Tamaño del mercado de células de electrólisis de óxido sólido, participación e análisis de la industria, por tipo de producto (tubular y otros), por aplicación (procesos industriales, producción de hidrógeno, producción de combustible y otros), por usuario final (planta de energía, refinerías y otros), y pronóstico regional, 2025-2032

El tamaño del mercado global de células de electrólisis de electrólisis de óxido sólido se valoró en USD 118.71 millones en 2024 y se prevé que crecerá de USD 208.78 millones en 2025 a USD 11,687.75 millones en 2032, exhibiendo una CAGR de 77.71% durante el período de pronóstico. Europa dominó el mercado global con una participación del 41.11% en 2024.

La tecnología de vanguardia del mañana requerirá electrónica que pueda soportar condiciones extremas. El tipo de dispositivos que están en trabajo en progreso está trabajando para beneficiar a los semiconductores de alta temperatura, la próxima generaciónceldas de combustible, y células de electrólisis de óxido sólido (SOEC), que podrían tener aplicaciones en las industrias automotrices, de energía y aeroespaciales. La NASA estableció una célula de electrólisis de óxido sólido, permitido el 22 de abril^{Dakota del Norte}en la perseverancia del rover de la NASA Mars 2020 para hacer oxígeno a partir de gas en la atmósfera marciana. La NASA espera que este prototipo conduzca algún día a equipos que permita a los astronautas crear combustible de cohetes y aire transpirable mientras estén en Marte.

La pandemia Covid-19 calentó la carrera por el liderazgo en hidrógeno limpio, ya que muchos países reconocen la importancia del hidrógeno para hablar sobre los desafíos gemelos del cambio climático y la recuperación económica de Covid-19. Se han destinado a las acciones significativas de los fondos de estímulo de los países para proyectos de hidrógeno, lo que lleva hidrógeno al ámbito de la competencia de la geoeconomía. El hidrógeno producido a partir de fuentes de energía renovable se llama hidrógeno verde, lo que puede satisfacer el objetivo de la ONU almacenando la red eléctrica en momentos de demanda masiva.

Mercado de células de electrólisis de óxido sólido Tendencias

La propagación de la electrólisis de electrólisis de metal a alta temperatura en el mercado

Las células de electrólisis utilizan una corriente electroquímica directa para impulsar una reacción no espontánea, como la división del agua para producir oxígeno e hidrógeno. Las células de electrólisis de óxido sólido de alta temperatura funcionan típicamente en el rango de 500 a 900 ° C y utilizan capas de electrolitos de óxido de cerámica que realizan principalmente iones de óxido o protones. La operación a temperaturas tan altas proporciona beneficios distintos sobre los electrolizeros de membrana de intercambio de protones disponible comercialmente (PEM) y electrolizadores de membrana de intercambio alcalino (AEM) que operan entre la temperatura ambiente y ~ 100 ° C. En particular, los materiales de grupo no platino económicos pueden usarse como catalizadores, la membrana cerámica es impermeable y, por lo tanto, se obtienen fácilmente productos de alta pureza. La energía eléctrica y la demanda de energía total es menor debido a la diferencia de entalpía entre el agua líquida y el vapor y el consumo in situ de calor resistivo de la célula y las fuentes externas.

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Factores de crecimiento del mercado de células de electrólisis de óxido sólido

Aumento de la producción de hidrógeno verde para impulsar el mercado SOEC  

El hidrógeno es rápido, estableciéndose como el combustible del futuro, ya sea para la generación de energía o alimentar la próxima generación de celdas de combustibleVehículos eléctricos(Fcevs). Por lo tanto, las formas de generarlo, transportarlo y utilizarlo para alimentar esta transición de energía se están desarrollando y optimizando constantemente. Entre estos, la electrólisis es una vía de solución importante de potencia a X (PTX) para producir hidrógeno verde usando electricidad y agua. La célula de electrólisis de óxido sólido ofrece una forma más eficiente de generar hidrógeno. La tecnología de células de electrólisis de óxido sólido representa las oportunidades de descarbonización que ofrece para un futuro centrado en los objetivos de emisiones de carbono neto cero para 2050 de la verificación de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) y limitar el aumento de la temperatura global a menos de 1.5 grados Celsius (℃).

Las células de electrólisis de óxido sólido pueden hacer hidrógeno verde usando electricidad excedente de turbinas eólicas junto con otras fuentes sostenibles. Este hidrógeno se puede almacenar más tarde en celdas de combustible y luego volver a ser la electricidad dependiendo de la demanda, salvaguardando el almacenamiento de energía segura cuando la producción excede la demanda. El desarrollo de células de electrólisis de óxido sólido permanecerá en el futuro incluso después de que logre la comercialización completa. Mientras que seguramente necesita cumplir con los objetivos de costos, una mejor comprensión de los procesos durante la electrólisis mantendrá un mayor rendimiento y un mayor rendimiento y áreas de ganancias de por vida donde requiere ser probado. El hidrógeno verde se mide como un portador de energía limpio y sostenible, y se espera que la producción creciente de hidrógeno verde impulse el crecimiento del mercado de células de electrólisis de óxido sólido.

Aumento de la conciencia sobre las fuentes de energía renovables para impulsar el crecimiento del mercado

El consumo de energía y la contaminación ambiental causada por los sistemas de energía tradicionales basados ​​en energía fósil han llevado a una serie de problemas graves en la vida humana. Por lo tanto, aumentar el enfoque en el uso de limpieza yenergía renovableA nivel mundial está impulsando la cuota de mercado de células de electrólisis de óxido sólido. La energía eólica y la energía solar, que son fuentes de energía renovable, ahora se utilizan ampliamente y, en el futuro, se convertirán en la principal fuente de energía. Sin embargo, una pieza vital de estas fuentes de energía renovables es el suministro intermitente. La energía del viento depende de las condiciones climáticas, y la luz solar y las mareas tienen ciclos durante el día.

Para superar estos inconvenientes, se requieren urgentemente tecnologías de conversión de energía y almacenamiento. La tecnología de células electrolíticas ha recibido más atención debido a su alta eficiencia, amabilidad ambiental y amplias aplicaciones. Se puede ver que las SOEC son el tipo más efectivo debido a su bajo costo y alta eficiencia. Los SOEC pueden convertir de manera limpia y eficiente la energía renovable redundante (energía solar, eólica y marea) en energía química, lo que juega un papel dinámico en el relleno máximo de la red eléctrica, especialmente bajo el fondo de desarrollar energía renovable.

Factores de restricción

Desafíos sobre la durabilidad y la estabilidad a largo plazo para obstaculizar el crecimiento del mercado  

La durabilidad del sistema a largo plazo es un desafío crucial para el aumento de la competitividad económica y la implementación industrial más extendida de la tecnología SOEC en el futuro. El rendimiento confiable a largo plazo de un sistema de pila SOEC requiere que todos los componentes sean térmicamente estables. El despliegue a largo plazo y a gran escala de la tecnología SOEC también enfrenta el desafío de la durabilidad de los electrodos y los electrolitos. Los problemas relacionados con la degradación aún obstaculizan el avance comercial deceldas de combustible de óxido sólido.

La mayoría de las SOEC que funcionan bien no poseen una buena estabilidad. Las condiciones de trabajo severas de SOFC tienen varios procesos de degradación diversos, que surgen de cada componente y sus interacciones, lo que hace que sea difícil cumplir con los requisitos de estabilidad a largo plazo.

Los electrodos alternativos aún tienen ciertas limitaciones con respecto a su actividad catalítica o conductividad o estabilidad iónica y electrónica en condiciones de funcionamiento. Estas limitaciones pueden conducir a un rendimiento insuficiente y una durabilidad de las células.

Análisis de segmentación del mercado de células de electrólisis de óxido sólido

Por análisis de tipo de producto

El segmento tubular lidera el mercado debido a su uso variado

Según el tipo de producto, el mercado está segmentado en tubular y otros.

El segmento tubular está dominando el mercado ya que la geometría tubular permite un diseño compacto, una alta densidad de potencia y un manejo térmico excepcional, lo que hace que las células de electrólisis de óxido sólido tubular sean ideales para aplicaciones que necesitan alta densidad de potencia y durabilidad a largo plazo. Con las celdas de combustible de óxido sólido tubular, el combustible y el oxidante se proporcionan a la celda de combustible a través de tubos separados, que se cubren alrededor de un electrodo central.

Otro segmento, como Planar, se está apoderando del mercado después del tubular debido a la alta eficiencia, el bajo costo de fabricación y una mejor recolección actual. Sin embargo, la alta temperatura genera problemas de estrés de sellado y termo mecánico; Estos problemas ahora se resuelven mediante el desarrollo de materiales de sellado mejorados.

Por análisis de la aplicación

El segmento de producción de hidrógeno domina el mercado debido a su creciente adopción como combustible alternativo

Según la aplicación, el mercado está segmentado en procesos industriales, producción de hidrógeno, producción de combustible y otros.

El segmento de producción de hidrógeno está dominando el mercado debido al hecho de que el hidrógeno actualmente parece ser el único combustible alternativo prometedor para descarbonizar los sectores difíciles de absorber (HTA). Las celdas de combustible de hidrógeno y la generación de energía eléctrica podrían integrarse en una granja eólica o solar para permitir flexibilidad en el almacenamiento de electricidad cuando el viento no está ráfage o el sol no brilla.

Por análisis del usuario final

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El segmento de la planta de energía domina, ya que es una necesidad inevitable y esencial de generación de energía

Basado en el usuario final, el mercado está segmentado en planta de energía, refinerías y otros.

El segmento de la planta de energía domina el mercado ya que las células no requieren agua durante la operación regular. Igualmente, las centrales de energía térmica necesitan cantidades significativas de agua para enfriar. De hecho, el uso principal del agua en los EE. UU. Es para las centrales eléctricas de enfriamiento. Para producir un megavatio por hora durante un año, la generación de energía termoeléctrica para la red de EE. UU. Retira aproximadamente 156 millones de galones de agua. El uso del exceso de calor producido por la celda de combustible para fines de calentamiento en una aplicación de cogeneración aumenta aún más la eficiencia general en más del 80%.

Esta alta eficiencia ofrece beneficios financieros y minimiza la huella ambiental, ya que las celdas de combustible de óxido sólido comúnmente usan el gas natural como combustible en comparación con las centrales eléctricas tradicionales que utilizan el carbón como combustible. Las celdas de combustible de óxido sólido tampoco emiten óxidos de azufre y partículas

Ideas regionales

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

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Europa dominó el mercado global de células de electrólisis de óxido sólido en 2023. Los electrolizeros están surgiendo en Europa debido a la expansión de energía renovable y la demanda de hidrógeno verde. Los países europeos tienen como objetivo reducir las emisiones de carbono, fomentando la producción de hidrógeno de fuentes renovables por electrólisis. Los gobiernos incentivan la adopción del electrolizador a través de subsidios, alineándose con ambiciosos objetivos climáticos. Las industrias buscan hidrógeno limpio para la descarbonización, impulsando la demanda de electrolizos.

Asia Pacific es la segunda región más grande en el mercado de electrólisis de óxido sólido, debido a la enorme demanda de petróleo y gas de la región. Si bien el mercado de administraciones de transmisión de petróleo se ha observado principalmente como abiertos, los legisladores han anticipado esfuerzos para dirigir la admisión libre al mercado de la producción de combustible.

Sinopec de China transmitió que el primer proyecto de demostración de hidrógeno verde de 10,000 toneladas de la nación había producido positivamente hidrógeno, y el hidrógeno de salida se tuvo en las empresas locales de refinación de petróleo para sustituir la energía fósil de gas natural existente como fuente de energía. El proyecto ha realizado efectivamente todo el procedimiento desde la producción hasta la utilización de hidrógeno verde, lo que también simboliza la primera vez que China ha entendido toda la integración de la cadena industrial de un proyecto de refinación de hidrógeno verde de 10,000 toneladas.

América del Norte comprende naciones desarrolladas, como Estados Unidos y Canadá, que posee un gran mercado probable para la producción de hidrógeno y la producción de combustible, que alimenta el crecimiento del mercado. El primer proyecto de producción de hidrógeno verde y amoníaco a escala comercial de Canadá, desarrollado por World Energy GH2 Inc. y respaldado por el conglomerado coreano SK Group, utilizará electrolizeros SOEC y PEM de dos proveedores diferentes. Específicamente, el equipo SOEC vendrá de Bloom Energy Corp, mientras que Siemens Energy AG entregará los sistemas PEM.

Actores clave de la industria

Los participantes clave se centran en expandir sus capacidades de productos y el desarrollo de nuevos productos

El mercado global incluye algunos jugadores globales y numerosos jugadores pequeños y medianos. El nuevo desarrollo de productos ha sido la principal estrategia del mercado adoptada por los principales actores. Por ejemplo, en noviembre de 2022, Bloom Energy Corporation lanzó su línea de electrolizado comercial de alto volumen en las instalaciones de Newark de la compañía. Esto está aumentando la capacidad de generación de electrolizadores de la compañía a dos gigavatios. La experiencia galardonada es el diseño más eficiente en energía para producir hidrógeno limpio hasta la fecha.

Los principales jugadores que operan en el mercado son Siemens Energy, Elcogen AS, BloomEnergy, Nexceris y Fuel Cell Energy, Ballard Power Systems Inc., Oxeon Energy, LLC, ITM Power y otros. Las principales compañías tienen más de la mitad de la cuota de mercado y muchos actores regionales y locales para diversas aplicaciones domina el mercado restante.

Lista de las principales compañías de células de electrólisis de óxido sólido:

• Energía de Siemens (Alemania)
• Elcógeno como(Estonia) 
• Bloomenergía (EE. UU.)
• Nexceris (A NOSOTROS.)
• Energía de pila de combustible(A NOSOTROS.)
• Ballard Power Systems Inc. (Canadá)
• Oxeon Energy LLC(A NOSOTROS.)
• ITM Power (Reino Unido)
• Sistemas de energía redox (EE. UU.)
• Bosch (Alemania)

Desarrollos clave de la industria:

• Noviembre de 2023 -Phoenix Motor Inc., un proveedor líder de soluciones de electrificación para vehículos de servicio mediano, anunció hoy que su subsidiaria de EdisonFuture ha lanzado una nueva solución de electrolizado alcalino, además de su membrana de intercambio de protones existente, para la producción de productos de hidrógeno verde.
• Septiembre de 2023- Casale SA y Next Hydrogen Solutions Inc. firmaron un memorándum de comprensión (MOU) para cultivar sistemas verdes de amoníaco y metanol que integran la tecnología y productos de electrólisis del próximo hidrógeno. Estas compañías combinarán su experiencia y capacidades colectivas para acelerar y ampliar las plantas verdes de amoníaco y metanol conectadas a fuentes de energía renovables.
• Marzo de 2023- El equipo de electrolización recientemente desarrollado de Toyota que produce hidrógeno del agua, utilizando la pila de celdas de combustible y otras tecnologías del sedán eléctrico de celda de combustible Mirai. Este equipo se pondrá en funcionamiento en una planta de Denso en Japón en marzo de 2023 y servirá como una demostración de trabajo destinada a ayudar a promover su absorción más amplia en el futuro.
• Noviembre de 2022 -Bloom Energy Corporation lanzó su línea de electrolizos comerciales de alto volumen en las instalaciones de Newark de la compañía, aumentando simultáneamente la capacidad de generación de electrolizeros de la compañía a dos gigavatios. La experiencia galardonada es el diseño más eficiente en energía para producir hidrógeno limpio hasta la fecha.
• Abril de 2022 -La celda de combustible Doosan entró en una asociación con Ballard Power Systems, un productor canadiense de celdas de combustible de membrana de polimérica-electrolítica (PEMFC), para cultivar un sistema de pilas de combustible de hidrógeno para la movilidad. PEMFC se está desarrollando principalmente para aplicaciones de transporte junto con aplicaciones estacionarias y portátiles de células de combustible debido a su alta eficiencia energética, estructura simple y excelente durabilidad.

Cobertura de informes

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