومن الممكن أن تؤدي اقتصاديات الحجم الكبير إلى تحرير الموارد للبحث والتطوير، وتمكين الشركات من الاستثمار في الابتكار وتطوير المنتجات الجديدة. وهذا يمكن أن يؤدي إلى مزيد من النمو والتمايز داخل السوق، مما يؤثر على سلسلة التوريد من خلال تقديم منتجات أو تقنيات جديدة.

بالنسبة لمصنعي المحلل الكهربائي وخلايا الوقود، فإن وفورات الحجم ستجعل السوق أقوى وأكثر قدرة على تلبية الطلب. وفي عالم الطاقة الخالية من الانبعاثات، سيؤدي ارتفاع الطلب إلى خلق المزيد من المنافسة - مما يشجع الشركات على الاستثمار بشكل أكبر في الابتكار للتميز عن المنافسين. كما سيحث مقدمي البنية التحتية على إنشاء أو توسيع مراكز الطاقة الهيدروجينية، حيث سيحددونها كمنطقة ذات ربحية متزايدة. ومن المتوقع أن يؤدي النشاط المتزايد والاستثمار في خلايا الوقود والطاقة الهيدروجينية إلى خفض التكاليف، مما يجعلها أكثر قدرة على المنافسة مع مصادر الطاقة الأخرى.

 

وفورات الحجم وتقنيات خلايا الوقود

في عالم التكنولوجيات الناشئة مثل خلايا الوقود، يعد تحقيق وفورات الحجم أمرًا كبيرًا. في الوقت الحالي، يعد استخدام تكنولوجيا الهيدروجين مكلفًا للغاية بالنسبة للعديد من الصناعات. ومع ذلك، مع بدء المزيد من الشركات في استخدامه، ستنخفض التكاليف، مما يجعله في متناول الجميع. وسيجذب هذا أيضًا المستثمرين الذين قد لا يستثمرون عادةً في الطاقة النظيفة، حيث يعتبرونها فرصة ذكية.

إذًا، ما الذي يمكن أن تفعله وفورات الحجم لهذه الصناعة؟ حسنًا، ستساعد في خفض تكاليف المركبات وتجعل الوصول إلى الهيدروجين أكثر سهولة. ولكن لتحقيق ذلك، يحتاج كل من مصنعي المحلل الكهربائي وخلايا الوقود إلى توسيع نطاق عملياتهم.

لكن الأمر لا يتعلق فقط باللاعبين الكبار. عندما تستثمر الشركات في هذه التقنيات الجديدة وتنمي عملياتها، فإن ذلك يعود بالنفع على الجميع. ويمكن للشركات الأخرى أن تتعلم منها وتحسن منتجاتها الخاصة. بالإضافة إلى ذلك، تدفعنا المنافسة في السوق جميعًا إلى تقديم منتجات أفضل وأكثر موثوقية، وهو ما يعد خبرًا رائعًا للمستهلكين.

 

ما الذي يعيق طاقة الهيدروجين وخلية الوقود

حاليًا، يتم دعم تكنولوجيا خلايا الوقود ووقود الهيدروجين من خلال الإعانات الحكومية والمنح واستثمارات رأس المال الخاص. يرى الكثيرون أنها مستقبل الطاقة المستدامة ويخصصون موارد كبيرة لمساعدتها على أن تصبح قابلة للتطبيق تجاريًا على نطاق واسع. التكلفة العالية الحالية والبنية التحتية المحدودة ليست غير عادية إذا أخذت السيارات الكهربائية كمثال. 

عندما طرحت إحدى الشركات أول سيارات كهربائية تنافسية في أوائل عام 2010، كان سعر كل سيارة مكونًا من ستة أرقام. ومع ذلك، مع المزيد من الاستثمار والوقت، سترتفع أسعار بطاريات الليثيوم أيون انخفض بنسبة 89% بين عامي 2010 و2020

كانت البنية التحتية أيضًا تحديًا للسيارات الكهربائية في البداية. في عام 2012، كانت هناك 50,000 ألف نقطة شحن عامة فقط على مستوى العالم، ولكن العدد في الولايات المتحدة وحدها ارتفع إلى ما يقرب من 145,000 ألف نقطة بحلول عام 2023. ويوجد حاليا حوالي 59 محطة شحن هيدروجين في الولايات المتحدة، مع 50 أخرى قيد الإنشاء. مع ارتفاع الطلب، من المحتمل أن تزيد هذه الأرقام بسرعة، لكن البنية التحتية الحالية تجعل اعتمادها تحديًا.   

وبالفعل، انخفض سعر خلايا الوقود إلى النصف منذ عام 2007 - ولكن سعر المركبات التي تعمل بالطاقة الهيدروجينية لا يزال أعلى من السيارات والشاحنات التي تعمل بمحركات الاحتراق الداخلي. وفي حين أن هذا أمر متوقع بالنسبة لصناعة مهمة في مهدها النسبي، فإن الطاقة الخالية من الانبعاثات تحتاج إلى أن تصبح أكثر استدامة من الناحية المالية كصناعة. الهدف هو الاستفادة من وفورات الحجم بحيث تضمن التكلفة الإجمالية للملكية (TCO) إمكانية اختيار العملاء لحلول تكنولوجيا الهيدروجين. 

 

التحديات التنظيمية

تقدم الحكومات في جميع أنحاء العالم حوافز لتشجيع الشركات على الابتعاد عن مركبات ICE وتبني بدائل ذات انبعاثات أقل. في الولايات المتحدة، تبذل بعض المناطق جهودًا متضافرة لدعم اعتماد خلايا الوقود. كاليفورنيا برنامج خصم السيارة النظيفة، على سبيل المثال، تقدم خصمًا لأولئك الذين يشترون مركبات هجينة أو كهربائية أو تعمل بخلايا الوقود. على المستوى الفيدرالي، هناك أيضًا خيار المطالبة بإعفاء ضريبي للسيارات الكهربائية الجديدة، بما في ذلك تلك التي تعمل بخلايا الوقود. 

ومع ذلك، هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به. يمكن لمحطة توليد الطاقة الهيدروجينية المتوسطة في كاليفورنيا تزويد حوالي 30 سيارة بالوقود يوميًا، مما يعني أنه من غير المرجح أن تكون قادرة على تزويد أكثر من شاحنة واحدة بالوقود يوميًا. بالنسبة للشركات التي لديها أساطيل، فإن هذا يجعل اعتماد خلايا وقود الهيدروجين تحديًا - خاصة إذا كانوا بحاجة إلى السفر لمسافات طويلة بعيدًا عن محطات التزويد بالوقود. إن بناء شبكة قوية لتزويد الهيدروجين هو الطريقة الأكثر عملية لتشجيع الشركات على تبني منتجات جديدة. 

وهناك عقبة كبيرة أخرى تتمثل في عدم وجود اتساق حول كيفية تنظيم تكنولوجيا الهيدروجين. تتعامل الولايات القضائية العالمية والمحلية المختلفة مع الجوانب الرئيسية مثل التصنيف والتنظيم بشكل مختلف، مما يجعل من الصعب على الشركات واسعة النطاق نقل أسطولها أو عملياتها بالكامل. كما يختلف سعر الهيدروجين بشكل كبير من محطة إلى أخرى، لذلك يمكن للحكومات تنفيذ هوامش ثابتة كما فعلت مع البنزين لتقديم أسعار أكثر قابلية للتنبؤ بها. 

 

جعل الطاقة الهيدروجينية قابلة للحياة على نطاق واسع

يمكن القول إن التحدي الأكبر الذي يتجاوز البنية التحتية هو التكلفة الحالية للهيدروجين. في 2022وكانت التكلفة التقديرية لإنتاج الهيدروجين على نطاق واسع تتراوح بين 2.50 و6 دولارات أمريكية. وفقًا لتقرير Hydrogen Insight 2023 الصادر عن مجلس الهيدروجين، فإن التكلفة المقدرة لإنتاج الهيدروجين المتجدد (LCOH) باستخدام المحلل الكهربي بغشاء تبادل البروتون (PEM) الذي تم بناؤه اليوم تبلغ حوالي 4.5 إلى 6.5 دولارًا أمريكيًا لكل كيلوغرام (USD / كجم)، بزيادة من 30٪ إلى 65٪ عن العام السابق.

لقد عادوا هدف وزارة الطاقة الأمريكية (DOE) "حقنة الهيدروجين". الهدف هو خفض تكلفة الهيدروجين إلى دولار واحد للكيلو جرام بحلول عام 1، باستثناء التوصيل والتوزيع، للإنتاج باستخدام المحللات الكهربائية. للوصول إلى هدفها، هناك حاجة إلى مزيد من الاستثمار في الصناعة. 

لقد بدأت وزارة الطاقة بالفعل نقطة محورية واحدة في خارطة الطريق الخاصة بها - المراكز الإقليمية للهيدروجين النظيف. مع ما يصل إلى 8 مليارات دولار من الاستثمارات من خلال قانون البنية التحتية الذي أقره الحزبان الجمهوري والديمقراطي، تستعد سبعة مراكز H2hubs لبناء شبكة بنية تحتية أقوى بكثير للهيدروجين في جميع أنحاء الولايات المتحدة وإزالة الكربون من قطاعات متعددة من الاقتصاد. وفي الآونة الأخيرة، أعلنت وزارة الطاقة عن خطط لتخصيص 6 مليارات دولار أخرى لتمويل 33 مشروعًا تغطي ثمانية قطاعات صناعية لإزالة الكربون من القطاعات التي يصعب التخفيف منها. 

الائتمان الضريبي لإنتاج الهيدروجين النظيف 45 فولت كما تعد أيضًا لاعبًا رئيسيًا في إطلاق المزيد من الاستثمارات نحو توافر الهيدروجين. في حين لا يزال في انتظار النشر النهائي، تدرك Accelera أهمية الائتمان الضريبي في توسيع نطاق اقتصاد الهيدروجين الأخضر في الولايات المتحدة، وهي على استعداد لدعم العملاء على الصعيد الوطني في نشر مشاريع الهيدروجين الخاصة بهم. 
 

كيف تقوم شركة Accelera ببناء اقتصادات الهيدروجين ذات الحجم الكبير؟

في Accelera، لدينا فهم عميق للتحديات والفرص المرتبطة بجلب التكنولوجيا الجديدة إلى السوق. مدعومة بـ 100 عام من الخبرة الصناعية من خلال شركة Cummins Inc.ومن خلال الشراكات الرئيسية عبر قطاع الطاقة الهيدروجينية، فإننا نعمل على صياغة مسار من شأنه جلب تكنولوجيا خلايا الوقود إلى المزيد من المنازل والشركات. 

تمتلك شركة Accelera بالفعل منتجات مبتكرة في السوق، تعمل على تشغيل الشاحنات الثقيلة ذات المسافات الطويلة والمتوسطة، والشاحنات المهنية، وحتى قطارات الركاب. تعد قطارات الشحن والسفن البحرية ومعدات التعدين والبناء أيضًا خيارات رائعة لاستخدام خلايا الوقود، مما يؤدي مرة أخرى إلى خلق وفورات الحجم. لقد تم تصميم خطنا من تقنيات خلايا الوقود للعمل عبر هذه التطبيقات المختلفة للقيام بذلك.

لدى شركة Accelera محللات كهربائية قيد التشغيل في جميع أنحاء العالم، مما يتيح للتصنيع الصناعي الإنتاج الهيدروجين الأخضر وإزالة الكربون من عمليات إنتاج الصلب وتكرير النفط والأمونيا والميثانول. تعمل المحللات الكهربائية لدينا على تحقيق اللامركزية في الطاقة الهيدروجينية، مما يساعد الشركات على الانتقال إلى الطاقة الخالية من الانبعاثات قبل التنفيذ الكامل للبنية التحتية الهيدروجينية الإقليمية والعالمية. 

مع تفعيل اقتصاديات الحجم الكبير لتقنيات الهيدروجين، يمكن للعملاء إنشاء مراكزهم الخاصة في جميع أنحاء العالم لدعم العمليات وفقًا لشروطهم الخاصة.

إذا كنت مهتمًا بمعرفة كيفية عملنا خلية الوقود و المحلل الكهربائي يمكن للتكنولوجيا إزالة الكربون من أعمالك، الحصول على اتصال.