Mercado de células de combustível avançadas

Visão geral do mercado

De acordo com a Reed Intelligence, o tamanho do mercado global de células de combustível avançadas crescerá aproximadamente a um CAGR de 6,7% durante o período previsto.

Uma célula de combustível é uma célula eletroquímica que usa combustível para produzir energia elétrica por meio de uma reação eletroquímica. Para sustentar as reações que geram eletricidade, as células de combustível precisam de um suprimento contínuo de combustível e um agente oxidante, normalmente oxigênio. Como resultado, essas células podem produzir eletricidade continuamente até que o suprimento de combustível e oxigênio seja interrompido. Uma célula de combustível é semelhante a uma célula eletroquímica, composta de um cátodo, um ânodo e um eletrólito. O eletrólito nessas células facilita o movimento de prótons. Elas foram utilizadas para abastecer inúmeras expedições espaciais, incluindo o programa espacial Apollo. Os subprodutos normalmente gerados por essas células são calor e água. A portabilidade de certas células de combustível prova ser altamente vantajosa em várias aplicações militares. As células eletroquímicas também podem alimentar vários dispositivos eletrônicos.

Dinâmica de Mercado

Drivers de mercado de células de combustível avançadas

• A crescente demanda por células de combustível em automóveis

Há uma demanda crescente por dispositivos e equipamentos portáteis, o que requer fontes de energia eficientes e confiáveis. Após a covid-19, a demanda por automóveis aumentou. A crescente popularidade de automóveis elétricos e híbridos está contribuindo para a demanda por materiais avançados de baterias e células de combustível. Empresas em todo o mundo estão ativamente engajadas em esforços de pesquisa e desenvolvimento para avançar tecnologias de veículos com células de combustível. Todos esses fatores estão impulsionando o crescimento do mercado de células de combustível .

Restrições ao mercado de células de combustível avançadas

• Altos investimentos iniciais são necessários para infraestrutura de abastecimento

A configuração de infraestrutura de abastecimento para veículos com célula de combustível exige investimentos iniciais significativos e despesas contínuas para operação e manutenção. Os custos associados aos veículos com célula de combustível são bastante altos, o que pode ser um grande obstáculo para sua adoção generalizada. Isso é especialmente verdadeiro quando não há uma estrutura legal consistente em vigor e suporte financeiro limitado de governos e reguladores na forma de subsídios. Isso pode ser uma grande restrição para esse mercado.

Oportunidades de mercado de células de combustível avançadas

• Avanços em Pesquisa e Desenvolvimento em Células de Combustível

Baterias avançadas e células de combustível alimentam vários equipamentos militares, veículos e sistemas de energia ininterrupta. Elas também são usadas como fontes de energia versáteis e estacionárias. Componentes de energia são dispositivos eletroquímicos que essencialmente combinam hidrogênio e oxigênio para gerar energia. Ao contrário das baterias, fontes de combustível podem gerar e fornecer energia continuamente até serem conectadas. Além disso, a questão da escassez de energia em países em desenvolvimento também está impulsionando o mercado, pois há uma necessidade crescente de soluções de energia confiáveis e sustentáveis.

Âmbito do mercado

Análise Segmental

Segmento por tipo

• Células de combustível de membrana de troca de prótons (PEMFC)

Esses dispositivos funcionam efetivamente em baixas temperaturas, especificamente entre 50 e 100 graus Celsius. Eles possuem uma densidade de potência notável e são capazes de inicialização rápida. Eles são adequados para aplicações portáteis e de transporte, como carros, ônibus, laptops e telefones celulares.

• Alcalino (AFC)

Esses motores exibem uma eficiência elétrica notável, chegando a até 60%. Além disso, eles são versáteis em termos de opções de combustível, pois podem utilizar hidrogênio, amônia ou hidrazina. No entanto, eles são sensíveis ao dióxido de carbono e, portanto, requerem oxigênio puro como oxidante. Esses dispositivos são utilizados principalmente em aplicações espaciais, especificamente em missões como Apollo e o Ônibus Espacial.

• Ácido fosfórico (PAFC)

As células de combustível utilizam ácido fosfórico concentrado como eletrólito, transportando prótons do ânodo para o cátodo. Esses dispositivos funcionam efetivamente dentro de uma faixa de temperatura moderada de 150 a 200 graus Celsius, exibindo excelente estabilidade e durabilidade.

• Carbonato Fundido (MCFC)

As células de combustível utilizam uma mistura fundida de carbonatos de lítio, sódio e potássio como eletrólitos. Esses sistemas podem operar em temperaturas que variam de 600 a 700 graus Celsius. As opções de combustível disponíveis são gás natural, biogás ou gás de carvão, enquanto o ar pode ser usado como oxidante. Além disso, elas geram calor que pode ser utilizado para cogeração ou produção de vapor. Elas são utilizadas principalmente para gerar energia em larga escala, especificamente em usinas de serviços públicos e instalações industriais.

Segmento por aplicação

• Transporte

O transporte é responsável por aproximadamente 25% do consumo total de energia do mundo. As células de combustível PEM são utilizadas principalmente em aplicações de transporte e certas aplicações estacionárias. As células de combustível PEM são altamente adequadas para veículos de passageiros, como carros e ônibus, devido ao seu rápido tempo de inicialização e à relação potência-peso favorável.

• Estacionário

As tecnologias de célula de combustível têm inúmeras aplicações na produção de energia estacionária. Elas incluem geração de energia primária, estabilização de rede, sistemas de energia de backup e configurações combinadas de calor e energia (CHP).

Análise regional

América do Norte (EUA e Canadá)

O sistema de transporte na América do Norte é diverso e abrange vários modos de transporte . Com o número crescente de automóveis, a taxa de tráfego está aumentando diariamente. A crescente preocupação com a poluição do ar devido à emissão de produtos químicos perigosos por meio de veículos leva a vários problemas de saúde. Além disso, a crescente conscientização sobre os efeitos prejudiciais da poluição do ar e os níveis crescentes de tráfego e emissões de gases de efeito estufa impulsionam a demanda por veículos avançados com células de combustível. Isso, por sua vez, contribui para o crescimento do mercado na América do Norte.

Europa (Alemanha, Reino Unido, França, Rússia, Itália e o resto da Europa)

As células de combustível são muito utilizadas na indústria automobilística. Muitos fabricantes estão exigindo boa qualidade das células de combustível. As células de combustível fornecem energia aos veículos. A indústria de transporte experimentou avanços significativos com o aumento da produção de veículos elétricos de célula de combustível (FCEVs) nesta região. Portanto, o governo também está tentando se unir à indústria de células de combustível avançadas, enfatizando a pesquisa e o desenvolvimento. Os veículos de célula de combustível têm várias vantagens sobre os veículos convencionais. Isso inclui maior eficiência, menores emissões, maior autonomia de direção e flexibilidade de combustível. Os veículos de célula de combustível desempenham um papel significativo na mudança para o transporte de emissão zero, particularmente em aplicações de frete de longa distância. Isso pode aumentar a participação de mercado de células de combustível avançadas nesta região.

Ásia-Pacífico (China, Japão, Coreia do Sul, Índia, Sudeste Asiático, Resto da Ásia-Pacífico)

O crescimento do mercado global de células de combustível avançadas nesta região pode ser atribuído a várias coisas, como mais pessoas se importando com o meio ambiente, esforços do governo para construir infraestrutura para células de combustível baseadas em hidrogênio, melhorias na tecnologia e o potencial da tecnologia de células de combustível no futuro. À medida que as pessoas se preocupam mais com o meio ambiente piorando e os recursos naturais se esgotando, mais e mais tecnologias estão sendo colocadas no mercado para tornar as coisas mais ecológicas e proteger o meio ambiente.

América do Sul, Oriente Médio e África

Essas regiões estão vivenciando um aumento na renda disponível e avanço técnico, contribuindo para novos mercados nessas regiões. No entanto, prevê-se que a região terá uma taxa de crescimento mais lenta quando comparada a outras regiões.

Principais jogadores

1. Corporação de Energia Bloom
2. Energia FuelCell, Inc.
3. Corporação Panasonic
4. Sistemas de energia Ballard
5. Plug Power Inc.
6. Ceres Power Holdings Plc
7. Corporação Doosan
8. Tecnologias de células de combustível Horizon
9. Corporação Hydrogenics
10. AFC Energia Plc
11. SFC Energia AG
12. Células de combustível Nuvera, LLC
13. Tecnologia de células de combustível Nedstack BV
14. Sistemas Altergy
15. Toshiba Energy Systems & Soluções Corporativas
16. Johnson Matthey
17. LVA
18. Elcogen
19. Umicore
20. Corporação Oorja

Desenvolvimentos recentes

27 de abril de 2023 : A Bloom Energy fechou recentemente um acordo com a Elugie para fornecer uma capacidade de energia combinada de 9,75 megawatts (MW) usando o Bloom Energy Server. Essa energia será gerada em cinco locais diferentes na Bélgica, especificamente sites comerciais, industriais e de data center. Isso marca a entrada inaugural da Bloom no mercado do norte da Europa. A Elugie é uma empresa de serviços de energia que opera no mercado do Benelux, especificamente Bélgica, Holanda e Luxemburgo. A empresa está sediada em Riga, Letônia, e também tem escritórios em Mechelen, Bélgica.