Mercado de pilas de combustible compactas

Descripción general del mercado

Se proyecta que el tamaño del mercado global de celdas de combustible compactas crecerá a una CAGR de aproximadamente el 21,5 % durante el período de pronóstico.

El informe de mercado de las pilas de combustible compactas es un dispositivo que utiliza una reacción electroquímica para transformar la energía de un combustible en electricidad. Se pueden utilizar hidrógeno, metanol u otros compuestos como combustible. Son extremadamente eficientes, ya que emiten solo agua y calor como subproductos y, por lo tanto, son ecológicamente amigables. También pueden proporcionar energía continua durante períodos de tiempo más largos que las baterías y se pueden recargar rápidamente, lo que las hace ideales para su uso en una variedad de aplicaciones, como el transporte, la energía portátil y la generación de energía a distancia.

Se clasifica en tres tipos: celdas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEM), celdas de combustible de óxido sólido (SOFC) y celdas de combustible de metanol puro (DMFC). Debido a su alta eficiencia y baja temperatura de funcionamiento, las celdas de combustible PEM son la forma más utilizada de celda de combustible compacta. Tienen una amplia gama de usos.

Los principales factores que impulsan el desarrollo del mercado son la creciente demanda de generación de energía limpia con bajas emisiones o sin ellas. Además, las diferentes normas y regulaciones sobre emisiones de carbono en todo el mundo impulsarán la demanda de pilas de combustible en el futuro cercano.

Dinámica del mercado

Factores impulsores del mercado

• Estándares globales estrictos sobre contaminación por carbono

El mercado está en movimiento. Gracias a la unión de líderes políticos de todo el mundo para reducir la huella de carbono de sus países y a la firma del acuerdo de París, las tecnologías verdes y renovables han ganado terreno en el mercado. Las pilas de combustible, como solución de cero emisiones para la producción de energía, entran en la categoría de tecnologías verdes y renovables, y su uso está aumentando a medida que se endurecen las normas sobre emisiones de carbono.

La demanda de soluciones energéticas limpias está creciendo a medida que el mundo se vuelve más consciente del medio ambiente. Dado que generan electricidad sin emitir contaminantes nocivos, las pilas de combustible se consideran una fuente de energía limpia.

• La creciente necesidad de fuentes de energía limpia para impulsar la proliferación del mercado

Cada vez se utilizan más sistemas de pilas de combustible compactas para generar calor y electricidad combinados (CHP) para alimentar y calentar hogares pequeños, así como espacios comerciales como hoteles, hospitales, centros educativos y estructuras públicas. Como resultado, diferentes gobiernos estatales y federales han implementado marcos legislativos favorables y esquemas de subsidios para alentar la integración de dispositivos en una variedad de aplicaciones.

Restricciones del mercado

• Aumento de la demanda de vehículos eléctricos

La demanda de vehículos eléctricos, que incluye vehículos eléctricos de batería y vehículos eléctricos híbridos enchufables, está creciendo significativamente debido a una variedad de beneficios, que incluyen mayor eficiencia, ausencia de productos residuales contaminantes, rentabilidad y seguridad energética, que pueden restringir el crecimiento del mercado.

• Las dificultades para manejar estaciones de hidrógeno a granel amenazan la expansión del mercado

El elevado coste de producción y distribución de combustible de hidrógeno a las estaciones de servicio, así como la complicada gestión de las estaciones de abastecimiento a granel, pueden obstaculizar la expansión del mercado. Además, la planificación y construcción de nuevas estaciones requieren grandes inversiones que dependen de una variedad de dinámicas del mercado, lo que restringirá el crecimiento del mercado de las pilas de combustible compactas.

Oportunidades de mercado

• Crecimiento de combustible

La creciente demanda mundial de vehículos compactos de pila de combustible genera numerosas oportunidades para el mercado. Los FCV (vehículos de pila de combustible) son comparables a los vehículos eléctricos (VE). En lugar de un motor de combustión interna, estos automóviles funcionan con un motor eléctrico. Los vehículos de pila de combustible, como los VE, son automóviles de cero emisiones. No producen smog ni contaminantes de gases de efecto invernadero por sus tubos de escape. Para los vehículos que funcionan con combustibles derivados del petróleo, la contaminación del aire y la dependencia del petróleo han sido problemas durante mucho tiempo. Como consecuencia del calentamiento global, la necesidad de limitar las emisiones de dióxido de carbono (CO) de la combustión de combustibles fósiles ha surgido como una nueva preocupación. Es discutible si los motores de combustión alimentados por combustibles tradicionales derivados de fósiles podrán superar estos desafíos. La creciente tendencia a la eliminación progresiva de los motores de combustión interna aumenta la demanda de combustible.

Ámbito del mercado

Análisis segmentario

Segmentar por tipo

• PEMFC

Las ventajas de las PEMFC incluyen su arranque rápido, flexibilidad en el combustible de entrada, diseño compacto, peso ligero, bajo coste y solidez del electrolito. Puede aceptar hidrógeno purificado, metanol y ácido fórmico como entrada. Es adecuada tanto para usos móviles como estacionarios.

• SOFC

Para permitir la producción de electricidad e hidrógeno de manera eficiente y a bajo costo, las celdas de combustible de óxido sólido (SOFC) son dispositivos electroquímicos que convierten la energía química de un combustible y un oxidante directamente en energía eléctrica.

• FCMC

Las celdas de combustible de carbonato fundido (MCFC) combinan la generación de electricidad limpia de alta eficiencia con la captura de carbono en la misma máquina. Otro beneficio de nuestra tecnología MCFC es que requiere poco mantenimiento porque no hay componentes móviles en la celda de combustible.

• DMFC

Las pilas de combustible de metanol directo, o DMFC, son un tipo de pila de combustible de intercambio de protones que utiliza metanol como combustible. Su principal ventaja es la facilidad con la que se puede transportar el metanol, un líquido de alta densidad energética pero bastante estable en todas las condiciones ambientales.

Segmentar por aplicación

• Transporte

La investigación de mercado de las pilas de combustible compactas se puede utilizar en vehículos como automóviles, autobuses, camiones e incluso drones. Las pilas de combustible pueden suministrar electricidad limpia y eficiente a los vehículos, lo que reduce las emisiones y mejora la eficiencia del combustible.

• Energía estacionaria

Las pilas de combustible también se pueden utilizar en aplicaciones energéticas estacionarias, como energía de reserva para edificios o viviendas, o para abastecer a regiones remotas que no tienen acceso a la red eléctrica. Las pilas de combustible proporcionan energía fiable, silenciosa y limpia en estos usos sin necesidad de utilizar combustibles fósiles.

• Energía portátil

Las aplicaciones de energía portátil, como campamentos, caminatas y otras actividades al aire libre, también pueden beneficiarse del análisis de mercado de celdas de combustible compactas. Sin el uso de baterías convencionales, las celdas de combustible pueden proporcionar energía confiable y eficiente para cargar dispositivos portátiles como teléfonos inteligentes o computadoras portátiles.

Análisis regional

El mercado global de pilas de combustible compactas está segmentado por regiones como América del Norte, Europa, Asia Pacífico, América Latina y Oriente Medio y África.

América del norte

Esta tecnología tiene un negocio bien establecido en América del Norte . Debido a la mayor capacidad de instalación de celdas de combustible compactas en el segmento del transporte, la región está aumentando su gasto en la instalación de celdas de combustible. La instalación de aplicaciones portátiles también está aumentando en la zona. Estados Unidos domina el negocio en América del Norte. La administración ha establecido objetivos ambiciosos para promover los vehículos impulsados por hidrógeno con el fin de aumentar la demanda de vehículos de celdas de combustible en este sector. Además, diferentes planes de desarrollo de infraestructura, inversiones en I+D y programas de subsidios alentarán a los clientes de Estados Unidos y Canadá a adoptar vehículos de celdas de combustible compactas de hidrógeno.

Europa

La instalación de pilas de combustible compactas en Europa ha aumentado considerablemente. La región está invirtiendo fuertemente en alcanzar objetivos de cero emisiones y mejorar la infraestructura de hidrógeno. La adopción de soluciones energéticamente eficientes también está creciendo rápidamente en toda la región. El aeropuerto de Berlín en Alemania tiene una de las primeras plantas de cogeneración del mundo que funciona completamente con hidrógeno.

Asia Pacífico

• Creciente demanda de soluciones de energía limpia

El mercado asiático se está expandiendo rápidamente, impulsado por la creciente demanda de soluciones energéticas limpias y la necesidad de fuentes de energía más eficientes y sostenibles. Las pilas de combustible compactas son generadores de energía a pequeña escala que convierten la energía química en electricidad. Pueden alimentar dispositivos de consumo o proporcionar energía de reserva para edificios.

Japón y Corea del Sur están a la vanguardia en el desarrollo y la implementación de celdas de combustible compactas en Asia. Estos países han realizado importantes inversiones en tecnología de celdas de combustible y han construido una infraestructura sólida para respaldar el uso de celdas de combustible en una variedad de aplicaciones. Además, China está surgiendo como un actor importante en el mercado, con una participación de mercado creciente.

El apoyo gubernamental y las políticas favorables también están impulsando el desarrollo del mercado en Asia. Muchos países de la región han promulgado políticas e incentivos para promover el uso de tecnologías de energía limpia, como las pilas de combustible. Japón, por ejemplo, se ha fijado el objetivo de que 1,4 millones de vehículos con pilas de combustible circulen en las carreteras para 2030 y está proporcionando subvenciones para apoyar la creación y el despliegue de sistemas de pilas de combustible.

Actores clave

1. Tecnologías de sellado de Freudenberg
2. Sistema de energía Ballard
3. Pilas de combustible de cerámica limitadas
4. Energía de pila de combustible
5. Corporación Hydrogenics
6. AFC Energía PLC
7. Energía floreciente
8. Ceres Power Holdings PLC
9. Corporación Doosan
10. Enchufe de alimentación
11. POSCO Energía
12. Tecnologías de pilas de combustible Horizon
13. Tecnologías de sistemas de combustible cuántico
14. Corporación Panasonic
15. Sistemas de energía de celdas de combustible de Toshiba

Acontecimientos recientes

EN 2023: VoltaGrid ha elegido a Quantum Fuel Systems (Quantum), una empresa de energía alternativa totalmente integrada, para entregar remolques de gasoductos virtuales líderes en la industria que ampliarán las capacidades de entrega de GNC de VoltaGrid. El nuevo pedido permitirá a VoltaGrid expandir en gran medida su plataforma de GNC a más de 180 remolques de GNC, con entregas adicionales a partir del tercer trimestre de 2023.