انقلاب هیدروژنی
تویوتا چگونه قواعد بازی را تغییر داد؟
در جهانی که خودروهای برقی باتری‌محور به‌عنوان پیش‌قراولان آینده حمل‌ونقل معرفی می‌شوند، تویوتا مسیری جسورانه و غیرمتعارف را در پیش گرفته است؛ «انقلاب هیدروژن». این غول ژاپنی خودروساز با سرمایه‌گذاری‌های کلان و نوآوری‌های پیشگامانه، در حال بازتعریف قواعد بازی در صنعتی است که به‌سرعت به سمت برقی‌سازی حرکت می‌کند. آیا این شرط‌بندی روی هیدروژن، قمار هوشمندانه است یا انحراف پرهزینه؟
با گردش در سایت‌های خودرو در راستای پیگیری این اتفاق مهم با اخبار حاکی از جهش قابل عرض مواجه می‌شویم؛ «جهش به سوی آینده با کارتریج‌های هیدروژنی». ماجرا از نمایشگاه حمل‌ونقل ژاپن ۲۰۲۴ شروع شد. آنجایی که تویوتا از نوآوری کلیدی رونمایی کرد. درست با رسانه‌ای شدن این رونمایی کارتریج‌های هیدروژنی قابل‌حمل قهرمان داستان امروز خودروسازی شدند.
تویوتا، غول خودروسازی ژاپن، با پیشبرد فناوری سلول سوختی هیدروژنی، گام‌هایی جسورانه در مسیر توسعه پایدار برداشته است. مدل میرای این شرکت، که تنها بخار آب از اگزوزش خارج می‌شود، تاییدی بر پتانسیل هیدروژن به‌عنوان جایگزینی پاک برای سوخت‌های فسیلی است. در جهانی که با بحران اقلیمی دست‌وپنجه نرم می‌کند، خودروهای هیدروژنی تویوتا، راهکار عملی برای کاهش انتشار کربن ارائه می‌دهد. این فناوری، با بهره‌گیری از هیدروژن به‌عنوان منبع تجدیدپذیر، وابستگی به نفت و گاز را کاهش می‌دهد و به حفظ منابع طبیعی کمک می‌کند. تعهد تویوتا به این مسیر، نه‌تنها نوآوری در صنعت خودرو را نشان می‌دهد، بلکه نشانه‌ای از عزم این شرکت برای مقابله با تغییرات اقلیمی است.
نسل سوم سیستم سلول سوختی تویوتا، که به‌تازگی رونمایی شده، جهش قابل توجه در این فناوری به‌شمار می‌رود. این سیستم با برد پیمایش ۷۷۲کیلومتری، ۲۰ درصد بهتر از مدل‌های پیشین عمل می‌کند. این در حالی است که زمان سوخت‌گیری آن به چند دقیقه محدود شده است. تویوتا با بهینه‌سازی فرآیندهای تولید، هزینه‌های این فناوری را کاهش داده و آن را برای بازارهای گسترده مقرون‌به‌صرفه کرده است. پیشرفت‌ها، خودروهای هیدروژنی را به رقیب جدی برای خودروهای برقی تبدیل کرده‌اند، به‌ویژه در کشورهایی که زیرساخت‌های شارژ الکتریکی محدود است. چنین نوآوری‌هایی، تویوتا را در خط مقدم رقابت برای حمل‌ونقل بدون کربن قرار داده است.
تویوتا کاربردهای هیدروژن را فراتر از خودروهای سواری گسترش داده است. تویوتا از ژنراتورهای هیدروژنی گرفته تا لوکوموتیوها و تجهیزات سنگین، در حال بازتعریف نقش هیدروژن در بخش‌های مختلف است. کارتریج‌های قابل‌حمل هیدروژنی که برای مصارفی همانند کمپینگ یا پخت‌وپز طراحی شده‌اند، نمونه‌ای از خلاقیت تویوتا در چندمنظوره کردن این فناوری است. ابتکارات، با کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی در حوزه‌های غیرخودرویی، به تحقق اقتصاد کم‌کربن کمک می‌کند. در عین حال، تویوتا با این اقدام‌ها نشان می‌دهد هیدروژن می‌تواند ستون فقرات یک سیستم انرژی پایدار باشد.
با وجود موانعی همانند هزینه‌های اولیه بالا و زیرساخت‌های محدود، تویوتا با سرمایه‌گذاری کلان و برنامه‌ریزی بلندمدت، در حال تسهیل راه برای آینده‌ای پاک است. در حالی که خودروهای برقی همچنان در کانون توجه هستند، هیدروژن به‌عنوان گزینه‌ای مکمل، پتانسیل تغییر مسیر صنعت خودرو را دارد. تویوتا با ترکیب نوآوری، همکاری‌های استراتژیک و تعهد به پایداری، نه‌تنها خود را به‌عنوان پیشگام در این حوزه تثبیت کرده، بلکه الگویی برای سایر صنایع ارائه کرده است. اگر این روند ادامه یابد، هیدروژن می‌تواند نقش کلیدی در تحقق جهانی با کربن خنثی ایفا و تویوتا را به یکی از معماران اصلی این تحول تبدیل کند.
به گفته کارشناسان کارتریج‌ها پاسخ به یکی از بزرگ‌ترین موانع پذیرش هیدروژن هستند. آنها از زیرساخت سخن می‌گویند. تویوتا اعلام کرده برخلاف خودروهای برقی که به شبکه‌های شارژ گسترده وابسته‌اند، کارتریج‌های تویوتا نیازی به جایگاه‌های سوخت‌گیری ثابت ندارند. رانندگان می‌توانند مخازن خالی را تعویض یا پر کنند و به راه خودشان ادامه دهند. نوآوری، هیدروژن را به گزینه عملی برای مناطقی (از روستاهای دورافتاده در آفریقا گرفته تا مناطق صنعتی ژاپن) تبدیل کرده که زیرساخت‌های برقی ضعیف یا غیراقتصادی هستند.
استراتژی کلان
تویوتا در قلب این انقلاب، فناوری سلول سوختی را ارتقا داده است. چرا که نسل سوم قوای محرکه هیدروژنی این شرکت، که در سال ۲۰۲۵ معرفی شد، کوچک‌تر، سبک‌تر و کاراتر از پیشینیان است. این سازوکار با افزایش ۲۰درصدی برد پیمایش و دوام مشابه پیشرانه‌های دیزلی، نشان داده هیدروژن می‌تواند با خودروهای برقی و بنزینی در کارایی رقابت کند. این گزارش ادامه می‌دهد تویوتا پا را فراتر گذاشته و موتورهای احتراقی هیدروژنی را نیز توسعه داده است. تویوتا در تعریف تحول جدید اعلام کرده موتورها، که در همکاری با شرکت چندملیتی ژاپنی یاماها کورپوریشن ساخته شده‌اند، در مدل‌هایی همانند GR کرولا آزمایش شده‌اند و حس و حال رانندگی سنتی را حفظ می‌کنند، در حالی که تنها آب و گرما تولید می‌کنند. نوآوری برای طرفداران خودروهای احتراقی که از انتقال به پیشرانه‌های بی‌صدا و برقی اکراه دارند، جذابیت خاصی دارد.
«سرویس پخش همگانی عمومی بریتانیایی» (BBC) در برنامه اختصاصی، استراتژی کلان تویوتا را در یک جمله خلاصه کرده است: «هیدروژن فراتر از خودرو». برخلاف رقبایی همچون تسلا که تمام تمرکزش را بر باتری‌ها معطوف کرده است، تویوتا هیدروژن را به‌عنوان منبع چندوجهی برای آینده می‌بیند. این شرکت فناوری هیدروژنی را در کامیون‌ها، ژنراتورها، لوکوموتیوها و تجهیزات سنگین ساختمانی به کار گرفته است. تنوع‌بخشی، هیدروژن را به راه‌حلی برای کاربری‌هایی تبدیل کرده که پیشرانه‌های برقی به دلیل وزن باتری یا زمان شارژ طولانی، در آنها ناکارآمد هستند.
در گزارش دیگری که «سی‌ان‌ان» منتشر کرده از همکاری بزرگ هم یاد شده است. در این مسیر تویوتا با غول‌هایی همانند «بی‌ام‌و» همکاری کرده تا هزینه‌های توسعه را کاهش دهد و شبکه‌ای از ایستگاه‌های سوخت‌گیری هیدروژنی ایجاد کند. مشارکت‌ها، همراه با سرمایه‌گذاری‌های کلان در تولید هیدروژن سبز (تولیدشده از منابع تجدیدپذیر)، نشان‌دهنده عزم تویوتا برای تبدیل هیدروژن به جریان اصلی انرژی تا سال ۲۰۴۰ است. با وجود پیشرفت‌ها، مسیر هیدروژن پر از موانع است. زیرساخت‌های سوخت‌گیری هیدروژنی همچنان محدودند. برای مثال، تا پایان سال ۲۰۲۴، تنها حدود ۷۰۰ جایگاه سوخت‌گیری هیدروژنی در جهان در مقایسه با ده‌ها هزار ایستگاه شارژ برقی وجود داشت. تولید هیدروژن سبز نیز پرهزینه است و وابستگی به هیدروژن خاکستری (تولیدشده از گاز طبیعی) می‌تواند مزیت زیست‌محیطی آن را تضعیف کند.
منتقدان استدلال می‌کنند تویوتا در برابر موج برقی‌سازی مقاومت می‌کند و منابع خودش را روی فناوری متمرکز کرده که ممکن است هرگز به پذیرش گسترده نرسد. آنها به موفقیت تسلا (Tesla, Inc) و رشد سریع بازار خودروهای برقی اشاره می‌کنند که در سال ۲۰۲۴ بیش از ۲۰ درصد از فروش خودروهای جدید در اروپا و چین را تشکیل می‌داد. با این حال، تویوتا اعلام کرده است هیدروژن مزایای منحصربه‌فردی دارد که او را از این انتقادات معاف می‌دارد. این شرکت به‌طور رسمی اعلام کرده، سوخت‌گیری سریع (سه تا پنج دقیقه در مقابل حداقل ۳۰ دقیقه برای شارژ سریع برقی)، برد طولانی و انعطاف‌پذیر برای کاربردهای سنگین و آینده‌نگر برای ادامه مسیر را متمایز کرده است.
بی‌اغراق باید اعتراف کرد استراتژی تویوتا قمار جسورانه است، که نشانه‌های موفقیتش از همین حالا دیده می‌شود. برای اینکه تردیدی در این موضوع نباشد یادآوری کنیم ژاپن، پایگاه اصلی تویوتا، هدف‌گذاری کرده تا سال ۲۰۳۰ بیش از ۸۰۰ جایگاه سوخت‌گیری هیدروژنی ایجاد کند. در اروپا، شرکت‌هایی همانند بی‌ام‌و نیز به هیدروژن روی آورده‌اند که نشان می‌دهد این فناوری در حال جلب توجه است. اگر تویوتا بتواند هزینه‌های تولید را بیشتر کاهش دهد و زیرساخت‌ها را گسترش دهد، هیدروژن می‌تواند به رقیب جدی برای خودروهای برقی تبدیل شود.
توسعه پایدار
محمدرضا اسلامی، استاد دانشگاه کالیفرنیا و پژوهشگر حوزه توسعه درباره ضرورت توجه به توسعه پایدار می‌گوید، «مفهوم توسعه وحشی با توسعه پایدار متفاوت است. توسعه وحشی یعنی اینکه مثلاً به یکباره کارخانه‌های عظیم فولاد برپا کنید و صنایع قطعه‌سازی /خودروسازی را شکل دهید و محور تمامِ فعالیت‌ها تنها «تولید کالا» باشد». توسعه پایدار به این مفهوم است که در میانه ساخت کارخانه‌های بزرگ فولاد، به ساخت «مهدکودک» هم فکر کنید یا به عبارت دیگر، در میانه دغدغه تولید کالا، گوشه چشم و نگاه جدی به مفهوم هنر و انسان هم داشته باشید.
این مثال همان اقدامی است که تویوتا آن را صورت‌بندی کرده است. اگر تا پیش از این، هدف رقابت با شرکت‌های بزرگ خودروسازی بود، امروز توسعه پایدار به پروسه پیشرفت اضافه شده است. از یک‌سو از خودروسازی بزرگ حرف می‌زنیم که سهم مهمی از بازار جهانی را در دست دارد و از سوی دیگر، از آینده‌سازی یاد می‌کنیم که پیشران توسعه پایدار در یکی از سخت‌ترین صنایع جهانی است.
بررسی علمی زیرساخت‌های هیدروژنی، به شهر جدیدی که تویوتا بنا کرده، نور می‌اندازد و اهمیت این رخداد علمی روشن می‌شود. دانشگاه فنی‌مهندسی تهران در تعریف آن گفته که این زیرساخت‌ها به‌عنوان ستون فقرات پذیرش گسترده فناوری هیدروژنی در حمل‌ونقل و سایر بخش‌ها، یکی از مهم‌ترین عوامل تعیین‌کننده موفقیت فناوری در آینده است. تویوتا و دیگر بازیگران صنعت خودرو، همانند بی‌ام‌و در حال سرمایه‌گذاری برای توسعه این زیرساخت‌هاست. البته موانع متعدد همچنان باقی است. تولید هیدروژن یکی از چالش‌برانگیزترین بخش‌های زنجیره تامین سوخت است، به‌ویژه اگر هدف تولید هیدروژن سبز (تولیدشده از منابع تجدیدپذیر) باشد.
شاید برایتان جالب باشد بدانید ایران پژوهش‌هایی را در این حوزه صورت داده و به‌صورت جدی به دنبال تحقق ایده‌هایی جهت استفاده از هیدروژن در خودروسازی است. در همین راستا پژوهش‌هایی در ایران و دانمارک نشان داده‌اند هیدروژن سبز می‌تواند در مناطقی با مصرف انرژی نزدیک به صفر (nZED) از طریق الکترولیز کارآمد شود. این پروژه‌ها دو شاخص جدید برای انعطاف‌پذیری شبکه‌های انرژی معرفی شده‌اند که می‌تواند به توسعه سیاست‌های انرژی کمک کند.
نشریه «اکونومیست» در مورد وضع کنونی این موضوع گفته تا سال 2025، تولید هیدروژن سبز در مقیاس جهانی رشد آرام داشته است. اروپا با اجرای 92 پروژه در سه سال گذشته، پیشروست، اما هزینه‌های بالای تولید و کمبود سرمایه‌گذاری همچنان مانع اصلی هستند.
علاوه بر پیشرفت‌ها و ابتکارات کلیدی ژاپن و تویوتا، اتحادیه اروپا هم با 92 پروژه هیدروژنی و برنامه‌ریزی برای 165 پروژه، 50 کیلومتر خط لوله و 6 /44 گیگاوات ظرفیت تولید هیدروژن، در حال ایجاد شبکه‌ای گسترده است. با این حال، بسیاری از این پروژه‌ها هنوز در مراحل اولیه و آزمایشی هستند. از سوی دیگر عربستان سعودی نیز با چشم‌انداز 2030، سرمایه‌گذاری‌های کلان برای تبدیل شدن به بزرگ‌ترین صادرکننده هیدروژن سبز انجام داده است.
حضور ایران
همان‌طور که پیشتر هم تاکید شد ایران نیز در مسیر پژوهش این حوزه قرار گرفته است. پژوهش‌های دانشگاه صنعتی امیرکبیر و تدوین سند ملی هیدروژن، پتانسیل ایران برای تبدیل شدن به قطب تولید هیدروژن سبز، به‌ویژه در سواحل جنوبی با دسترسی به انرژی خورشیدی، را نشان می‌دهد.
پیشتر به موانع موجود اشاره شده بود. آژانس خبری آسوشیتد‌پرس هم در گزارشی درباره موانع توسعه سوخت هیدروژنی نوشته، تولید، ذخیره‌سازی و حمل‌ونقل هیدروژن سبز همچنان گران است. حتی با یارانه‌ها، رقابت با هیدروژن خاکستری یا آبی دشوار است. از سوی دیگر تعداد محدود جایگاه‌های سوخت‌گیری و خطوط لوله، پذیرش خودروهای هیدروژنی را محدود کرده است. از سوی دیگر تبدیل انرژی به هیدروژن و سپس استفاده از آن در خودروها، بازدهی کمتری (حدود نصف) نسبت به برق مستقیم دارد.
در ادامه موانع گفته‌شده خطر انفجار هیدروژن و نیاز به استانداردهای ایمنی سخت‌گیرانه، توسعه را پیچیده کرده است. جرمی کلارکسون روزنامه‌نگار، نویسنده و مجری تلویزیونی بریتانیایی است که بیشتر به خاطر فعالیت‌هایش در زمینه خودرو شناخته می‌شود. او به‌ویژه به خاطر حضور در برنامه‌های تلویزیونی «تخت گاز» (Top Gear) و «تور بزرگ» (The Grand Tour) که هر دو در زمینه خودرو هستند، شهرت دارد. او در این حوزه به مثابه یک کارشناس خودرو صحبت‌های جالبی در این زمینه دارد. او در این مورد خاص می‌گوید: یکی دیگر از ریسک‌های فعلی سوخت هیدروژنی، مقایسه آن با سوخت برقی است. زیرساخت‌های شارژ برقی گسترده و ارزان است و پذیرش سریع خودروهای برقی، هیدروژن را در حاشیه نگه داشته است.
تویوتا با کارتریج‌های هیدروژنی و بهبود فناوری سلول سوختی، گام‌هایی بلند برای غلبه بر موانع زیرساختی برداشته است. همکاری با بی‌ام‌و و یاماها و سرمایه‌گذاری‌های ژاپن و اروپا، نشان‌دهنده پتانسیل رشد این فناوری است. با این حال، موفقیت هیدروژن به عوامل زیادی بستگی دارد. زیرساخت‌های هیدروژنی در سال 2025 هنوز در مراحل ابتدایی توسعه قرار دارد. آیا تویوتا می‌تواند این چالش‌ها را به فرصت تبدیل کند؟ پاسخ این پرسش در سال‌های آینده روشن می‌شود. (اطلاعات ارائه‌شده براساس داده‌های موجود تا جولای ۲۰۲۵، از جمله گزارش‌های نمایشگاه حمل‌ونقل ژاپن و پیشرفت‌های اعلام‌شده توسط تویوتا به دست آمده است.)
