Tamaño del mercado de pilas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC), participación y análisis de impacto de COVID-19, por aplicación (transporte, estacionaria, otras) y pronóstico regional, 2021-2028

El mercado mundial de pilas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC) para aplicaciones estacionarias se valoró en 558,05 millones de dólares en 2024. Se prevé que el mercado crecerá de 578,43 millones de dólares en 2025 a 2.873,19 millones de dólares en 2032, exhibiendo una tasa compuesta anual del 25,73% durante el período previsto.

La pila de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC) es un tipo de pila de combustible que genera electricidad combinando hidrógeno y oxígeno mediante una reacción electroquímica. El hidrógeno se suministra a través del ánodo y el oxígeno ingresa a través del cátodo. En el ánodo, las moléculas de hidrógeno se dividen en protones y electrones, donde los protones se mueven a través de una membrana mientras los electrones crean una corriente eléctrica. La membrana solo permite el paso de protones, obligando a los electrones a pasar por un circuito externo y generando electricidad.

Los PEMFC son conocidos por su alta densidad de potencia, arranque rápido e idoneidad para diversas aplicaciones, incluido el transporte y la generación de energía estacionaria. Esto se debe a su eficiencia, bajas emisiones y potencial para utilizar hidrógeno como fuente de energía limpia. 

La pandemia de COVID-19 creó numerosos desafíos en el desarrollo de la celda de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC) global para el mercado de aplicaciones estacionarias. PEMFC se utiliza principalmente para proporcionar energía de respaldo y soluciones de almacenamiento de energía para aplicaciones residenciales, comerciales e industriales. La demanda de PEMFC se vio afectada negativamente debido al cierre de varias empresas de usuarios finales, específicamente en los sectores comercial e industrial. Además, las interrupciones en la cadena de suministro obstaculizaron la fabricación y distribución de componentes y sistemas PEMFC, provocando retrasos y aumento de costos.

Mercado de pilas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC) para aplicaciones estacionarias Tendencias

El sólido crecimiento de los centros de datos aumentará la demanda de pilas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEM)

Durante los años históricos, ha habido un gran aumento en el número de establecimientos de centros de datos en todo el mundo debido a la expansión de las industrias de TI y telecomunicaciones. El crecimiento de estas industrias, respaldado por el aumentoInternet de las cosas (IoT)dispositivos, exige el requisito de los centros de datos para procesar, almacenar y analizar los datos generados por estos dispositivos e industrias.

Se espera que el despliegue de las redes 5G genere más datos en comparación con las redes 4G y 3G debido a su alta velocidad. Por lo tanto, el enorme mercado potencial para el crecimiento de los centros de datos requeriría un suministro continuo de electricidad, lo que brindaría aún más una oportunidad para la expansión del mercado de celdas de combustible PEM. Por ejemplo, en julio de 2022, Microsoft anunció la instalación de una planta de energía de respaldo con pila de combustible de hidrógeno de 3MW para su centro de datos ubicado en Nueva York, EE. UU.

Descargar muestra gratuita para conocer más sobre este informe.

Mercado de pilas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC) para factores de crecimiento de aplicaciones estacionarias

Creciente necesidad de energía limpia en la generación de energía para aumentar la demanda de productos

La creciente necesidad de soluciones de energía limpia en todo el mundo para controlar las emisiones de gases de efecto invernadero y promover la sostenibilidad está impulsando la demanda de membranas de intercambio de protones.pilas de combustibleen aplicaciones estacionarias. La emisión mundial de gases de efecto invernadero ha aumentado continuamente debido al crecimiento de la población, las actividades industriales y la producción de electricidad en todo el mundo. Según la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA), las emisiones totales de gases de efecto invernadero en 2021 han sido de 6.340 millones de toneladas métricas de CO₂ equivalente, de las cuales la producción de electricidad ha sido responsable de alrededor del 25% de las emisiones. Las celdas de combustible de membrana de intercambio de protones ofrecen una solución energética de cero emisiones, produciendo electricidad con solo agua y calor como subproductos, lo que apoya directamente el objetivo global de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y mitigar los efectos del cambio climático.

Crecientes iniciativas gubernamentales para ampliar la capacidad de generación de energía para impulsar el crecimiento del mercado

La necesidad de energía y electricidad crece continuamente en todo el mundo debido al aumento de la población y la expansión de los sectores residencial, comercial e industrial. Según la Agencia Internacional de Energía (AIE), el consumo total de energía en todo el mundo aumentó a aproximadamente el 2 % en 2023 y se espera que aumente aún más hasta alrededor del 3,3 % en 2024. Para satisfacer esta creciente demanda de energía, los gobiernos de varios países como India, Arabia Saudita, China, Brasil y otros están emprendiendo diversas iniciativas e inversiones para ampliar sus capacidades de generación de energía.

Además, para la expansión de las capacidades de generación de energía, los gobiernos de los países se centran principalmente enenergía renovablefuentes para lograr emisiones netas de carbono cero para 2050, como se discute en el Acuerdo de París. Por ejemplo, en 2023, Ballard Power Systems acordó entregar pilas de combustible PEM a CrossWind, una empresa conjunta entre Shell y Eneco, para su instalación en el proyecto eólico marino Hollandse Kust Noord.

Por lo tanto, las crecientes iniciativas gubernamentales para ampliar la capacidad de generación de energía pueden servir como un importante impulsor del mercado de pilas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC) para el crecimiento de aplicaciones estacionarias.

FACTORES RESTRICTIVOS

Alto costo asociado con la fabricación de PEMFC para limitar el crecimiento del mercado

El alto costo incurrido para el desarrollo de membranas de intercambio de protones (PEM) ha sido un factor limitante a la hora de su adopción en aplicaciones estacionarias. Las pilas de combustible PEM utilizan metales preciosos como el platino como catalizadores en las capas de electrodos, que desempeñan un papel clave en las reacciones electroquímicas que se producen dentro de la pila de combustible. Los metales preciosos son caros y el alto coste del material aumenta el coste general de desarrollo. El costo del catalizador utilizado en la fabricación de PEMFC de 80 KW es de alrededor de 160 USD, lo que eleva el costo total de desarrollo del PEMFC de 80 KW a 1700 USD.

Además, la propia membrana de intercambio de protones está hecha de materiales especializados (membranas poliméricas) que también pueden resultar costosas. La membrana debe mantener una alta conductividad de protones al tiempo que garantiza la estabilidad química y mecánica.

Mercado de pilas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC) para análisis de segmentación de aplicaciones estacionarias

Por análisis del usuario final

El segmento de centrales eléctricas dominó el mercado debido a la creciente instalación de pilas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC) para energía de respaldo

Según el usuario final, el mercado se segmenta en plantas de energía, centros de datos, industria siderúrgica, atención médica, puertos marítimos, industria química, comercial y residencial, y otros.

El segmento de centrales eléctricas tuvo la mayor participación en 2023 debido a la creciente necesidad de soluciones de energía de respaldo durante emergencias. Además, la demanda de energía continua e ininterrumpida está aumentando rápidamente en todo el mundo. Según la Asociación Internacional de Energía (AIE), la demanda mundial de energía aumentó un 6% en 2021. Con este aumento de la demanda, también aumentan las interrupciones y fluctuaciones en el suministro de energía, lo que alimenta aún más la demanda de PEMFC. El segmento poseía el 65,07% de la cuota de mercado en 2024.

Para saber cómo nuestro informe puede ayudar a optimizar su negocio, Hable con un analista

PERSPECTIVAS REGIONALES

Geográficamente, el mercado se estudia en América del Norte, Europa, Asia Pacífico y el resto del mundo.

Para obtener más información sobre el análisis regional de este mercado, Descargar muestra gratuita

América del Norte dominó el mercado con una valoración de 146,52 millones de dólares en 2023 y 343,36 millones de dólares en 2024. América del Norte representa la mayor parte del mercado mundial de pilas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC) para aplicaciones estacionarias. La región está formada por algunos de los países líderes en el mercado de PEMFC (EE. UU. y Canadá), lo que la ha convertido en una región dominante en este mercado. Estos países exhiben la presencia de fabricantes líderes como Ballard Power, Nuvera Fuel Cell, Plug Power y otros. Además, la aplicación de PEMFC se ha observado principalmente en sectores estacionarios, como los centros de datos, para proporcionar energía de respaldo. Su aplicación también se ha observado en plantas de energía para proporcionar energía de respaldo durante cortes de energía e intermitencias. Se prevé que el mercado estadounidense alcance un valor de mercado de 340,15 millones de dólares en 2025.

Asia Pacífico es el segundo mercado más grande que se valorará en 170,86 millones de dólares en 2025, registrando una CAGR considerable del 31,27% durante el período previsto (2025-2032). Se estima que Asia Pacífico crecerá significativamente durante el período previsto. El crecimiento en el despliegue de PEMFC se ve impactado positivamente en la región debido a la alta adopción de actividades de investigación y desarrollo en países como China, Japón y Corea del Sur. Es probable que el mercado chino gane 45,15 millones de dólares en 2025. Estas regiones también han sido testigos de algunos de los principales proyectos de hidrógeno a gran escala, que también apoyarían la integración de PEMFC. Además, Japón y Corea del Sur representan más de la mitad de los 11 GW de capacidad mundial de fabricación de pilas de combustible, lo que posteriormente impulsó el crecimiento del mercado. Se prevé que Corea del Sur posea 41,22 millones de dólares en 2025, mientras que se estima que Japón tendrá un valor de 84,50 millones de dólares en el mismo año.

Europa es el tercer mercado más grande, con un valor estimado de 67,42 millones de dólares en 2025. El mercado europeo de pilas de combustible de membrana de intercambio de protones está experimentando un crecimiento constante debido a las estrictas normas y reglamentos elaborados por la Unión Europea y los gobiernos de otros países para limitar las emisiones de carbono y promover soluciones de energía limpia, lo que impulsaría la adopción de PEMFC en aplicaciones estacionarias en los próximos años. El mercado del Reino Unido continúa expandiéndose y se prevé que alcance un valor de mercado de 6,02 millones de dólares en 2025. La Comisión Europea ha considerado las pilas de combustible como una industria estratégica con emisiones netas cero y ha lanzado un marco de políticas para promover la fabricación avanzada de pilas de combustible en la UE. Se espera que Alemania valga 2,55 millones de dólares en 2025, mientras que se prevé que los Países Bajos alcancen los 9,44 millones de dólares ese mismo año.

El resto del mundo es el cuarto mercado más grande que alcanzará una valoración de 0,008 millones de dólares en 2025. Se espera que las regiones del resto del mundo experimenten un crecimiento gradual durante el período previsto. La investigación y el desarrollo se han restringido a algunos países debido a la disponibilidad limitada de recursos, fondos, inversiones y otros factores. La investigación y el desarrollo relacionados con la infraestructura del hidrógeno y las pilas de combustible se han limitado a países como México, Brasil y el CCG. Se estima que las iniciativas gubernamentales centradas en impulsar la producción de hidrógeno renovable para su utilización como combustible más limpio en el transporte, estacionario y otros sectores impulsarán la expansión del mercado.

Lista de empresas clave en el mercado de pilas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC) para aplicaciones estacionarias

Los principales actores avanzan y desarrollan continuamente sistemas PEMFC para fortalecer sus posiciones en el mercado

Plug Power, uno de los principales actores en el mercado de tecnología de pilas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEM), tiene presencia mundial, con asociaciones y proyectos en Europa, América del Norte y Asia. La empresa ha estado ofreciendo y desarrollando su tecnología de celdas de combustible de membrana de intercambio de protones para diversas aplicaciones, como transporte, generación de energía estacionaria y otras. Otros actores también ofrecen su tecnología de celdas de combustible de membrana de intercambio de protones para varias aplicaciones como transporte, generación de energía estacionaria y muchas más.

Algunos otros actores activos en el mercado son Doosan, Nedstack Fuel Cell Technology BV, TW Horizon Fuel Cell Technologies, etc. Debido a la alta producción en diversas aplicaciones, los actores fortalecerán su posición en la industria.

• En junio de 2023, Plug Power anunció el suministro de 8 MW de energía estacionaria de pila de combustible de hidrógeno a Energy Vault Holdings, Inc., para entregar energía limpia a la ciudad de Calistoga, ubicada en la región vinícola de California, durante tiempos de incendios forestales y otras emergencias. Sería la mayor instalación planificada de pilas de combustible alimentadas por hidrógeno en Estados Unidos.

LISTA DE EMPRESAS CLAVE PERFILADAS:

• Enchufe Power Inc. (S.)
• Cummins Inc. (S.)
• Corporación Toshiba (Japón)
• Tecnologías de pilas de combustible TW Horizon (Singapur)
• Nedstack Tecnología de pilas de combustible BV(Países Bajos)
• ElringKlinger AG (Alemania)
• Intelligent Energy Limited (Reino Unido)
• Sistemas de energía Ballard (Canadá)
• Nuvera Fuel Cells, LLC (S.)
• Johnson Matthey(K.)

DESARROLLOS CLAVE DE LA INDUSTRIA:

• Octubre 2023 –TW Horizon lanzó un sistema de “calor y energía combinados” (CHP) de celda de combustible PEM de 2 MW en contenedores y apunta a la instalación de plantas de energía estacionarias de hasta 100 MW en todo el mundo.
• julio 2023 -Nedstack se asoció con AVL para los servicios de muestreo, pruebas de fabricación y pruebas de la celda PEMFC de tercera generación de Nedstack, que ha estado en desarrollo desde 2017. La plataforma de pila de tercera generación mejorará el desarrollo de la tecnología de celdas de combustible PEM, ofreciendo potencia y durabilidad incomparables en entornos estacionarios y marítimos.
• julio 2023 -Cummins Inc. anunció la compra del 19% de participación de Air Liquide en Hydrogenics Corporation. Hydrogenics Corp. fue adquirida anteriormente por Cummins en 2019, lo que agregó tecnologías clave de electrolizadores y celdas de combustible a la cartera de Cummins.
• Mayo 2023 -Plug Power lanzó un nuevo sistema de pila de combustible estacionaria de alta potencia para carga comercialvehículo eléctrico (VE)flotas. El tanque de hidrógeno líquido de 18.000 galones combinado con una solución de celda de combustible PEM a escala de megavatios proporcionaría más de 60 megavatios hora (MWh) de energía, que pueden cargar más de 600 vehículos eléctricos.
• enero 2023 -Ballard Power Systems acordó entregar pilas de combustible PEM a CrossWind, una empresa conjunta entre Shell y Eneco, para su instalación en el proyecto eólico marino Hollandse Kust Noord.

COBERTURA DEL INFORME

El informe proporciona un análisis detallado del mercado y se centra en aspectos clave como las empresas líderes y los principales usuarios finales del producto. Además, el informe ofrece información sobre las tendencias del mercado y destaca desarrollos clave de la industria. Además de los factores anteriores, el informe abarca varios factores que contribuyeron al crecimiento del mercado en los últimos años.

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

View Full Infographic

Para obtener información sobre varios segmentos, comparta sus consultas con nosotros

Alcance y segmentación del informe