Mercado de pilas de combustible avanzadas

Descripción general del mercado

Según Reed Intelligence, el tamaño del mercado mundial de pilas de combustible avanzadas crecerá aproximadamente a una CAGR del 6,7 % durante el período de pronóstico.

Una pila de combustible es una celda electroquímica que utiliza combustible para producir energía eléctrica mediante una reacción electroquímica. Para mantener las reacciones que generan electricidad, las celdas de combustible necesitan un suministro continuo de combustible y un agente oxidante, normalmente oxígeno. Como resultado, estas celdas pueden producir electricidad de forma continua hasta que se interrumpa el suministro de combustible y oxígeno. Una celda de combustible es similar a una celda electroquímica, compuesta por un cátodo, un ánodo y un electrolito. El electrolito de estas celdas facilita el movimiento de protones. Se han utilizado para alimentar numerosas expediciones espaciales, incluido el programa espacial Apolo. Los subproductos que suelen generar estas celdas son calor y agua. La portabilidad de ciertas celdas de combustible resulta muy ventajosa en diversas aplicaciones militares. Las celdas electroquímicas también pueden alimentar varios dispositivos electrónicos.

Dinámica del mercado

Factores impulsores del mercado de las pilas de combustible avanzadas

• La creciente demanda de pilas de combustible en los automóviles

Existe una creciente demanda de dispositivos y equipos portátiles, que requieren fuentes de energía eficientes y confiables. Después de la COVID-19, la demanda de automóviles ha aumentado. La creciente popularidad de los automóviles eléctricos e híbridos está contribuyendo a la demanda de materiales avanzados para baterías y celdas de combustible. Las empresas de todo el mundo participan activamente en esfuerzos de investigación y desarrollo para avanzar en las tecnologías de vehículos con celdas de combustible. Todos estos factores están impulsando el crecimiento del mercado de celdas de combustible .

Restricciones del mercado de las pilas de combustible avanzadas

• Se requieren altas inversiones iniciales para abastecer de combustible la infraestructura

La creación de una infraestructura de abastecimiento para vehículos de pila de combustible requiere importantes inversiones iniciales y gastos continuos de funcionamiento y mantenimiento. Los costes asociados a los vehículos de pila de combustible son bastante elevados, lo que puede suponer un importante obstáculo para su adopción generalizada. Esto es especialmente cierto cuando no existe un marco jurídico coherente y el apoyo financiero de los gobiernos y los organismos reguladores en forma de subvenciones es limitado, lo que puede suponer una importante limitación para este mercado.

Oportunidades de mercado en el campo de las pilas de combustible avanzadas

• Avances en la investigación y el desarrollo de pilas de combustible

Las baterías y las pilas de combustible avanzadas alimentan diversos equipos militares, vehículos y sistemas de alimentación ininterrumpida. También se utilizan como fuentes de alimentación versátiles y estacionarias. Los componentes energéticos son dispositivos electroquímicos que combinan esencialmente hidrógeno y oxígeno para generar energía. A diferencia de las baterías, las fuentes de combustible pueden generar y suministrar energía de forma continua hasta que se conecten. Además, la cuestión de la escasez de energía en los países en desarrollo también está impulsando el mercado, ya que existe una creciente necesidad de soluciones energéticas fiables y sostenibles.

Ámbito del mercado

Análisis segmentario

Segmentar por tipo

• Pilas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC)

Estos dispositivos funcionan de manera eficaz a bajas temperaturas, concretamente entre 50 y 100 grados centígrados. Poseen una densidad de potencia notable y son capaces de ponerse en marcha rápidamente. Son adecuados para aplicaciones portátiles y de transporte como automóviles, autobuses, ordenadores portátiles y teléfonos móviles.

• Alcalina (AFC)

Estos motores presentan una notable eficiencia eléctrica, que llega hasta el 60%. Además, son versátiles en cuanto a opciones de combustible, ya que pueden utilizar hidrógeno, amoníaco o hidracina. Sin embargo, son sensibles al dióxido de carbono y, por lo tanto, requieren oxígeno puro como oxidante. Estos dispositivos se utilizan principalmente en aplicaciones espaciales, específicamente en misiones como Apolo y el transbordador espacial.

• Ácido fosfórico (PAFC)

Las pilas de combustible utilizan ácido fosfórico concentrado como electrolito, que transporta protones desde el ánodo al cátodo. Estos dispositivos funcionan eficazmente en un rango de temperatura moderado de 150 a 200 grados Celsius, y presentan una excelente estabilidad y durabilidad.

• Carbonato fundido (MCFC)

Las pilas de combustible utilizan una mezcla fundida de carbonatos de litio, sodio y potasio como electrolitos. Estos sistemas pueden funcionar a temperaturas que van desde los 600 a los 700 grados Celsius. Las opciones de combustible disponibles son gas natural, biogás o gas de carbón, mientras que el aire puede utilizarse como oxidante. Además, generan calor que puede utilizarse para la cogeneración o la producción de vapor. Se utilizan principalmente para generar energía a gran escala, específicamente en plantas de servicios públicos e instalaciones industriales.

Segmentar por aplicación

• Transporte

El transporte representa aproximadamente el 25% del consumo total de energía del mundo. Las pilas de combustible PEM se utilizan principalmente en aplicaciones de transporte y en determinadas aplicaciones estacionarias. Las pilas de combustible PEM son muy adecuadas para vehículos de pasajeros, como automóviles y autobuses, debido a su rápido tiempo de arranque y a su favorable relación potencia-peso.

• Estacionario

Las tecnologías de pilas de combustible tienen numerosas aplicaciones en la producción de energía estacionaria, como la generación de energía primaria, la estabilización de la red, los sistemas de energía de respaldo y las configuraciones de cogeneración.

Análisis regional

América del Norte (Estados Unidos y Canadá)

El sistema de transporte en América del Norte es diverso y abarca varios modos de transporte . Con el aumento del número de automóviles, el ritmo del tráfico aumenta día a día. La creciente preocupación por la contaminación del aire debido a la emisión de sustancias químicas peligrosas a través de los vehículos conduce a diversos problemas de salud. Además, la creciente conciencia sobre los efectos perjudiciales de la contaminación del aire y los niveles crecientes de tráfico y emisiones de gases de efecto invernadero impulsan la demanda de vehículos avanzados de pila de combustible. Esto, a su vez, contribuye al crecimiento del mercado en América del Norte.

Europa (Alemania, Reino Unido, Francia, Rusia, Italia y el resto de Europa)

Las pilas de combustible se utilizan mucho en la industria del automóvil. Muchos fabricantes exigen pilas de combustible de buena calidad. Las pilas de combustible proporcionan energía a los vehículos. La industria del transporte experimentó avances significativos con el aumento de la producción de vehículos eléctricos de pila de combustible (FCEV) en esta región. Por lo tanto, el gobierno también está tratando de acoplarse a la industria avanzada de las pilas de combustible haciendo hincapié en la investigación y el desarrollo. Los vehículos de pila de combustible tienen varias ventajas sobre los vehículos convencionales. Estas incluyen mayor eficiencia, menores emisiones, mayor autonomía de conducción y flexibilidad de combustible. Los vehículos de pila de combustible desempeñan un papel importante en el cambio hacia el transporte de cero emisiones, particularmente en aplicaciones de transporte de mercancías de larga distancia. Esto puede aumentar la cuota de mercado de las pilas de combustible avanzadas en esta región.

Asia-Pacífico (China, Japón, Corea del Sur, India, Sudeste Asiático, Resto de Asia-Pacífico)

El crecimiento del mercado global de celdas de combustible avanzadas en esta región se puede atribuir a varias cosas, como la mayor preocupación de las personas por el medio ambiente, los esfuerzos del gobierno por construir infraestructura para celdas de combustible basadas en hidrógeno, las mejoras en la tecnología y el potencial de la tecnología de celdas de combustible en el futuro. A medida que las personas se preocupan más por el deterioro del medio ambiente y el agotamiento de los recursos naturales, se están lanzando al mercado cada vez más tecnologías para hacer que las cosas sean más ecológicas y proteger el medio ambiente.

América del Sur, Oriente Medio y África

Estas regiones están experimentando un aumento de la renta disponible y de los avances tecnológicos, lo que contribuye a la creación de nuevos mercados. No obstante, se prevé que la región tendrá una tasa de crecimiento más lenta en comparación con otras regiones.

Actores clave

1. Corporación Energética Bloom
2. Compañía energética Fuel Cell, Inc.
3. Corporación Panasonic
4. Sistemas de energía Ballard
5. Enchufe Power Inc.
6. Ceres Power Holdings Plc
7. Corporación Doosan
8. Tecnologías de pilas de combustible Horizon
9. Corporación Hydrogenics
10. AFC Energía Plc
11. SFC Energía AG
12. Pilas de combustible Nuvera, LLC
13. Tecnología de pilas de combustible Nedstack BV
14. Sistemas de Altergy
15. Corporación de sistemas y soluciones energéticas de Toshiba
16. Johnson Matthey
17. AVL
18. Elcogen
19. Umicore
20. Corporación Oorja

Acontecimientos recientes

27 de abril de 2023 : Bloom Energy ha firmado recientemente un acuerdo con Elugie para suministrar una capacidad energética combinada de 9,75 megavatios (MW) utilizando el servidor Bloom Energy. Esta energía se generará en cinco ubicaciones diferentes en Bélgica, específicamente en sitios comerciales, industriales y de centros de datos. Esto marca la entrada inaugural de Bloom en el mercado del norte de Europa. Elugie es una empresa de servicios energéticos que opera en el mercado del Benelux, específicamente en Bélgica, los Países Bajos y Luxemburgo. La empresa tiene su sede en Riga, Letonia, y también tiene oficinas en Mechelen, Bélgica.