Marktgröße, Marktanteil und COVID-19-Auswirkungsanalyse für Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC), nach Anwendung (Transport, stationär, andere) und regionaler Prognose, 2021–2028

Der globale Markt für Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC) für stationäre Anwendungen wurde im Jahr 2024 auf 558,05 Millionen US-Dollar geschätzt. Es wird erwartet, dass der Markt von 578,43 Millionen US-Dollar im Jahr 2025 auf 2.873,19 Millionen US-Dollar im Jahr 2032 wächst und im Prognosezeitraum eine jährliche Wachstumsrate von 25,73 % aufweist.

Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) ist eine Art Brennstoffzelle, die Strom erzeugt, indem sie Wasserstoff und Sauerstoff durch eine elektrochemische Reaktion kombiniert. Wasserstoff wird durch die Anode zugeführt und Sauerstoff tritt durch die Kathode ein. An der Anode werden Wasserstoffmoleküle in Protonen und Elektronen gespalten, wobei sich Protonen durch eine Membran bewegen, während die Elektronen einen elektrischen Strom erzeugen. Die Membran lässt nur Protonen durch, wodurch Elektronen durch einen externen Stromkreis gezwungen werden und Strom erzeugt wird.

PEMFCs sind bekannt für ihre hohe Leistungsdichte, schnelle Inbetriebnahme und Eignung für verschiedene Anwendungen, einschließlich Transport und stationäre Stromerzeugung. Dies liegt an ihrer Effizienz, ihren geringen Emissionen und ihrem Potenzial für die Nutzung von Wasserstoff als saubere Energiequelle. 

Die COVID-19-Pandemie führte zu zahlreichen Herausforderungen bei der Entwicklung der globalen Protonenaustauschmembran-Brennstoffzelle (PEMFC) für den stationären Anwendungsmarkt. PEMFC wird hauptsächlich zur Bereitstellung von Notstrom- und Energiespeicherlösungen für Wohn-, Gewerbe- und Industrieanwendungen eingesetzt. Die Nachfrage nach PEMFC wurde durch die Schließung mehrerer Endverbraucherunternehmen, insbesondere im gewerblichen und industriellen Sektor, negativ beeinflusst. Darüber hinaus behinderten Störungen in der Lieferkette die Herstellung und den Vertrieb von PEMFC-Komponenten und -Systemen, was zu Verzögerungen und erhöhten Kosten führte.

Markt für Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC) für stationäre Anwendungen Trends

Robustes Wachstum in Rechenzentren steigert die Nachfrage nach Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEM).

Aufgrund der expandierenden IT- und Telekommunikationsbranche ist in den letzten Jahren weltweit ein enormer Anstieg der Zahl der Einrichtungen für Rechenzentren zu verzeichnen. Das Wachstum in diesen Branchen wird durch den Anstieg unterstütztInternet der Dinge (IoT)Geräte erfordern die Anforderung an Rechenzentren, die von diesen Geräten und Branchen generierten Daten zu verarbeiten, zu speichern und zu analysieren.

Aufgrund der hohen Geschwindigkeit wird erwartet, dass die Einführung von 5G-Netzen im Vergleich zu 4G- und 3G-Netzen mehr Daten generiert. Daher würde der riesige potenzielle Markt für das Wachstum von Rechenzentren eine kontinuierliche Stromversorgung erfordern, was eine weitere Chance für die Expansion des PEM-Brennstoffzellenmarktes bieten würde. Beispielsweise kündigte Microsoft im Juli 2022 die Installation eines 3-MW-Wasserstoff-Brennstoffzellen-Notstromkraftwerks für sein Rechenzentrum in New York, USA, an.

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Markt für Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC) für Wachstumsfaktoren für stationäre Anwendungen

Wachsender Bedarf an sauberer Energie in der Stromerzeugung, um die Produktnachfrage zu steigern

Der weltweit wachsende Bedarf an sauberen Energielösungen zur Kontrolle von Treibhausgasemissionen und zur Förderung der Nachhaltigkeit treibt die Nachfrage nach Protonenaustauschmembranen voranBrennstoffzellenim stationären Einsatz. Der globale Treibhausgasausstoß ist aufgrund der weltweit wachsenden Bevölkerung, der industriellen Aktivitäten und der Stromproduktion kontinuierlich gestiegen. Nach Angaben der US-amerikanischen Umweltschutzbehörde EPA beliefen sich die gesamten Treibhausgasemissionen im Jahr 2021 auf 6.340 Millionen Tonnen CO₂-Äquivalente, wobei die Stromerzeugung für rund 25 % der Emissionen verantwortlich ist. Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen bieten eine emissionsfreie Energielösung, bei der Strom nur mit Wasser und Wärme als Nebenprodukte erzeugt wird, was direkt zum globalen Ziel der Reduzierung der Treibhausgasemissionen und der Abschwächung der Auswirkungen des Klimawandels beiträgt.

Zunehmende Regierungsinitiativen zur Erweiterung der Stromerzeugungskapazitäten, um das Marktwachstum anzukurbeln

Aufgrund des Bevölkerungswachstums und der Ausweitung des Wohn-, Gewerbe- und Industriesektors steigt der Bedarf an Strom und Elektrizität weltweit kontinuierlich an. Nach Angaben der Internationalen Energieagentur (IEA) ist der Gesamtenergieverbrauch weltweit im Jahr 2023 auf etwa 2 % gestiegen und wird im Jahr 2024 voraussichtlich weiter auf etwa 3,3 % ansteigen. Um diesem wachsenden Strombedarf gerecht zu werden, ergreifen die Regierungen verschiedener Länder wie Indien, Saudi-Arabien, China, Brasilien und andere verschiedene Initiativen und Investitionen, um ihre Stromerzeugungskapazitäten zu erweitern.

Darüber hinaus stehen beim Ausbau der Stromerzeugungskapazitäten vor allem die Regierungen der Länder im Fokuserneuerbare EnergieEnergiequellen, um bis 2050 Netto-CO2-Null-Emissionen zu erreichen, wie im Pariser Abkommen erörtert. Beispielsweise stimmte Ballard Power Systems im Jahr 2023 der Lieferung von PEM-Brennstoffzellen an CrossWind, einem Joint Venture zwischen Shell und Eneco, für deren Installation im Offshore-Windprojekt Hollandse Kust Noord zu.

Daher können zunehmende staatliche Initiativen zur Erweiterung der Stromerzeugungskapazität als wesentlicher Treiber für das Wachstum des Marktes für Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC) für stationäre Anwendungen dienen.

EINHALTENDE FAKTOREN

Hohe Kosten im Zusammenhang mit der Herstellung von PEMFC, um das Marktwachstum einzudämmen

The high cost incurred for the development of proton exchange membranes (PEM) has been a restraining factor when it comes to their adoption in stationary applications. PEM fuel cells use precious metals such as platinum as catalysts in the electrode layers, which play a key role in the electrochemical reactions that occur within the fuel cell. Edelmetalle sind teuer und die hohen Materialkosten erhöhen die gesamten Entwicklungskosten. The cost of the catalyst used in the manufacturing of 80KW PEMFC is around USD 160, which turns the overall development cost of the PEMFC of 80KW to USD 1700.

Darüber hinaus besteht die Protonenaustauschmembran selbst aus speziellen Materialien (Polymermembranen), was ebenfalls kostspielig sein kann. Die Membran muss eine hohe Protonenleitfähigkeit aufrechterhalten und gleichzeitig chemische und mechanische Stabilität gewährleisten.

Markt für Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC) für die Segmentierungsanalyse stationärer Anwendungen

Durch Endbenutzeranalyse

Das Kraftwerkssegment dominierte den Markt aufgrund der zunehmenden Installation von Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFCs) zur Notstromversorgung

Basierend auf dem Endverbraucher ist der Markt in Kraftwerke, Rechenzentren, Stahlindustrie, Gesundheitswesen, Seehäfen, chemische Industrie, Gewerbe und Privathaushalte und andere unterteilt.

Das Kraftwerkssegment hielt im Jahr 2023 aufgrund des wachsenden Bedarfs an Notstromlösungen für Notfälle den größten Anteil. Darüber hinaus steigt der Bedarf an kontinuierlicher und unterbrechungsfreier Energie weltweit rapide an. Nach Angaben der International Energy Association (IEA) ist der weltweite Energiebedarf im Jahr 2021 um 6 % gestiegen. Mit dieser steigenden Nachfrage nehmen auch Unterbrechungen und Schwankungen in der Energieversorgung zu, was die Nachfrage nach PEMFCs weiter anheizt. Das Segment hielt im Jahr 2024 65,07 % des Marktanteils.

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REGIONALE EINBLICKE

Geografisch wird der Markt in Nordamerika, Europa, im asiatisch-pazifischen Raum und im Rest der Welt untersucht.

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Nordamerika dominierte den Markt mit einer Bewertung von 146,52 Millionen US-Dollar im Jahr 2023 und 343,36 Millionen US-Dollar im Jahr 2024. Nordamerika macht einen Großteil des globalen Marktes für Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC) für stationäre Anwendungen aus. Die Region besteht aus einigen der führenden Länder auf dem PEMFC-Markt (USA und Kanada), was sie zu einer dominierenden Region auf diesem Markt gemacht hat. In diesen Ländern sind führende Hersteller wie Ballard Power, Nuvera Fuel Cell, Plug Power und andere vertreten. Darüber hinaus wurde der Einsatz von PEMFC vor allem in stationären Bereichen wie Rechenzentren zur Bereitstellung von Notstrom beobachtet. Seine Anwendung wurde auch in Kraftwerken zur Bereitstellung von Notstrom bei Stromausfällen und -unterbrechungen beobachtet. Der US-Markt soll im Jahr 2025 einen Marktwert von 340,15 Millionen US-Dollar erreichen.

Der asiatisch-pazifische Raum ist der zweitgrößte Markt, der im Jahr 2025 einen Wert von 170,86 Millionen US-Dollar haben wird und im Prognosezeitraum (2025–2032) eine beachtliche jährliche Wachstumsrate von 31,27 % verzeichnen wird. Schätzungen zufolge wird der asiatisch-pazifische Raum im Prognosezeitraum erheblich wachsen. Das Wachstum beim Einsatz von PEMFC wird in der Region aufgrund der hohen Akzeptanz von Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten in Ländern wie China, Japan und Südkorea positiv beeinflusst. Der chinesische Markt dürfte im Jahr 2025 um 45,15 Millionen US-Dollar zulegen. In diesen Regionen gab es auch einige der führenden Wasserstoff-Großprojekte, die auch die Integration von PEMFC unterstützen würden. Darüber hinaus verfügen Japan und Südkorea über mehr als die Hälfte der weltweiten Brennstoffzellen-Produktionskapazität von 11 GW, was das Marktwachstum vorantreibt. Südkorea dürfte im Jahr 2025 über 41,22 Millionen US-Dollar verfügen, während Japan im selben Jahr schätzungsweise 84,50 Millionen US-Dollar wert sein wird.

Europa ist der drittgrößte Markt mit einem geschätzten Wert von 67,42 Millionen US-Dollar im Jahr 2025. Der europäische Markt für Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen verzeichnet ein stetiges Wachstum aufgrund der strengen Regeln und Vorschriften der Europäischen Union und der Regierungen anderer Länder zur Begrenzung der Kohlenstoffemissionen und zur Förderung sauberer Energielösungen, die in den kommenden Jahren die Einführung von PEMFC in stationären Anwendungen vorantreiben würden. Der britische Markt wächst weiter und soll im Jahr 2025 einen Marktwert von 6,02 Millionen US-Dollar erreichen. Die Europäische Kommission betrachtet Brennstoffzellen als strategische Netto-Null-Industrie und hat einen politischen Rahmen zur Förderung der fortschrittlichen Herstellung von Brennstoffzellen in der EU eingeführt. Für Deutschland wird im Jahr 2025 ein Wert von 2,55 Millionen US-Dollar erwartet, während die Niederlande im selben Jahr voraussichtlich einen Wert von 9,44 Millionen US-Dollar erreichen werden.

Der Rest der Welt ist der viertgrößte Markt, der im Jahr 2025 eine Bewertung von 0,008 Millionen US-Dollar erreichen wird. Für die Regionen im Rest der Welt wird im Prognosezeitraum ein allmähliches Wachstum erwartet. Aufgrund der begrenzten Verfügbarkeit von Ressourcen, Mitteln, Investitionen und anderen Faktoren waren Forschung und Entwicklung auf einige Länder beschränkt. Die Forschung und Entwicklung im Zusammenhang mit Wasserstoffinfrastruktur und Brennstoffzellen war auf Länder wie Mexiko, Brasilien und den Golf-Kooperationsrat beschränkt. Es wird geschätzt, dass Regierungsinitiativen, die sich auf die Förderung der Produktion von erneuerbarem Wasserstoff konzentrieren, um ihn als saubereren Kraftstoff im Transportwesen, im stationären Bereich und in anderen Sektoren zu nutzen, die Marktexpansion vorantreiben werden.

Liste der wichtigsten Unternehmen im Markt für Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC) für stationäre Anwendungen

Führende Akteure entwickeln PEMFC-Systeme kontinuierlich weiter, um ihre Marktpositionen zu stärken

Plug Power, einer der Hauptakteure auf dem Markt für Proton Exchange Membrane (PEM)-Brennstoffzellentechnologie, ist weltweit vertreten und verfügt über Partnerschaften und Projekte in Europa, Nordamerika und Asien. Das Unternehmen bietet und entwickelt seine Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellentechnologie für verschiedene Anwendungen wie Transport, stationäre Stromerzeugung und andere. Auch andere Akteure bieten die Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellentechnologie für verschiedene Anwendungen wie Transport, stationäre Stromerzeugung und viele mehr an.

Einige andere auf dem Markt aktive Akteure sind Doosan, Nedstack Fuel Cell Technology BV, TW Horizon Fuel Cell Technologies usw. Aufgrund der hohen Produktion in verschiedenen Anwendungen werden die Akteure ihre Branchenposition stärken.

• Im Juni 2023 gab Plug Power die Lieferung von 8 MW stationärem Wasserstoff-Brennstoffzellenstrom an Energy Vault Holdings, Inc. bekannt, um die Stadt Calistoga im kalifornischen Wine Country in Zeiten von Waldbränden und anderen Notfällen mit sauberer Energie zu versorgen. Es wäre die größte geplante wasserstoffbetriebene Brennstoffzellenanlage in den USA.

LISTE DER WICHTIGSTEN UNTERNEHMEN IM PROFIL:

• Plug Power Inc. (S.)
• Cummins Inc. (S.)
• Toshiba Corporation (Japan)
• TW Horizon Fuel Cell Technologies (Singapur)
• Nedstack Fuel Cell Technology BV(Niederlande)
• ElringKlinger AG (Deutschland)
• Intelligent Energy Limited (Großbritannien)
• Ballard Power Systems (Kanada)
• Nuvera Fuel Cells, LLC (S.)
• Johnson Matthey(K.)

WICHTIGSTE ENTWICKLUNGEN IN DER BRANCHE:

• Oktober 2023 –TW Horizon hat ein containerisiertes 2-MW-PEM-Brennstoffzellen-„Kraft-Wärme-Kopplung“-System (KWK) auf den Markt gebracht und zielt auf die Installation stationärer Kraftwerke mit bis zu 100 MW auf der ganzen Welt ab.
• Juli 2023 –Nedstack ist eine Partnerschaft mit AVL für die Probenahme, Herstellungsversuche und Testdienstleistungen der PEMFC-Zelle der dritten Generation von Nedstack eingegangen, die sich seit 2017 in der Entwicklung befindet. Die Stack-Plattform der dritten Generation wird die Entwicklung der PEM-Brennstoffzellentechnologie vorantreiben und beispiellose Leistung und Haltbarkeit in stationären und maritimen Umgebungen bieten.
• Juli 2023 –Cummins Inc. gab die Übernahme von 19 % der Anteile von Air Liquide an der Hydrogenics Corporation bekannt. Hydrogenics Corp. wurde bereits 2019 von Cummins übernommen, wodurch das Cummins-Portfolio um wichtige Brennstoffzellen- und Elektrolyseurtechnologien erweitert wurde.
• Mai 2023 -Plug Power hat ein neues leistungsstarkes stationäres Brennstoffzellensystem zum Laden von Gewerbebetrieben auf den Markt gebrachtElektrofahrzeug (EV)Flotten. Der 18.000-Gallonen-Flüssigwasserstofftank würde in Kombination mit einer PEM-Brennstoffzellenlösung im Megawattmaßstab mehr als 60 Megawattstunden (MWh) Energie liefern, mit der mehr als 600 Elektrofahrzeuge aufgeladen werden könnten.
• Januar 2023 –Ballard Power Systems hat sich bereit erklärt, PEM-Brennstoffzellen an CrossWind, ein Joint Venture zwischen Shell und Eneco, für deren Installation im Offshore-Windprojekt Hollandse Kust Noord zu liefern.

BERICHTSBEREICH

Der Bericht bietet eine detaillierte Analyse des Marktes und konzentriert sich auf Schlüsselaspekte wie führende Unternehmen und wichtige Endbenutzer des Produkts. Darüber hinaus bietet der Bericht Einblicke in die Markttrends und beleuchtet wichtige Branchenentwicklungen. Zusätzlich zu den oben genannten Faktoren umfasst der Bericht mehrere Faktoren, die zum Wachstum des Marktes in den letzten Jahren beigetragen haben.

An Infographic Representation of Protonenaustauschmembranbrennstoffzellenmarkt (PEMFC)

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