سوق خلايا الوقود غشاء بروتون (PEMFC) لحجم التطبيق الثابت ، وتحليل المشاركة والتحليل ، من قبل المستخدم النهائي (محطات الطاقة ، ومراكز البيانات ، وصناعة الصلب ، والرعاية الصحية ، والموانئ البحرية ، والصناعة الكيميائية ، والتجارية وغيرها ، وغيرها) ، والتوقعات الإقليمية ، 2024-2032

رؤى السوق الرئيسية

بلغت قيمة سوق خلايا وقود غشاء بروتون (PEMFC) العالمية (PEMFC) لحجم الطلب الثابت 323.52 مليون دولار أمريكي في عام 2023 ، ومن المتوقع أن ينمو من 558.05 مليون دولار أمريكي في عام 2024 إلى 2،873.19 مليون دولار بحلول عام 2032 ، مما يعرض 22.73 ٪ خلال فترة التنبؤ. سيطرت أمريكا الشمالية على سوق بروتون غشاء الوقود (PEMFC) ، مع حصة 45.28 ٪ في عام 2023. 

خلية وقود غشاء بروتون (PEMFC) هي نوع من خلايا الوقود التي تولد الكهرباء عن طريق الجمع بين الهيدروجين والأكسجين من خلال تفاعل كهروكيميائي. يتم توفير الهيدروجين من خلال الأنود ، ويدخل الأكسجين عبر الكاثود. في الأنود ، تنقسم جزيئات الهيدروجين إلى بروتونات وإلكترونات ، حيث تتحرك البروتونات عبر غشاء بينما تنشئ الإلكترونات تيارًا كهربائيًا. يسمح الغشاء فقط للبروتونات بالمرور ، مما يجبر الإلكترونات عبر دائرة خارجية وتوليد الكهرباء.

تشتهر PEMFCs بكثافة الطاقة العالية ، وبدء التشغيل السريع ، وملاءمة التطبيقات المختلفة ، بما في ذلك النقل وتوليد الطاقة الثابتة. ويرجع ذلك إلى كفاءتها وانبعاثاتها المنخفضة وإمكانية استخدام الهيدروجين كمصدر للطاقة النظيفة.

خلقت جائحة Covid-19 تحديات عديدة في تطوير خلية وقود غشاء البورصة العالمية (PEMFC) لسوق التطبيقات الثابتة. يتم استخدام PEMFC بشكل أساسي لتوفير حلول تخزين الطاقة والطاقة الاحتياطية للتطبيقات السكنية والتجارية والصناعية. تأثر الطلب على PEMFC سلبًا بسبب إغلاق العديد من شركات المستخدم النهائي ، وتحديداً في القطاعات التجارية والصناعية. بالإضافة إلى ذلك ، أعاقت الاضطرابات في سلسلة التوريد تصنيع وتوزيع مكونات وأنظمة PEMFC ، مما تسبب في التأخير وزيادة التكاليف.

سوق خلايا الوقود غشاء البروتون (PEMFC) للتطبيق الثابت الاتجاهات

نمو قوي في مراكز البيانات لزيادة الطلب على خلايا الوقود غشاء تبادل البروتون (PEM)

خلال السنوات التاريخية ، كان هناك ارتفاع كبير في عدد المؤسسات لمراكز البيانات في جميع أنحاء العالم بسبب توسيع نطاق تكنولوجيا المعلومات والاتصالات. النمو في هذه الصناعات ، بدعم من ارتفاعإنترنت الأشياء (IoT)الأجهزة ، تفرض متطلبات مراكز البيانات لمعالجة وتخزين وتحليل البيانات الناتجة عن هذه الأجهزة والصناعات.

من المتوقع أن تقوم برامج تشغيل شبكات 5G بإنشاء المزيد من البيانات مقارنةً بشبكات 4G و 3G بسبب سرعتها العالية. وبالتالي ، فإن السوق المحتملة الضخمة لنمو مراكز البيانات يتطلب إمدادات مستمرة من الكهرباء ، مما يوفر فرصة لتوسيع سوق خلايا الوقود PEM. على سبيل المثال ، في يوليو 2022 ، أعلنت Microsoft عن تثبيت محطة لورقة الطاقة الاحتياطية لخلايا الوقود هيدروجين 3MW لمركز البيانات الخاص بها في نيويورك بالولايات المتحدة

سوق خلايا الوقود غشاء البروتون (PEMFC) لعوامل نمو التطبيق الثابتة

تزايد الحاجة إلى الطاقة النظيفة في توليد الطاقة لزيادة الطلب على المنتج

الحاجة المتزايدة لحلول الطاقة النظيفة في جميع أنحاء العالم للسيطرة على انبعاثات الدفيئة وتعزيز الاستدامة تدفع الطلب على غشاء تبادل البروتونخلايا الوقودفي التطبيقات الثابتة. انبعاثات غازات الدفيئة العالمية في ارتفاع مستمر بسبب تزايد عدد السكان والأنشطة الصناعية وإنتاج الكهرباء في جميع أنحاء العالم. وفقًا لوكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) ، بلغ إجمالي انبعاثات الدفيئة في عام 2021 6340 مليون طن متري من مكافئ CO₂ ، والتي كان إنتاج الكهرباء مسؤولاً عن حوالي 25 ٪ من الانبعاثات. توفر خلايا الوقود الغشائية للبروتون حل طاقة انبعاث صفر ، حيث تنتج الكهرباء فقط بالماء والحرارة كمنتجات ثانوية ، مما يدعم بشكل مباشر الهدف العالمي المتمثل في تقليل انبعاثات غازات الدفيئة وتخفيف آثار تغير المناخ.

ارتفاع المبادرات الحكومية لتوسيع قدرة توليد الطاقة على تأجيج نمو السوق

يتزايد متطلبات الطاقة والكهرباء باستمرار في جميع أنحاء العالم بسبب ارتفاع عدد السكان وتوسيع القطاعين السكني والتجاري والصناعي. وفقًا للوكالة الدولية للطاقة (IEA) ، ارتفع إجمالي استهلاك الطاقة في جميع أنحاء العالم إلى حوالي 2 ٪ في عام 2023 ، ومن المتوقع أن يرتفع إلى حوالي 3.3 ٪ في عام 2024. لتلبية الطلب المتزايد على السلطة ، فإن الحكومات في مختلف البلدان مثل الهند ، والسعودية ، والصين ، والبرازيل ، وآخرون يضعون المبادرات المختلفة والاستثمار.

علاوة على ذلك ، لتوسيع قدرات توليد الطاقة ، تركز حكومات البلدان بشكل أساسيالطاقة المتجددةمصادر لتحقيق صافي انبعاثات الكربون بحلول عام 2050 ، كما نوقش في اتفاقية باريس. على سبيل المثال ، في عام 2023 ، وافقت Ballard Power Systems على تسليم خلايا الوقود PEM إلى الريح ، وهو مشروع مشترك بين Shell & Eneco ، لتركيبه في مشروع Hollandse Kust Noord للرياح البحرية.

وبالتالي ، يمكن أن تكون المبادرات الحكومية المتزايدة لتوسيع قدرة توليد الطاقة بمثابة محرك كبير لسوق خلايا وقود غشاء البروتين (PEMFC) من أجل نمو التطبيقات الثابتة.

العوامل التقييدية

التكلفة المرتفعة المرتبطة بتصنيع PEMFC لكبح نمو السوق

كانت التكلفة العالية التي تكبدها لتطوير أغشية تبادل البروتون (PEM) عامل تقييدي عندما يتعلق الأمر بتبنيها في التطبيقات الثابتة. تستخدم خلايا الوقود PEM المعادن الثمينة مثل البلاتين مثل المحفزات في طبقات القطب ، والتي تلعب دورًا رئيسيًا في التفاعلات الكهروكيميائية التي تحدث داخل خلية الوقود. المعادن الثمينة باهظة الثمن وتزيد تكلفة المواد العالية من تكلفة التطوير الإجمالية. تبلغ تكلفة المحفز المستخدم في تصنيع 80 كيلو واط PEMFC حوالي 160 دولارًا أمريكيًا ، مما يحول تكلفة التطوير الإجمالية لـ PEMFC البالغة 80KW إلى 1700 دولار أمريكي.

بالإضافة إلى ذلك ، يتكون غشاء تبادل البروتون نفسه من مواد متخصصة (أغشية البوليمر) والتي يمكن أن تكون مكلفة أيضًا. يجب أن يحافظ الغشاء على الموصلية عالية البروتون مع ضمان الاستقرار الكيميائي والميكانيكي.

سوق خلايا وقود غشاء بروتون (PEMFC) لتحليل تجزئة التطبيقات الثابتة

عن طريق تحليل المستخدم النهائي

سيطر قطاع محطات الطاقة على السوق بسبب تزايد تركيب خلايا وقود غشاء البورصة (PEMFCs) لسلطة النسخ الاحتياطي

استنادًا إلى المستخدم النهائي ، يتم تقسيم السوق إلى محطات توليد الطاقة ومراكز البيانات وصناعة الصلب والرعاية الصحية والميناء البحري والصناعة الكيميائية والتجارية والسكنية وغيرها.

يحمل قطاع محطة توليد الكهرباء أكبر حصة في عام 2023 بسبب المتطلبات المتزايدة لحلول الطاقة الاحتياطية خلال حالات الطوارئ. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الطلب على الطاقة المستمرة وغير المنقطعة يتزايد بسرعة في جميع أنحاء العالم. وفقًا للجمعية الدولية للطاقة (IEA) ، ارتفع الطلب العالمي على الطاقة بنسبة 6 ٪ في عام 2021. مع هذا الطلب المتزايد ، تزداد الانقطاعات والتقلبات أيضًا في إمدادات الطاقة ، مما يزداد تزويد الطلب على PEMFCs.

رؤى إقليمية

جغرافيا ، تتم دراسة السوق في جميع أنحاء أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا والمحيط الهادئ وبقية العالم.

تمثل أمريكا الشمالية غالبية سوق خلايا وقود غشاء البورصة العالمية (PEMFC) لحصة التطبيق الثابتة. تتكون المنطقة من بعض البلدان الرائدة في سوق PEMFC (الولايات المتحدة وكندا) ، والتي جعلتها منطقة مهيمنة في هذا السوق. تُظهر هذه البلدان وجود الشركات المصنعة الرائدة مثل Ballard Power و Nuvera Fuel Cell و Plug Power وغيرها. بالإضافة إلى ذلك ، شهد تطبيق PEMFC بشكل أساسي في القطاعات الثابتة مثل مراكز البيانات لتوفير طاقة النسخ الاحتياطي. كما شهد تطبيقه في محطات توليد الطاقة لتوفير قوة النسخ الاحتياطي أثناء انقطاع التيار الكهربائي والترابط.

من المقدر أن تنمو آسيا والمحيط الهادئ بشكل كبير خلال فترة التنبؤ. يتأثر النمو في نشر PEMFC بشكل إيجابي في المنطقة بسبب ارتفاع اعتماد أنشطة البحث والتنمية في بلدان مثل الصين واليابان وكوريا الجنوبية. وقد شهدت هذه المناطق أيضًا بعضًا من مشاريع الهيدروجين الرائدة على نطاق واسع ، والتي من شأنها أن تدعم أيضًا دمج PEMFC. علاوة على ذلك ، تشكل اليابان وكوريا الجنوبية أكثر من نصف طاقة تصنيع خلايا الوقود البالغة 11 جيجاوات ، مما دفع نمو السوق لاحقًا.

تشهد سوق أوروبا لخلايا وقود الغشاء في أوروبا نموًا مطردًا بسبب القواعد واللوائح الصارمة التي وضعها الاتحاد الأوروبي وحكومات البلدان الأخرى للحد من انبعاثات الكربون وتعزيز حلول الطاقة النظيفة ، والتي من شأنها أن تدفع اعتماد PEMFC في التطبيقات الثابتة في السنوات القادمة. اعتبرت المفوضية الأوروبية خلايا الوقود صناعة صافية استراتيجية وأطلقت إطارًا سياسيًا لتعزيز التصنيع المتقدم لخلايا الوقود المتقدمة.

من المتوقع أن تشهد المناطق في بقية العالم نمواً تدريجياً خلال فترة التنبؤ. اقتصر البحث والتطوير على بعض البلدان بسبب محدودية توافر الموارد والأموال والاستثمار وعوامل أخرى. تقتصر البحث والتطوير المتعلق بالبنية التحتية للهيدروجين وخلايا الوقود على بلدان مثل المكسيك والبرازيل وكرام مجلس التعاون الخليجي. تركز المبادرات الحكومية على تعزيز إنتاج الهيدروجين المتجدد لاستخدامها كوقود أنظف في النقل والقطاعات الثابتة وغيرها من القطاعات التي تقود توسيع السوق.

قائمة الشركات الرئيسية في سوق بروتون غشاء الوقود (PEMFC) للتطبيق الثابت

يتقدم اللاعبون الرئيسيون بشكل مستمر وتطوير أنظمة PEMFC لتحصين مناصبهم في السوق

Plug Power ، أحد اللاعبين الرئيسيين في سوق Proton Exchange Mypbrane (PEM) لتكنولوجيا الوقود ، له وجود عالمي ، مع شراكات ومشاريع في أوروبا وأمريكا الشمالية وآسيا. تقدم الشركة وتطوير تكنولوجيا خلايا الوقود الغشائية للبروتون للعديد من التطبيقات مثل النقل وتوليد الطاقة الثابتة وغيرها. تقدم اللاعبون الآخرون أيضًا تقنية خلايا الوقود في بروتون تبادل للبروتون للعديد من التطبيقات مثل النقل ، وتوليد الطاقة الثابتة ، وغيرها الكثير.

بعض اللاعبين الآخرين الذين ينشطون في السوق Doosan ، و Nedstack Fuel Cell Technology BV ، و TW Horizon Fuel Cell Technologies ، وما إلى ذلك ، نظرًا لارتفاع الإنتاج في مختلف التطبيقات ، سيعزز اللاعبون وضعهم في هذا المجال.

• في يونيو 2023 ، أعلنت Plug Power عن توفير 8 ميجاوات من الطاقة الثابتة لخلايا الوقود الهيدروجين إلى شركة Energy Vault Holdings ، Inc. ، لتوصيل الطاقة النظيفة إلى مدينة Calistoga ، الواقعة في California Wine Country ، خلال أوقات حرائق الغابات وغيرها من حالات الطوارئ. سيكون أكبر تركيب خلايا الوقود التي تعمل بالهيدروجين المخطط لها في الولايات المتحدة

قائمة الشركات الرئيسية التي تم تصنيفها:

• Plug Power Inc. (الولايات المتحدة)
• شركة Cummins (الولايات المتحدة)
• شركة توشيبا (اليابان)
• TW Horizon Fuel Cell Technologies (سنغافورة)
• Nedstack Fuel Cell Technology BV(هولندا)
• Elringklinger AG (ألمانيا)
• ذكي الطاقة المحدودة (المملكة المتحدة)
• Ballard Power Systems (كندا)
• Nuvera Fuel Cells ، LLC (الولايات المتحدة)
• جونسون ماتي(المملكة المتحدة.)

تطورات الصناعة الرئيسية:

• أكتوبر 2023 -أطلقت TW Horizon نظام خلية وقود PEM 2MW "Combined Heat and Power" (CHP) ويستهدف تثبيت محطات الطاقة الثابتة تصل إلى 100 ميجاوات في جميع أنحاء العالم.
• يوليو 2023 -دخلت Nedstack شراكة مع AVL لتجارب أخذ العينات وتجارب التصنيع واختبار خدمات خلية PEMFC من الجيل الثالث من Nedstack ، والتي كانت قيد التطوير منذ عام 2017. ستعزز منصة مكدس الجيل الثالث تطوير تكنولوجيا خلايا الوقود PEM ، مما يوفر قوة ودمجًا لا مثيل لها في البيئة الثابتة والمرحلة.
• يوليو 2023 -أعلنت شركة Cummins Inc. عن شراء بنسبة 19 ٪ من Liquide’s في شركة Hydrogenics Corporation. تم الحصول على Hydrogenics Corp في وقت سابق من قبل Cummins في عام 2019 ، والتي أضافت تقنيات خلايا الوقود الرئيسية والكهرباء إلى محفظة Cummins. 
• مايو 2023 -أطلقت Plug Power نظام خلايا الوقود الثابتة عالية الطاقة الجديدة لشحن التجاريالسيارة الكهربائية (EV)الأساطيل. سيوفر خزان الهيدروجين السائل الذي يبلغ طوله 18000 جالون جنبًا إلى جنب مع محلول خلايا الوقود PEM Megawatt أكثر من 60 ميجاوات (MWH) من الطاقة ، والذي يمكن أن يشحن أكثر من 600 فولت.
• يناير 2023 -وافق Ballard Power Systems على تسليم خلايا الوقود PEM إلى Crosswind ، وهو مشروع مشترك بين Shell & Eneco ، لتركيبه في مشروع Hollandse Kust Noord للرياح البحرية.

تغطية الإبلاغ

يقدم التقرير تحليلًا مفصلاً للسوق ويركز على الجوانب الرئيسية مثل الشركات الرائدة والمستخدمين النهائيين الرئيسيين للمنتج. علاوة على ذلك ، يقدم التقرير نظرة ثاقبة على اتجاهات السوق ويسلط الضوء على تطورات الصناعة الرئيسية. بالإضافة إلى العوامل المذكورة أعلاه ، يشمل التقرير العديد من العوامل التي ساهمت في نمو السوق في السنوات الأخيرة.

An Infographic Representation of Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) Market for Stationary Application

الإبلاغ عن نطاق وتجزئة

• يصف: تفاصيل
• فترة الدراسة: 2019-2032
• سنة قاعدة: 2023
• السنة المقدرة: 2024
• فترة التنبؤ: 2024-2032
• الفترة التاريخية: 2019-2022
• معدل النمو: CAGR من 22.73 ٪ من 2024 إلى 2032
• وحدة: القيمة (مليون دولار أمريكي)
• تجزئة: بواسطة المستخدم النهائي والمنطقة

تجزئة

بالمستخدم النهائي

• محطات الطاقة
• مركز البيانات
• صناعة الصلب
• الرعاية الصحية
• ميناء البحرية
• الصناعة الكيميائية
• التجاري والسكني
• آحرون

حسب المنطقة

• أمريكا الشمالية (بواسطة المستخدم النهائي والبلد)
  • الولايات المتحدة (بواسطة المستخدم النهائي)
  • كندا (بواسطة المستخدم النهائي)
• أوروبا (بواسطة المستخدم النهائي والبلد)
  • المملكة المتحدة (بواسطة المستخدم النهائي)
  • ألمانيا (بواسطة المستخدم النهائي)
  • فرنسا (بواسطة المستخدم النهائي)
  • هولندا (بواسطة المستخدم النهائي)
  • بقية أوروبا (بواسطة المستخدم النهائي)
• آسيا والمحيط الهادئ (بواسطة المستخدم النهائي والبلد)
  • الصين (بواسطة المستخدم النهائي)
  • كوريا الجنوبية (بواسطة المستخدم النهائي)
  • اليابان (بواسطة المستخدم النهائي)
  • بقية آسيا والمحيط الهادئ (بواسطة المستخدم النهائي)
• بقية العالم (بواسطة المستخدم النهائي)

 

الأسئلة الشائعة

كم كان قيمة سوق خلية وقود غشاء بروتون (PEMFC) للتطبيق الثابت في عام 2023؟

تنص دراسة أجرتها Fortune Business Insights على أن السوق العالمية كان 323.52 مليون دولار في عام 2023.

في أي معدل نمو سنوي مركب (CAGR) هو سوق خلايا الوقود الغشائية العالمية لبروتون (PEMFC) للتطبيق الثابت المتوقع أن ينمو خلال فترة التنبؤ؟

من المتوقع أن ينمو السوق العالمي بمعدل سنوي مركب بلغ 22.73 ٪ خلال فترة التنبؤ.

ما هو حجم سوق أمريكا الشمالية؟

بلغ سوق خلية الوقود في أمريكا الشمالية لبروتون (PEMFC) للتطبيق الثابت عند 146.52 مليون دولار أمريكي في عام 2023.

ما هي شريحة المستخدم النهائية التي كانت تقودها في جميع أنحاء العالم؟

بناءً على المستخدم النهائي ، عقد قطاع محطة توليد الطاقة حصة مهيمنة في السوق العالمية.

كم ستكون قيمة السوق العالمية بحلول عام 2032

من المتوقع أن يصل حجم السوق العالمي إلى 2،873.19 مليون دولار بحلول عام 2032.

ما هو العامل الرئيسي الذي يدفع توسع السوق؟

الحاجة المتزايدة للطاقة النظيفة في توليد الطاقة هي واحدة من العوامل الرئيسية التي تدفع توسع السوق.

من هم أفضل اللاعبين الذين يعملون بنشاط في السوق؟

تعد Plug Power Inc. و Cummins و TW Horizon Fuel Cell Technologies و Ballard Power Systems بعضًا من أفضل اللاعبين الذين يعملون بنشاط في السوق.