Рынок усовершенствованных топливных элементов

Обзор рынка

По данным Reed Intelligence , среднегодовой темп роста мирового рынка усовершенствованных топливных элементов в прогнозируемый период составит приблизительно 6,7% .

Топливный элемент — это электрохимический элемент, который использует топливо для производства электроэнергии посредством электрохимической реакции. Для поддержания реакций, которые генерируют электричество, топливным элементам требуется непрерывная подача топлива и окислителя, обычно кислорода. В результате эти элементы могут непрерывно производить электричество до тех пор, пока подача топлива и кислорода не будет прервана. Топливный элемент похож на электрохимический элемент, состоящий из катода, анода и электролита. Электролит в этих элементах облегчает движение протонов. Они использовались в качестве топлива для многочисленных космических экспедиций, включая космическую программу «Аполлон». Побочными продуктами, которые обычно вырабатываются этими элементами, являются тепло и вода. Портативность некоторых топливных элементов оказывается весьма выгодной в различных военных приложениях. Электрохимические элементы также могут питать различные электронные устройства.

Динамика рынка

Драйверы рынка усовершенствованных топливных элементов

• Растущий спрос на топливные элементы в автомобилях

Растет спрос на портативные устройства и оборудование, для которых требуются эффективные и надежные источники питания. После COVID-19 увеличился спрос на автомобили. Растущая популярность электромобилей и гибридных автомобилей способствует росту спроса на передовые материалы для аккумуляторов и топливных элементов. Компании по всему миру активно занимаются исследованиями и разработками для продвижения технологий транспортных средств на топливных элементах. Все эти факторы стимулируют рост рынка топливных элементов .

Ограничения рынка усовершенствованных топливных элементов

• Для топливной инфраструктуры требуются большие первоначальные инвестиции

Создание инфраструктуры для заправки автомобилей на топливных элементах требует значительных первоначальных инвестиций и постоянных расходов на эксплуатацию и обслуживание. Расходы, связанные с автомобилями на топливных элементах, довольно высоки, что может стать серьезным препятствием для их широкого внедрения. Это особенно актуально в условиях отсутствия последовательной правовой базы и ограниченной финансовой поддержки со стороны правительств и регулирующих органов в виде субсидий. Это может стать серьезным сдерживающим фактором для этого рынка.

Возможности рынка усовершенствованных топливных элементов

• Достижения в исследованиях и разработках топливных элементов

Современные батареи и топливные элементы питают различную военную технику, транспортные средства и системы бесперебойного питания. Они также используются в качестве универсальных и стационарных источников питания. Энергетические компоненты представляют собой электрохимические устройства, которые по сути объединяют водород и кислород для выработки энергии. В отличие от батарей, источники топлива могут непрерывно вырабатывать и поставлять энергию до тех пор, пока не будут подключены. Кроме того, проблема дефицита электроэнергии в развивающихся странах также является движущей силой рынка, поскольку растет потребность в надежных и устойчивых энергетических решениях.

Объем рынка

Сегментный анализ

Сегмент по типу

• Топливные элементы с протонообменной мембраной (PEMFC)

Эти устройства эффективно работают при низких температурах, в частности, от 50 до 100 градусов по Цельсию. Они обладают замечательной плотностью мощности и способны к быстрому запуску. Они подходят для портативных и транспортных приложений, таких как автомобили, автобусы, ноутбуки и мобильные телефоны.

• Щелочной (AFC)

Эти двигатели демонстрируют замечательную электрическую эффективность, достигающую 60%. Кроме того, они универсальны с точки зрения выбора топлива, поскольку могут использовать водород, аммиак или гидразин. Однако они чувствительны к углекислому газу и поэтому требуют чистого кислорода в качестве окислителя. Эти устройства в основном используются в космических приложениях, в частности, в таких миссиях, как Apollo и Space Shuttle.

• Фосфорная кислота (PAFC)

Топливные элементы используют концентрированную фосфорную кислоту в качестве электролита, транспортирующего протоны от анода к катоду. Эти устройства эффективно функционируют в умеренном диапазоне температур от 150 до 200 градусов по Цельсию, демонстрируя превосходную стабильность и долговечность.

• Расплавленный карбонат (MCFC)

Топливные элементы используют расплавленную смесь карбонатов лития, натрия и калия в качестве электролитов. Эти системы могут работать при температурах от 600 до 700 градусов по Цельсию. Доступные варианты топлива — природный газ, биогаз или угольный газ, а воздух может использоваться в качестве окислителя. Кроме того, они генерируют тепло, которое может быть использовано для когенерации или производства пара. Они в основном используются для генерации электроэнергии в больших масштабах, в частности, на коммунальных предприятиях и промышленных объектах.

Сегмент по применению

• Транспорт

На транспорт приходится около 25% от общего мирового потребления энергии. Топливные элементы PEM в основном используются в транспортных приложениях и некоторых стационарных приложениях. Топливные элементы PEM отлично подходят для пассажирских транспортных средств, таких как автомобили и автобусы, благодаря быстрому времени запуска и выгодному соотношению мощности к весу.

• Стационарный

Технологии топливных элементов имеют многочисленные применения в стационарном производстве энергии. Они включают первичную генерацию энергии, стабилизацию сети, резервные системы питания и комбинированные конфигурации теплоэлектростанций (CHP).

Региональный анализ

Северная Америка (США и Канада)

Транспортная система в Северной Америке разнообразна и охватывает различные виды транспорта . С ростом числа автомобилей интенсивность движения ежедневно увеличивается. Растущая обеспокоенность загрязнением воздуха из-за выбросов опасных химических веществ транспортными средствами приводит к различным проблемам со здоровьем. Кроме того, растущая осведомленность о пагубном воздействии загрязнения воздуха и увеличивающиеся уровни дорожного движения и выбросов парниковых газов стимулируют спрос на современные транспортные средства на топливных элементах. Это, в свою очередь, способствует росту рынка в Северной Америке.

Европа (Германия, Великобритания, Франция, Россия, Италия и остальная Европа)

Топливные элементы широко используются в автомобильной промышленности. Многие производители требуют высококачественных топливных элементов. Топливные элементы обеспечивают питание транспортных средств. Транспортная отрасль достигла значительных успехов с ростом производства электромобилей на топливных элементах (FCEV) в этом регионе. Поэтому правительство также пытается объединиться с передовой отраслью топливных элементов, делая упор на исследования и разработки. Транспортные средства на топливных элементах имеют ряд преимуществ по сравнению с обычными транспортными средствами. К ним относятся более высокая эффективность, меньшие выбросы, больший запас хода и топливная гибкость. Транспортные средства на топливных элементах играют важную роль в переходе к транспорту с нулевым уровнем выбросов, особенно в дальних грузовых перевозках. Это может увеличить долю рынка передовых топливных элементов в этом регионе.

Азиатско-Тихоокеанский регион (Китай, Япония, Южная Корея, Индия, Юго-Восточная Азия, остальная часть Азиатско-Тихоокеанского региона)

Рост мирового рынка передовых топливных элементов в этом регионе можно объяснить несколькими факторами, такими как забота об окружающей среде, усилия правительства по созданию инфраструктуры для водородных топливных элементов, усовершенствования в технологиях и потенциал технологии топливных элементов в будущем. Поскольку люди все больше беспокоятся об ухудшении состояния окружающей среды и истощении природных ресурсов, на рынок выводится все больше технологий, которые делают вещи более экологичными и защищают окружающую среду.

Южная Америка, Ближний Восток и Африка

Эти регионы переживают рост располагаемого дохода и технического прогресса, что способствует появлению новых рынков в этих регионах. Тем не менее, ожидается, что регион будет иметь более медленные темпы роста по сравнению с другими регионами.

Ключевые игроки

1. Корпорация Bloom Energy
2. FuelCell Energy, Inc.
3. Корпорация Panasonic
4. Баллард Пауэр Системс
5. Plug Power Inc.
6. Ceres Power Holdings Plc
7. Корпорация Дусан
8. Технологии топливных элементов Horizon
9. Корпорация Гидрогеника
10. АФК Энерджи Плс
11. SFC Energy AG
12. Nuvera Fuel Cells, ООО
13. Nedstack Fuel Cell Technology BV
14. Системы Альтергии
15. Корпорация Toshiba Energy Systems & Solutions
16. Джонсон Мэтти
17. АВЛ
18. Элкоген
19. Umicore
20. Корпорация Урджа

Последние события

27 апреля 2023 г .: Bloom Energy недавно заключила соглашение с Elugie на поставку совокупной мощности 9,75 мегаватт (МВт) с использованием сервера Bloom Energy. Эта электроэнергия будет вырабатываться в пяти разных местах в Бельгии, а именно в коммерческих, промышленных и дата-центрах. Это знаменует собой первый выход Bloom на рынок Северной Европы. Elugie — это энергосервисная компания, работающая на рынке Бенилюкса, в частности в Бельгии, Нидерландах и Люксембурге. Штаб-квартира компании находится в Риге, Латвия, а также имеет офисы в Мехелене, Бельгия.