Fu Yu, der seit mehr als 20 Jahren im Bereich der Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeuge arbeitet, hat in letzter Zeit ein Gefühl von „harter Arbeit und süßem Leben“.

„Einerseits werden Brennstoffzellenfahrzeuge vier Jahre lang demonstriert und gefördert, und die industrielle Entwicklung wird eine ‚Fensterperiode‘ einleiten. Andererseits wurde Wasserstoffenergie im Entwurf des im April veröffentlichten Energiegesetzes zum ersten Mal im Energiesystem unseres Landes aufgeführt, und davor wurde Wasserstoffenergie als ‚gefährliche Chemikalien‘ behandelt“, sagte er kürzlich aufgeregt in einem Telefoninterview mit einem Reporter der China News Agency.

In den letzten 20 Jahren war Fu Yu in der Forschung und Entwicklung am Dalian Institute of Chemical Physics, der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und dem National Engineering Research Center für Brennstoffzellen- und Wasserstofftechnologie mit neuen Energiequellen usw. tätig. Er studierte bei Yi Baolian, einem Brennstoffzellenexperten und Mitglied der Chinesischen Akademie der Ingenieurwissenschaften. Später wechselte er zu einem namhaften Unternehmen und arbeitete mit Teams in Nordamerika, Europa, Japan und Südkorea zusammen, um „unsere Lücken im Vergleich zum Weltniveau zu verstehen und unsere Fähigkeiten kennenzulernen“. Ende 2018 hielt er es für an der Zeit, mit gleichgesinnten Partnern das Wissenschafts- und Technologieunternehmen Ji'an Hydrogen Energy zu gründen.

Fahrzeuge mit neuer Energie werden hauptsächlich in zwei Kategorien unterteilt: Fahrzeuge mit Lithiumbatterien und Fahrzeuge mit Wasserstoffbrennstoffzellen. Erstere erfreuen sich zwar einer gewissen Popularität, in der Praxis sind jedoch Probleme wie geringe Fahrleistung, lange Ladezeiten, geringe Batterieleistung und schlechte Umweltverträglichkeit nicht gut gelöst.

Fu Yu und andere sind der festen Überzeugung, dass Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeuge bei gleichem Umweltschutz die Mängel von Lithiumbatteriefahrzeugen ausgleichen können und die „ultimative Lösung“ für die Automobilenergie darstellen.

„In der Regel dauert das Aufladen eines reinen Elektrofahrzeugs mehr als eine halbe Stunde, bei einem Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeug jedoch nur drei bis fünf Minuten.“ Er nannte ein Beispiel. Die Industrialisierung von Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeugen hinkt jedoch weit hinter der von Lithiumbatteriefahrzeugen hinterher, die durch Batterien – genauer gesagt durch Stacks – begrenzt sind.

„Der Elektroreaktor ist der Ort, an dem die elektrochemische Reaktion stattfindet, und er ist die Kernkomponente des Brennstoffzellen-Energiesystems. Er ist im Wesentlichen das ‚Herz‘ des Autos, das man auch als ‚Motor‘ bezeichnen könnte.“ Fu Yu erklärte, dass aufgrund der hohen technischen Hürden weltweit nur wenige große Automobilunternehmen und die Unternehmensteams relevanter wissenschaftlicher Forschungsinstitute über die professionelle technische Konstruktionskompetenz für Elektroreaktorprodukte verfügen. Die Lieferkette der heimischen Wasserstoff-Brennstoffzellenindustrie ist relativ dünn und der Lokalisierungsgrad ist relativ gering, insbesondere bei den wichtigen Komponenten der Bipolarplatte, die den Prozess komplizieren und die Anwendung schwierig machen.

Weltweit werden hauptsächlich Graphit- und Metall-Bipolarplatten eingesetzt. Graphit-Bipolarplatten zeichnen sich durch hohe Korrosionsbeständigkeit, gute Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit aus und nehmen in der frühen Industrialisierungsphase den größten Marktanteil ein. Allerdings weisen sie auch Nachteile auf, wie z. B. mangelnde Luftdichtheit, hohe Materialkosten und eine komplexe Verarbeitungstechnologie. Metall-Bipolarplatten hingegen bieten die Vorteile von geringem Gewicht, geringem Volumen, hoher Festigkeit, niedrigen Kosten und weniger Arbeitsaufwand, was bei in- und ausländischen Automobilherstellern sehr gefragt ist.

Aus diesem Grund führte Fu Yu mit seinem Team jahrelange Forschungsarbeiten durch und brachte Anfang Mai schließlich die erste Generation von eigenständig entwickelten metallischen Bipolarplattenstapeln für Brennstoffzellen auf den Markt. Das Produkt nutzt die ultrakorrosionsbeständige und leitfähige Beschichtungstechnologie der vierten Generation mit unedlen Metallen des strategischen Partners Changzhou Yimai sowie die hochpräzise Faserlaserschweißtechnologie von Shenzhen Zhongwei, um das „Lebensdauerproblem“ zu lösen, das die Branche seit Jahren plagt. Testdaten zufolge erreicht die Leistung eines einzelnen Reaktors 70–120 kW, was derzeit Spitzenniveau auf dem Markt darstellt; die spezifische Leistungsdichte entspricht der des renommierten Automobilherstellers Toyota.

Das Testprodukt erkrankte zu einem kritischen Zeitpunkt an einer Lungenentzündung durch das neuartige Coronavirus, was Fu Yu große Sorgen bereitete. „Alle drei ursprünglich beauftragten Tester wurden isoliert und konnten täglich nur per Videoanruf die anderen F&E-Mitarbeiter in die Bedienung des Prüfstands einweisen. Es war eine harte Zeit.“ Er sagte, das Gute sei, dass die Testergebnisse besser als erwartet ausgefallen seien und alle sehr begeistert seien.

Fu Yu gab bekannt, dass man noch in diesem Jahr eine verbesserte Version des Reaktorprodukts auf den Markt bringen will, bei der die Leistung eines einzelnen Reaktors auf über 130 Kilowatt gesteigert wird. Nach Erreichen des Ziels, „Chinas bester Leistungsreaktor“ zu werden, will man sich auf weltweit höchstem Niveau etablieren. Dazu gehört die Steigerung der Leistung eines einzelnen Reaktors auf über 160 Kilowatt, eine weitere Kostensenkung, die Stärkung des „chinesischen Herzens“ durch noch bessere Technologie und die Förderung der Überholspur für inländische Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeuge.

Nach Angaben der China Automobile Industry Association wurden 2019 in China 2.833 Brennstoffzellenfahrzeuge produziert und 2.737 verkauft, was einem Anstieg von 85,5 % bzw. 79,2 % gegenüber dem Vorjahr entspricht. In China gibt es mehr als 6.000 Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeuge, und das Ziel „5.000 Brennstoffzellenfahrzeuge bis 2020“ im technischen Fahrplan für energiesparende und mit alternativen Antrieben betriebene Fahrzeuge wurde erreicht.

Derzeit werden Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeuge in China hauptsächlich in Bussen, schweren Lkw, Spezialfahrzeugen und anderen Bereichen eingesetzt. Fu Yu ist davon überzeugt, dass sich die Nachteile von Lithiumbatteriefahrzeugen aufgrund der hohen Anforderungen an Logistik und Transport hinsichtlich Reichweite und Ladekapazität noch verstärken werden und Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeuge diesen Markt erobern werden. Mit der zunehmenden Reife und Verbreitung von Brennstoffzellenprodukten werden sie künftig auch in Personenkraftwagen weit verbreitet sein.

Fu Yu wies außerdem darauf hin, dass der jüngste Entwurf zur Demonstration und Förderung von Brennstoffzellenfahrzeugen in China deutlich darauf hinweise, dass die Entwicklung der chinesischen Brennstoffzellenfahrzeugindustrie nachhaltig, gesund, wissenschaftlich und geordnet vorangetrieben werden müsse. Dies stärke ihn und das Unternehmerteam und gebe ihm mehr Motivation und Zuversicht.