Plug Power (PLUG): قيادة ثورة الهيدروجين الأخضر

نحو اقتصاد يعمل بالهيدروجين

Green hydrogen could, in theory, be the perfect fuel for a green future: it can be produced from renewable electricity, does not produce any pollutants when consumed, and requires only water as a material for its production.

يمكن أن يكون الهيدروجين الأخضر، نظريًا، الوقود المثالي لمستقبل صديق للبيئة: يمكن إنتاجه من الكهرباء المتجددة، لا ينتج أي ملوثات عند استهلاكه، ويتطلب فقط الماء كمواد لإنتاجه.

يمكن أن يكون الهيدروجين أيضًا مقدمة لوقود أخضر آخر، مثل الأمونيا أو الوقود الصناعي.

It is a solid alternative to fossil fuels for applications where direct electrification is difficult, for example:

• إنتاج المعادن والكيماويات.
• النقل البحري والسفن الأخرى.
• النقل الثقيل.

So far, a true hydrogen economy has struggled to get started, as production costs were simply too high to compete with EVs and fossil fuels. A lack of infrastructure, scale, and the domination of legacy systems benefiting fossil fuels was another issue.
But a series of innovations and investments is quickly changing the situation:

• يمكن استبدال البلاتين المكلف المطلوب كعامل محفز في التحليل الكهربائي لإنتاج الهيدروجين بـ الحديد, الكوبالت, النيكل, التيتانيوم, التنغستن, أو كربيد السيليكون.
• يمكن إنتاج الهيدروجين من مياه البحر وربطه بعملية التحلية في جهاز واحد.
• مبادرة العمود الفقري الأوروبي للهيدروجين هي الأحدث من الخطط العالمية لبناء بنية تحتية لإنتاج ونقل وتخزين الهيدروجين على نطاق ضخم حقًا.

All of these innovations and investments are likely to make hydrogen a lot more popular as an alternative fuel, especially as green energy becomes cheaper with collapsing solar costs.

A good way to use hydrogen to generate electricity is fuel cells. And one company is already mass-producing fuel cells for the logistics industry: Plug Power (PLUG ).

كيف تعمل خلايا الوقود

The parts of fuel cells that generate electricity from the consumption of hydrogen are the proton exchange membranes (PEMs).

تعمل خلايا الوقود عن طريق تحفيز تحويل الهيدروجين (H₂) إلى بروتونات (أيونات H+) + إلكترونات، مما ينتج تيارًا كهربائيًا.

Often, the catalyst to this reaction is platinum, although here, too, new alternatives are being discovered by scientists to reduce fuel cell costs.

غالبًا ما يكون العامل المحفز لهذا التفاعل هو البلاتين، ومع ذلك يتم اكتشاف بدائل جديدة من قبل العلماء لتقليل تكاليف خلايا الوقود.

نظرة عامة على Plug Power

Swipe to scroll →

Plug Power has deployed during the history of the company more than 69,000 fuel cell systems and over 250 fueling stations, more than anyone else in the world, and is the largest buyer of liquid hydrogen.

The core of the company’s current market is in material handling, powering forklifts. Its fuel cell engines power over 40,000 forklifts. Plug Power owns 95% of the current market share for hydrogen fuel cells in the material handling space.

The company holds 150 patents and benefits from the experience of more than 1 billion hours of operations performed by its fuel cells, consuming 45 tons of hydrogen every day, with 80% for blue-chip customers.

المصدر: Plug Power

توفر Plug Power أكثر من 100 تكوين مختلف وأجهزة مناولة مواد. على عكس الوقود الأحفوري، لا تُصدر الرافعات الشوكية التي تعمل بالهيدروجين دخانًا ولا ضوضاء، وهو ما يُعد مشكلة شائعة في المنشآت الصناعية والمستودعات.

وعلى عكس الأنظمة التي تعمل بالبطاريات، فهي أخف وزنًا وأسرع في الشحن (3 دقائق مقابل ساعة ونصف)، مما يزيد من كفاءتها.

تتمتع خلايا الوقود أيضًا بقدرة أفضل على التعامل مع تقلبات الحرارة مقارنةً بالبطاريات، وهو أمر مهم جدًا في المنشآت الباردة أو المجمدة.

أخيرًا، تسمح خلايا الوقود بتقليل تكاليف الكهرباء بفضل تجنب زيادة الطلب في أوقات ذروة الأسعار.

المصدر: Plug Power

تم نشر هذه الحلول بالفعل في المستودعات ومرافق الإنتاج لشركات مثل Amazon (AMZN ) وBMW وCarrefour وWalmart وHome Depot وFedEx وغيرها.

تُعد هذه التطبيقات في مناولة المواد مهمة ليس فقط للمبيعات التي تولدها، بل لأنها جعلت Plug Power أول شركة هيدروجين وخلايا وقود تحدد بشكل صحيح سوقًا قابلة للتطبيق لتقنية خلايا الوقود عندما كانت لا تزال بحاجة إلى تحسين. نتيجة لذلك، شهدت الشركة إيراداتها تنمو بمقدار 8 أضعاف بين عامي 2013 و2025.

مع انخفاض تكاليف إنتاج الهيدروجين الأخضر وتقدم تقنية خلايا الوقود، سيوفر ذلك أساسًا قويًا للشركة للتوسع. وبالطبع، من المحتمل أن تساعد قيود انبعاثات الكربون والضرائب على الكربون في تعزيز ربحية إنتاج واستخدام الهيدروجين أكثر.

سوق التحليل الكهربائي

Beyond material handling, the company is looking to expand into the potentially much bigger market of large-scale electrolyzers (hydrogen production) and hydrogen plants.

اليوم، يُستخدم معظم الهيدروجين المنتج من قبل الصناعة الكيميائية وغيرها من العمليات الصناعية، وهو ما يُعرف بالهيدروجين الأزرق: يُنتج من الغاز الطبيعي.

مع بدء استبدال الكهرباء والهيدروجين الأخضر للهيدروجين الأزرق، قد يؤدي ذلك إلى نمو سوق التحليل الكهربائي من 1.75 مليار دولار في 2025 إلى 40 مليار دولار بحلول 2032. وتُقدّر تقديرات أخرى سوق التحليل الكهربائي بـ 78 مليار دولار بحلول 2030.

في المقابل، يُشكل الهيدروجين الأخضر فقط 1.6٪ من إجمالي إنتاج الهيدروجين في 2025، لكنه ينمو بسرعة هائلة، حيث كان فقط 0.10٪ في 2021.

قامت Plug Power بالفعل بنشر 230 ميغاواط من التحليل الكهربائي، مع تركيز قوي في البداية على أوروبا ولكنها الآن تغطي أيضًا أستراليا وكندا والولايات المتحدة وأمريكا الجنوبية.

المصدر: Plug Power

ستتضاعف الإنتاجية في الولايات المتحدة عندما يكتمل مصنع إنتاج الهيدروجين في تكساس، مضافًا إلى المرافق في جورجيا ولويزيانا وتينيسي.

المصدر: Plug Power

تقنية فريدة

Plug Power’s current main product, the fuel cell, is regularly improving, with the latest version, the modular ProGen fuel cell engine platform, having seen a 15% increase in fuel efficiency and run-time relative to the stacks used in earlier GenDrive models.

جوهر توسع الشركة في سوق التحليل الكهربائي هو وحدات التحليل الكهربائي GenEco. تسعى الشركة لإنشاء المزيد من مرافق التحليل الكهربائي، بفضل Gigafactory المتطورة التي يتم بناؤها. ستنتج التحليل الكهربائي وخلايا الوقود على نطاق لم يسبق له مثيل.

كما تطور الشركة عدة مصانع لإنتاج الهيدروجين الأخضر تستهدف التشغيل التجاري بحلول نهاية عام 2028.

إنتاج الوقود

A major landmark deal for Plug Power is the 2 جيجاواط موسعة شراكة مع Allied Biofuels لنشر ما يصل إلى 2 جيجاواط من محولات GenEco PEM في أوزبكستان، لمشروع “مشروع eSAF”, or “electro sustainable aviation fuel”.

ستستخدم الهيدروجين الأخضر وثاني أكسيد الكربون الملتقَط لإنشاء وقود سائل يمكن للطائرات استخدامه دون الحاجة إلى تعديل المحركات، مع تشغيل المنشأة بالكامل بواسطة الطاقة الشمسية.

“الشراكة مع منصة التحليل الكهربائي العالمية المستوى من Plug تضمن قدرتنا على تحقيق الحجم والموثوقية والأداء الذي يتوقعه عملاؤنا. إن إتمام اتفاقية التوريد هذه يمثل علامة فارقة رئيسية بينما نتقدم نحو قرار الاستثمار النهائي (FID).”

Alfred Benedict, رئيس Allied Biofuels.

تبع هذا الاتفاق صفقة مماثلة أخرى مع Allied Green Ammonia (AGA) لتعاون بقوة 3 جيجاواط في أستراليا.

“هذا الاتفاق دليل على أن Plug يفي بما لا يزال الآخرون يخططون له. نحن نحول التزامات الهيدروجين إلى مشاريع حقيقية تشغيلية على نطاق متعدد الجيجاواط.

توقيع اتفاقية التوريد هذه في أستراليا يبرز التزامنا العميق بالاقتصاد العالمي للهيدروجين وقدرتنا على توفير تقنية التحليل الكهربائي المثبتة لإنتاج الوقود المستدام للطيران (SAF) وeSAF وإزالة الكربون.”

Andy Marsh, الرئيس التنفيذي لشركة Plug Power

الطريق نحو الربحية

كانت Plug Power فاعلًا عالميًا في جعل الهيدروجين نشاطًا اقتصاديًا قابلاً للتطبيق، لكنها لم تحقق الربحية بعد.

تهدف الشركة إلى تحقيق الحجم لتقليل تكاليف إنتاج الهيدروجين من 10 دولارات/كغ إلى 4 دولارات/كغ، مع مضاعفة الإنتاج بمقدار 14 مرة بحلول 2027. كما ينبغي أن تستبدل جميع الهيدروجين المستورد من الخارج، الذي كان غالبًا يُعاد بيعه للعملاء بخسارة.

في عام 2025، وصلت الشركة إلى مرحلة تحقيق هوامش ربح إجمالية محايدة. وتستهدف زيادة الربحية من هذه النقطة فصاعدًا، مع تحقيق الربح بحلول عام 2028.

المصدر: Plug Power

بشكل عام، حتى وإن لم تكن الشركة مربحة بعد، فإن زيادة قدرتها الإنتاجية بمقدار 19 مرة منذ 2020 تُظهر تطورها الجذري من التركيز الأولي على سوق مناولة المواد.

الانتقال من بائع رافعات شاحنات خلية الوقود ومشتري للهيدروجين إلى منتج ومشغل رئيسي للتحليل الكهربائي وفاعل في توليد الهيدروجين سيمثل تحولًا جذريًا في ملف الشركة.

أسواق أخرى

الطاقة الاحتياطية

نظرًا لأن الهيدروجين يمكن إنتاجه عندما تكون الطاقة الخضراء فائضة، واستخدامه بعد ساعات أو أيام أو أسابيع، فهو مرشح جيد لتوفير الطاقة عندما تكون مصادر الطاقة المتجددة المتقطعة غير كافية.

في هذه الحالة، يعمل إنتاج الهيدروجين كالبطارية بقدر ما هو وقود.

The company started by providing cell phone tower operators with its مولدات خلايا الوقود من فئة W, which can replace diesel-based backup generators.

Plug Power has now created its مولد خلايا الوقود بمقياس الميجاواط, which can be used as backup power for data centers, EV charging stations, electric grids, etc.

معدات التبريد المتجمد

توفر شركات Plug Power الفرعية ALLOY وWesMor وApplied Cryo Technologies (ACT) حلولًا لمعدات النقل والتخزين والنقل المحمول بالتبريد المتجمد التي تستخدمها الشركة نفسها لتسييل وحمل الهيدروجين.

يمكن استخدام نفس المعدات للتعامل مع ونقل الغاز الطبيعي المسال (LNG) وغيرها من الغازات الصناعية مثل النيتروجين والأرغون والأكسجين.

لذلك، رغم أن هذا ليس السوق الرئيسي للشركة، فإن خبرتها في التعامل مع الهيدروجين قد تفتح فرصًا في هذا السوق أيضًا.

السيارات والشاحنات

حتى الآن، فشلت سيارات وشاحنات الهيدروجين في الوصول إلى مرحلة الاعتماد الجماعي. يبدو أن سيارات BEV (المركبات الكهربائية بالبطاريات) هي الفائزة في صراع حلول التنقل الأخضر.

مع ذلك، بعض الشركات مثل Hyundai تراهن بقوة على أن يكون الهيدروجين الحل النهائي للتنقل من خلال شركة Hyundai Rotem الفرعية. على سبيل المثال، كشفت Hyundai عن مفهوم INITIUM للسيارة الكهربائية بخلايا الوقود الهيدروجيني (FCEV)سيارة في نهاية عام 2024. تم استبدال Initium في النهاية بسيارة Hyundai Nexo، التي من المقرر إطلاقها في نهاية عام 2025. (You can read more about Hyundai in our dedicated report.)

إعادة التزود السريع، الكثافة الطاقية الأعلى، ووزن “الحمولة الميتة” الأقل للبطاريات الفارغة تلعب لصالح مركبات الهيدروجين مقارنةً بـ BEVs. ومع ذلك، فإن عدد محطات التزود المحدود وشبكة التوزيع، والوقود المكلف نسبيًا كانت مشكلة مستمرة.

مع توقف إنتاج الهيدروجين تدريجيًا عن الحاجة إلى البلاتين، وتطور بدائل المحفزات لخلايا الوقود، بالإضافة إلى شبكة توزيع هيدروجين أكثر كثافة، قد يتغير هذا الوضع.

إذا كان الأمر كذلك، فإن قدرة إنتاج الوقود الحالية لشركة Plug Power قد تحولها إلى شريك رئيسي للمصنعين السيارات الذين يبحثون عن شريك لتزويدهم بخلايا الوقود التي يحتاجونها.

في عام 2024، كشفت Plug Power عن شاحنة تعمل بالهيدروجين لتوصيلات المسافات المتوسطة.

بمدى يصل إلى 500 ميل، يمكن أن توفر إثبات مفهوم للمركبات الخدمية، وربما سوقًا أفضل، حيث يمكن لشركات اللوجستيات أيضًا تركيب مرافق تزويد الهيدروجين الخاصة بها، واستخدام الطاقة بسعر منخفض خارج فترات الذروة لإنتاج الوقود بتكلفة منخفضة، مع تقليل وقت التوقف المطلوب لإعادة الشحن مقارنةً بالشاحنات التي تعمل بالبطاريات.

الخلاصة

من المحتمل أن تكون Plug Power الشركة الأكثر تقدمًا عندما يتعلق الأمر بتسويق خلايا الوقود والوقود الهيدروجيني المربح، بفضل اختيارها الذكي لسوق مناولة المواد كنقطة انطلاق.

وقد وضعها ذلك في موقع جيد للاستفادة من الازدهار في سوق التحليل الكهربائي، المتوقع أن ينمو بمقدار 22 إلى 44 مرة بحلول 2032. كما يمكنها الاستفادة من زيادة استخدام الهيدروجين لتطبيقات الطاقة الاحتياطية، سواء على المستوى المحلي أو على مستوى شبكة المرافق، أو حتى النقل على المدى المتوسط.

يأتي هذا النضج في الوقت المناسب، عندما تسعى أوروبا وأستراليا وغيرها من الاقتصادات المتقدمة إلى التخلص من الوقود الأحفوري بشكل أكثر حدة، وهو هدف لا يمكن تحقيقه إلا باستخدام وقود الهيدروجين، حيث أن التحويل الكهربائي وحده لن يكون قادرًا على استبدال النفط والغاز للصناعات الثقيلة والنقل وتخزين الطاقة على المدى الطويل.

ومع ذلك، لا تزال الشركة في بداياتها لتقترب من الربحية، بعد أن أنفقت قدرًا هائلًا من رأس المال في توسيع الإنتاج، وتحسين تقنيتها، والوصول إلى أسواق جديدة.