Marktgröße, Anteil und COVID-19-Auswirkungsanalyse von Direktmethanol-Brennstoffzellen nach Komponenten (Bipolarplatten, Stromabnehmer, Katalysator, Membran), Anwendungen (tragbar, Transport, stationär) und regionale Prognose, 2021-2028

Die globale Marktgröße für Direktmethanol-Brennstoffzellen wurde im Jahr 2020 auf 1,73 Millionen US-Dollar geschätzt und wird voraussichtlich von 2,00 Millionen US-Dollar im Jahr 2021 auf 5,85 Millionen US-Dollar im Jahr 2028 wachsen, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 16,6 % im Prognosezeitraum entspricht. Nordamerika dominierte den Markt für Direktmethanol-Brennstoffzellen mit einem Anteil von 58,38 % im Jahr 2020.

Die globalen Auswirkungen von COVID-19 waren beispiellos und erschütternd, da der Markt inmitten der Pandemie in allen Regionen negative Auswirkungen auf die Nachfrage verzeichnete. Basierend auf unserer Analyse verzeichnete der Weltmarkt im Jahr 2020 ein geringeres Wachstum von -6,9 % als das durchschnittliche jährliche Wachstum im Zeitraum 2017–2019. Der Anstieg der CAGR ist auf die Nachfrage und das Wachstum dieses Marktes zurückzuführen und kehrt nach dem Ende der Pandemie auf das Niveau vor der Pandemie zurück.

Direktmethanol-Brennstoffzellen sind eine der führenden Brennstoffzellentechnologien, die Strom durch Reformierung von reinem Methanol als Brennstoff erzeugen. Das Methanol wird im Allgemeinen mit Wasser vermischt und direkt den Katalysatorkomponenten zugeführt. Da diese Brennstoffzelle Methanol als Brennstoff verwendet, gibt es keine Speicherprobleme, da Methanol eine höhere Energiedichte aufweist und daher problemlos transportiert und bedarfsgerecht bereitgestellt werden kann. Diese Brennstoffzellen werden häufig zur Stromversorgung verschiedener Anwendungen wie stationärer, tragbarer und Transportanwendungen eingesetzt. Allerdings tragen die DMFCs dazu bei, Hybridsysteme mit wiederaufladbaren Batterien zu etablieren, weshalb dies der Fall ist hat eine breite Akzeptanz in tragbaren Anwendungen wie Laptops, Mobiltelefonen und anderen.

COVID-19: Unterbrechungen in Produktion und Lieferungen verlangsamen das Wachstum inmitten der Pandemie

Im Jahr 2020 wurde die Weltwirtschaft durch den Ausbruch der Coronavirus-Pandemie erheblich beeinträchtigt und es kam zu beispiellosen Turbulenzen auf dem globalen Energiemarkt, die unter anderem auf einen erheblichen Rückgang der Mobilität, die Schließung von Industrien und einen Rückgang des Straßentransports zurückzuführen waren hat das Marktwachstum moderat beeinflusst. Darüber hinaus haben die Reisebeschränkungen und Sperrvorschriften auch das Kaufpotenzial von Brennstoffzellen behindert, was zu einer Verringerung der Produktion und Lieferung von Brennstoffzellen geführt hat. Allerdings gibt es nach Angaben des Internationalen Währungsfonds (IWF) nach einem starken Rückgang der globalen Industrieproduktion gegen Ende des Jahres deutliche Anzeichen einer Erholung.

NEUESTER TREND

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Zunehmender Fokus auf saubere Energiequellen, um Chancen zu fördern

DMFCs sind eine Schlüsseltechnologie zur effizienten Erzeugung elektrischer Energie unter Verwendung von Methanol ein Treibstoff. Der zunehmende Fokus auf die Einführung sauberer Energie und eine bessere Kraftstoffeffizienz hat den Einsatz dieser Brennstoffzellen für verschiedene Anwendungen wie Transport, stationäre und tragbare Anwendungen vorangetrieben, da die Brennstoffzellentechnologie voraussichtlich in Zukunft eine Schlüsselrolle spielen wird, wenn es um die Begrenzung geht Klimawandel durch Reduzierung der globalen CO2-Emissionen und Dekarbonisierung. Regierungen und Branchenführer auf der ganzen Welt steigern die Anerkennung von Brennstoffzellentechnologien, um Sektoren zu dekarbonisieren und einen entscheidenden Beitrag zur Erreichung von Nachhaltigkeitszielen und zur Verbesserung der Energieeffizienz zu leisten.

Im Jahr 2020 hatten staatliche Initiativen und Initiativen großer Unternehmen ihre Unterstützung für die Hebung des Potenzials von DMFCs unter anderem in Form von Investitionsinitiativen erklärt. Beispielsweise hat die Toyota Tsusho Corporation im September 2020 eine Vereinbarung mit der SFC Energy AG unterzeichnet, um die Kunden von SFC Energy mit kompakten Brennstoffzellen zu diversifizieren und durch die Ausweitung des Einsatzes umweltfreundlicher Brennstoffzellen zum Übergang zu einer kohlenstoffarmen Gesellschaft beizutragen.

ANTRIEBSFAKTOREN

Haltbarkeit der Direktmethanol-Brennstoffzelle Wird voraussichtlich das Marktwachstum vorantreiben

DMFCs arbeiten wie andere Brennstoffzellen ohne Teile, was im Vergleich zu Verbrennungsmotoren oder Gasturbinen-Motoren zu einem leisen Betrieb führt. Darüber hinaus gibt es aufgrund der geringeren Anzahl beweglicher Teile kaum mechanische Reibung, was zu geringerem Verschleiß und geringem Wartungsaufwand führt. Der geringere Wartungsaufwand der Technologie führt auf lange Sicht zu Ausfallzeiten der Anwendungen und zu Betriebskosten, was zu größeren Geldeinsparungen führt, was das starke Interesse der Benutzer an der Einführung von Brennstoffzellen geweckt hat.

Darüber hinaus sind diese Brennstoffzellen auch mit anderen Stromerzeugern kombinierbar und gewinnen immer mehr an Bedeutung. Zum Vergleich: Die DMFCs lassen sich problemlos mit Stromerzeugern wie Sonnenkollektoren kombinieren und schließen so die Lücke bei der Stromerzeugung bei Dunkelheit oder wenig Sonnenschein. Dadurch erhöht sich die Akzeptanz bei allen erneuerbaren Energiequellen.

Methanol als mögliche Kraftstoffquelle Wirkt als wichtiger Markttreiber

DMFCs nutzen Methanol als Kraftstoff, der im Vergleich zu Wasserstoffgas dichter ist und eine höhere Energiedichte aufweist, wodurch er wesentlich bessere Dienste leistet. Darüber hinaus ist Methanol als flüssiger Kraftstoff in ausreichenden Mengen und Kraftstoffkartuschen mit unterschiedlichen Füllgrößen verfügbar, sodass Benutzer oder Kunden je nach Bedarf die richtige Menge davon erhalten können. Darüber hinaus ist DMFC aufgrund seiner kompakten Bauweise in Größe und Gewicht kleiner, wodurch es leicht zu transportieren und sicher überall hin mitzunehmen ist.

BESCHRÄNKENDE FAKTOREN

Höhere Kosten für Direktmethanol-Brennstoffzellen und die Verfügbarkeit anderer Brennstoffzellensysteme behindern das Marktwachstum

Der Betrieb von DMFCs ist mit höheren Anfangskosten und erheblichen Betriebskosten verbunden, was das Marktwachstum behindert. Der Preis dieser Brennstoffzellen hängt auch von den verwendeten Komponenten und der Produktionsrate der Brennstoffzellen ab. Der Einsatz dieser Brennstoffzellen ist im Vergleich zu anderen Brennstoffzellentypen sehr gering, weshalb die jährliche Produktionsrate im Vergleich zu anderen Brennstoffzellentypen gering ist, was zu höheren Produktionskosten führt. Darüber hinaus kosten diese Brennstoffzellen bei den elektrochemischen Energiequellen aufgrund der systematischen Beschränkung der Technologie mehr als 10.000 EUR pro Kilowatt und sind voraussichtlich 49,5 % teurer als andere Brennstoffzellentypen wie PEMFC und andere.< /p>

Ein weiterer Faktor, wie die breite Verfügbarkeit anderer Brennstoffzellentechnologien wie Festoxid-Brennstoffzellen, Protonen-Elektronen-Membran-Brennstoffzellen und alkalische Brennstoffzellen behindern ebenfalls das Wachstum des Marktes. Beispielsweise sind Festoxid-Brennstoffzellen aufgrund ihrer hohen Energieeffizienz kostengünstiger und werden auch in vielen Anwendungen akzeptiert.

SEGMENTIERUNG

Nach Komponentenanalyse

Bipolarplatten werden bis 2028 dominanten Marktanteil halten

Basierend auf den Komponenten ist der Markt in Bipolarplatten, Stromkollektoren, Katalysatoren und Membranen unterteilt. Auf die bipolaren Akteure entfällt der dominierende Marktanteil bei Direktmethanol-Brennstoffzellen. Die Bipolarplatten sind die Schlüsselkomponente des Systems, da sie den Strom zwischen den Zellen leiten und die Wasser- und Wärmeleitung durch die Zelle erleichtern. Darüber hinaus verbessern die Bipolarplatten aufgrund ihrer niedrigen Feldmuster den Massentransport höherer Stromdichten.

Der Katalysator ist eines der wichtigen Elemente in einer Brennstoffzelle, da er die Gesamtsystemkosten bei der Produktion im großen Maßstab beeinflusst. Die Ausweitung der Katalysatorproduktion kann die Menge an Abfallmaterial reduzieren und die Ausbeute des Prozesses verbessern, was zu Umwelt- und Kostenvorteilen führt.

Eine weitere wichtige Komponente, beispielsweise die Membran, bestimmt ebenfalls die Kosten des Brennstoffzellenstapels. Die Membrankomponente wird zur Oberflächenbehandlung verwendet. Es wird erwartet, dass die zunehmenden Forschungsbemühungen zu Membrankomponenten für die Brennstoffzelle zur Verbesserung der Membranen, insbesondere mit geringerer Dicke und geringerem PFSA-Anteil als derzeit, im Prognosezeitraum einen erheblichen Anteil haben werden.

Nach Anwendungsanalyse

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Portable Anwendung hält dominanten Marktanteil im Prognosezeitraum

Basierend auf den Anwendungen wird der Markt in tragbare Transport- und stationäre Anwendungen unterteilt. DMFCs sind aufgrund ihrer hohen Energiedichte, ihres geringen Gewichts, ihrer Kompaktheit, Einfachheit sowie ihres einfachen und schnellen Aufladens die am besten geeignete Option für tragbare Anwendungen. Darüber hinaus führt die im Vergleich zu wiederaufladbaren Batterien höhere Energiedichte dieser Brennstoffzellen zu mehr Gesprächszeit und unterstützt die Verbrauchernachfrage, was ebenfalls einen Vorteil darstellt. Andere Vorteile wie die Möglichkeit des Auftankens bedeuten ebenfalls eine wichtige Entwicklung auf dem Markt für tragbare elektronische Geräte.

Der Bereich Transportanwendungen befindet sich größtenteils in der Entwicklungsphase. Da Menthol/DMFC bei einer niedrigeren Temperatur arbeiten kann, ist es möglich, Flüssigkeit an Bord zu lagern, was einen wichtigen Parameter für den Langzeittransport darstellt. Dadurch wird das Transportsegment im Zeitraum 2021 bis 2028 mit einer jährlichen Wachstumsrate von 15,3 % wachsen. Darüber hinaus wird dies auch in stationären Anwendungen zur effizienten Stromerzeugung eingesetzt und im Wohn-, Gewerbe- und Industriebereich eingesetzt.

REGIONALE EINBLICKE

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Die regionale Marktanalyse wurde in Nordamerika, Europa, im asiatisch-pazifischen Raum und im Rest der Welt untersucht. Auf den asiatisch-pazifischen Raum entfiel der größte Teil der Gesamtlieferungen der Brennstoffzelle. Da diese Brennstoffzellen jedoch viel teurer sind als andere Brennstoffzellen, wird erwartet, dass dies in Ländern in Nordamerika und Europa der Fall sein wird haben eine größere Akzeptanz und einen größeren Marktanteil.

Darüber hinaus spielen in Nordamerika, den USA und Kanada eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Brennstoffzellentechnologien und konzentrieren sich weiterhin auf ihre Forschungs- und Entwicklungsprogramme, die einen wesentlichen Faktor bei der Steigerung des Marktwachstums für direkte Methanol-Brennstoffzellen darstellen der nordamerikanischen Region.

Die zunehmende Nutzung sauberer Energiequellen hat in der gesamten europäischen Region attraktive Marktchancen geschaffen. Zum Kontext: Am 8. April 2021 ist die SFC Energy AG, einer der führenden Hersteller von Direktmethanol-Brennstoffzellen, der European Clean Hydrogen Alliance beigetreten, um verschiedene Möglichkeiten und Maßnahmen zur Dekarbonisierung der EU-Wirtschaft zu validieren.

Länder im asiatisch-pazifischen Raum investieren in saubere Energietechnologien, um die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern und in den kommenden Jahren CO2-Neutralität zu erreichen, was die Marktlandschaft in der gesamten Region voraussichtlich verbessern wird. Zum Vergleich: Im Jahr 2020 haben Australien und Japan gemeinsam eine Kooperationserklärung zum Aufbau von Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien zur Dekarbonisierung ihrer Energiesysteme unterzeichnet. Darüber hinaus haben Roland Gumpert und das Joint Venture Gumpert Airways des chinesischen Elektromobilitätsanbieters Aiways den Beginn der Produktion von Nathalie, seinem methanolbetriebenen Brennstoffzellen-Sportcoupé, bekannt gegeben.

Andere Länder auf der ganzen Welt zeigen ebenfalls ihr Interesse an DMFC-Technologien in verschiedenen Anwendungsbereichen wie tragbaren Anwendungen, Transportmitteln, einschließlich Bussen und Personenkraftwagen, um den Übergang zu sauberer Energie zu unterstützen. Die neuseeländische Regierung hat sich beispielsweise dazu verpflichtet, Dieselbusse bis 2035 aus dem Verkehr zu ziehen und konzentriert sich auf emissionsfreie Fahrzeugoptionen wie den Fuel Cell Electric Bus (FCEB) als langfristige Optionen für saubere Energie.

WICHTIGSTE INDUSTRIE-AKTEURE

Wichtige Teilnehmer legen Wert auf die Verbesserung ihrer Produkteffizienz

Auf dem DMFC-Markt für Brennstoffzellen liefern verschiedene Hauptakteure maßstabsgetreue Produkte für zahlreiche Anwendungen und prägen die Wettbewerbslandschaft. Wichtige Hauptakteure auf dem Markt sind SFC Energy AG, Blue World Technologies und andere, die sich auf die Verbesserung der Produktfähigkeit im Zuge der zunehmenden Verlagerung hin zu sauberer Energie konzentrieren. So gab SFC Energy im September 2020 auf der Branchenmesse INTERBOOT in Friedrichshafen die Kooperation mit propulsion bekannt. Die Zusammenarbeit umfasst die Bereitstellung der Lösung der EFOY-Direktmethanol-Brennstoffzelle für alle Bootsbenutzer und Segler, die die Lebensdauer ihres Motors und einen größeren Arbeitsbereich verlängern möchten.

Liste der profilierten Schlüsselunternehmen:

• SFS Energy AG (Deutschland)
  
• Blue World Technologies  (Dänemark)


• Oorja Photonics Inc., (USA)


• Meoh Power (USA)


• Viaspace (USA)


• Roland Gumpert (Deutschland)
  
• Fujikura Limited (Japan)


• Antig Technology (Taiwan)


• Treadstone Technologies (USA)


• Horizon Fuel Cell Technologies (Singapur)

WICHTIGE INDUSTRIEENTWICKLUNGEN:

• Oktober 2021 –  Blue World Technologies ist eine strategische Allianz mit der DEUTZ AG eingegangen. Die Allianz ermöglicht Blue World Technologies den Zugang zu seinem Markt für direkte Methanol-Brennstoffzellen über das Vertriebs- und Servicenetzwerk von DEUTZ.


• September 2021 - Die EFOY-Brennstoffzelle der SFC Energy AG hat das Team Wickipartners Ballonteam unterstützt. Das Unternehmen hat seine Brennstoffzellen für verschiedene elektronische Geräte und Kommunikationsgeräte geliefert, um eine einfache Kommunikation zwischen den Piloten von Ballons zu ermöglichen und Ablenkungen zu vermeiden.

BERICHTSBEREICH

Eine infografische Darstellung von Markt für Direktmethanol-Brennstoffzellen

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