Analyse de la taille du marché de l'assemblage de l'électrode membranaire, de la part et de l'industrie, par composante (membranes, couches de diffusion de gaz, joints et autres), et par application (piles à combustible à membrane d'échange de proton (PEMFC), piles à combustible à méthanol direct (DMFC), électrolyseurs et autres) et prévision régionale, 2021-2028

Le marché mondial de l'assemblage des électrodes à membrane (MEA) devrait passer de 0,42 milliard USD en 2021 à 1,70 milliard USD d'ici 2028, reflétant un TCAC robuste de 22,1%. Cette croissance est soutenue par des réglementations environnementales plus strictes, une augmentation du soutien du gouvernement pour les technologies de l'hydrogène et l'adoption croissante d'énergie propre et de véhicules électriques. L'Asie-Pacifique apparaît comme le principal marché régional, suivi de l'Amérique du Nord et de l'Europe. L'Amérique du Nord a dominé le marché de l'assemblage des électrodes à membrane avec une part de 0,52% en 2020. Le marché de l'assemblage des électrodes à membrane aux États-Unis devrait augmenter considérablement, atteignant une valeur estimée de 435,91 millions USD d'ici 2032.

Le rapport d'étude de marché Global Membrane Electrode Assembly (MEA) fournit des informations exploitables aux entreprises, aux investisseurs et aux parties prenantes. Le rapport propose une segmentation détaillée par composants et applications, en identifiant les principaux domaines de croissance. Il offre également l'impact de Covid-19, y compris les perturbations et les tendances, et propose des profils des principaux acteurs de l'industrie.

L'impact mondial de Covid-19 a été sans précédent et stupéfiant, avec un assemblage d'électrodes à membrane qui témoigne d'un impact négatif sur la demande dans toutes les régions au milieu de la pandémie. Sur la base de notre analyse, le marché mondial a montré une croissance plus faible de 12,3% en 2020 par rapport à la croissance moyenne en glissement annuel en 2017-2019. L'augmentation du TCAC est attribuable à la demande et à la croissance de ce marché, revenant aux niveaux pré-pandemiques une fois la pandémie terminée.

L'ensemble d'électrodes membranaires fournit des sites de réactions chimiques se produisant à l'intérieur d'une pile à combustible pour convertir le carburant en puissance électrique utilisable. L'assemblage comprend une couche de diffusion de gaz, une membrane à 5 couches et des membranes à 3 couches, des joints ou des composants d'étanchéité. Ces composants sont fabriqués individuellement puis pressés ensemble à des températures et des pressions élevées et se présentent sous la forme de piles. Les performances et la stabilité des piles à combustible dépendent largement de la méthode de préparation des composants d'assemblage.

L'ensemble d'électrode à membrane sert diverses applications telles queélectrolyseur, pile à combustible proton-électron, hydrogène ou pile à combustible à air d'oxygène, piles à combustible à méthanol direct et autres. L'accent croissant sur l'adaptation de l'énergie propre et la réduction des émissions de CO2 a propulsé la commercialisation des assemblages d'électrodes membranaires.

Opportunités d'investissement limitées au milieu de Covid-19 pour entraver la croissance du marché

Une urgence mondiale comme le coronavirus ou la pandémie Covid-19 a considérablement bossé diverses opérations commerciales et industrielles à travers le monde. Les conséquences de cette crise ont également laissé les économies de divers pays à croissance rapide dans les troubles. Presque toutes les nations du monde ont observé une forte augmentation du nombre de la population affectée depuis le début de l'année en cours. L'indisponibilité de tout remède ou vaccin contre l'infection virale au cours des premières étapes a conduit de nombreux professionnels et joueurs de l'industrie à introduire plusieurs mesures de combat pour atténuer l'impact en continu. En outre, les implications de la crise pandémique ont révélé différents types de problèmes tels que la pénurie de personnel opérationnel, les déficits dans les revenus opérationnels, la fermeture de diverses usines, les métiers mondiaux contraints, et bien d'autres, spécifiés par leur nature d'opérations.

En conséquence, le marché mondial a également été modérément affecté par l'issue de cette situation sans précédent, car divers pays ont subi une perte considérable de la main-d'œuvre totale dans les différents secteurs. L'adaptation de la main-d'œuvre qualifiée couplée à des arrêts à long terme des usines de fabrication a entraîné une production limitée de piles à combustible et d'électrolyseurs, entravant la croissance de l'industrie. Par exemple, en juin 2020, l'Agence internationale de l'énergie (AIE) a déclaré que l'hydrogènevéhicules à pile à combustiblea observé un coup de pouce significatif avant la crise Covid-19 en 2019 et au début des années 2020. Cependant, les développements de l'industrie sont désormais sensibles en raison d'une démonstration peu impressionnante de technologies associées à des interruptions dans les délais des projets de production à faible teneur en carbone.

Les principaux pays renouvelables et fossiles producteurs d'énergie tels que la Chine et les États-Unis ont pris des mesures sévères pour entraver la croissance du nouveau coronavirus. Divers gouvernements de toutes les régions ont présenté des plans d'action stricts pour contenir la propagation de l'infection. Par exemple, en mars 2020, différentes administrations d'État aux États-Unis ont annoncé un protocole de verrouillage affectant diverses procédures résidentielles, commerciales et industrielles. Au cours du mois, différentes villes et États, dont San Francisco, Californie, New York, Illinois, Connecticut, New Jersey, Louisiane, et bien d'autres, ont mis en œuvre des ordres au foyer pour limiter l'exposition de la population au virus.

Dernières tendances

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Les initiatives croissantes de la réduction des émissions nocives propulsent la croissance du marché

L'imposition de diverses normes internationales pour réduire les émissions de gaz à effet de serre a attiré l'attention de divers constructeurs automobiles vers de nouvelles technologies liées aux véhicules électriques, hybrides ou aux véhicules à pile à combustible. En conséquence, plusieurs fabricants développent de nouvelles technologies respectueuses de l'environnement pour le secteur automobile. Par exemple, en octobre 2020, le Conseil de la recherche scientifique et industrielle (CISR) et de l'industrie KPIT ont réussi à développer une pile de piles à combustible LT-PEMFC de qualité automobile et ont réussi sa piste sur une voiture de prototype de pile à combustible à hydrogène (HFC). La société a apporté une expertise en ingénierie de pile, notamment un assemblage de pile, l'intégration du système, les logiciels de contrôle, le groupe motopropulseur électrique et d'autres composants qui permettront le fonctionnement des véhicules à piles à combustible. La société estime que l'utilisation de la technologie des piles à combustible pour générer de l'énergie électrique réduira l'émission de gaz nocif qui jouera un rôle clé dans la mobilité future et devrait être commercialement viable.

De plus, en février 2020, Hyundai Motor Company a élargi son partenariat avec le Département américain de l'Énergie (DOE) et son soutien au programme DoE Hydrogène et aux piles à combustible. Hyundai fournira au DOE cinq véhicules électriques à piles à combustible (FCEV) pour faire progresser la recherche et le développement des technologies des piles à combustible dans le cadre de l'accord. En outre, la société vise à aborder les obstacles techniques et à permettre les technologies d'hydrogène et de pile à combustible entre les applications et les secteurs.  Ces facteurs devraient stimuler le marché mondial de l'assemblage des électrodes à membrane au cours de la période de prévision.

Facteurs moteurs

Des innovations technologiques augmentées imprégnées par les régimes gouvernementaux pour stimuler la croissance du marché

Les piles à combustible et les électrolyseurs sont une technologie viable et cruciale pour transformer les systèmes énergétiques avec une efficacité plus élevée et moins d'émission de dioxyde de carbone. Cependant, la disponibilité de différentes ressources et différentes technologies a abordé la participation substantielle des pays au développement de la technologie des piles à combustible. Par conséquent, le gouvernement a soutenu diverses technologies de collaboration pour les projets de R&D et de démonstration avec des programmes de financement compétitifs. Par exemple, le gouvernement allemand, ainsi que le secteur industriel, ont formé une alliance stratégique connue sous le nom de Programme national d'innovation sur l'innovation de la technologie de l'hydrogène et des piles à combustible pour soutenir le développement des technologies des piles à combustible et peuvent être considérées comme la partie la plus cruciale de la feuille de route allemande pour les piles à combustible. L'Alliance s'efforce de planifier et de décrire le cadre stratégique pour un développement ultérieur dans les technologies des piles à combustible dans différentes applications.

Le programme d’innovation national interminiscéral pour la technologie de l’hydrogène et des piles à combustible a administré environ 28,5 millions USD de financement annuel pour la demande de mobilité sur dix ans. De plus, le gouvernement a également travaillé stratégiquement pour stimuler l'amélioration de la production de masse et des performances dans l'industrie des piles à combustible.  Par conséquent, un développement significatif de la technologie des piles à combustible et des initiatives gouvernementales pour le développement technologique propulse le marché mondial de l'assemblage des électrodes membranaires.

Initiatives croissantes pour les piles à combustible dans l'industrie automobile pour soutenir la croissance

L'industrie automobile contribue aux émissions mondiales, attribuant la dépendance à l'égard des combustibles fossiles en tant que source d'énergie primaire. Les initiatives croissantes pour l'émission zéro ont incliné les clients à adopter des véhicules à émission zéro (ZEVS) ouvéhicules électriques (véhicules électriques), qui commence comme une probabilité de véhicules électriques à piles à combustible, créant des opportunités pour le marché. Les constructeurs automobiles font d'énormes investissements pour développer des véhicules efficaces et haute puissance, ce qui crée des opportunités importantes pour la technologie des piles à combustible. En raison de ce facteur, les opportunités de marché pourraient être considérablement accélérées par l'offre diversifiée de véhicules et de modèles par plusieurs constructeurs automobiles et de commettre le volume de production élevé. 

En plus du facteur côté de l'offre, l'initiative gouvernementale croissante pour les solutions d'énergie propre permet la croissance de la technologie des piles à combustible. En juillet 2020, l'Union européenne a poussé la stratégie de l'hydrogène de l'UE pour soutenir l'énergie propre en augmentant le financement européen et en allouant environ 825 milliards USD et un plan de transition entier. L'Union européenne a également fourni un guide détaillé concernant les investissements, la création du marché, la recherche et le développement, encourageant les industries à adopter des véhicules économes en énergie.

Les politiques environnementales telles que les limites d'émission ont connu des initiatives pour que les constructeurs automobiles investissent dans le développement et la production de véhicules propres. Par exemple, en novembre 2020, Volvo Group et Daimler Truck ont ​​prévu de développer et de produire des systèmes de piles à combustible commercialisées pour les camions lourds et d'autres applications comme étape initiale pour le transport durable. Cela devrait stimuler la croissance du marché de l'assemblage des électrodes membranaires au cours de la période de prévision.

Facteurs de contenus

Défis de durabilité associés aux piles à combustible susceptibles d'entraver la croissance du marché

La fabrication du MEA est en corrélation avec les performances de la pile car il s'agit d'un composant clé de la pile à combustible et des électrolyseurs où des réactions électrochimiques se produisent. Il a été reconnu que les défauts, tels qu'une résistance interfaciale plus élevée entre les couches de catalyseur ou la fissure dans la couche de catalyseur pendant le processus de fabrication de mesure, influencent la dégradation de la pile. En plus du problème de dégradation, le coût élevé reste un autre défi majeur pour le marché.

Diverses études et démonstrations ont été réalisées, entraînant une dégradation dans le démarrage et l'arrêt fréquents, diminuant la densité de puissance maximale ou le cycle de charge de puissance presque aléatoire, qui confronte les problèmes de durabilité dans les conditions de charge pratiques et entravent la viabilité commerciale de la technologie des piles à combustible.

De plus, l'humidification du MEA provoque une conductivité plus faible et entraîne une augmentation de la résistance dans lemembraneet la couche de catalyseur, entraînant la dégradation chimique de la membrane. Ce mécanisme de dégradation entraîne un amincissement de la membrane et une baisse de la résistance mécanique, provoquant une perte de performance ou une défaillance cellulaire, ce qui peut entraver la demande du produit. Cependant, diverses recherches ont été motivées pour développer l'identification des défauts dans la technologie des piles à combustible. Par exemple, les méthodologies FRA ont été appliquées à la recherche et au développement des PEMFC, qui analysent les différents mécanismes de dégradation qui affectent les performances du PEMFC. De plus, la spectroscopie électrochimique d'impédance (EIS) a été utilisée pour soutenir l'optimisation des composants.

SEGMENTATION

Par analyse des composants

Le segment des membranes pour croître à un rythme élevé

Sur la base des composants, le marché est segmenté en membranes, couches de diffusion de gaz, joints et autres.

Parmi ceux-ci, le segment des membranes représentait la grande part de marché de l'assemblage des électrodes à membrane du marché mondial en 2020. La composante membranaire agit comme isolant électrique dans l'assemblage. Le composant fournit une forte stabilité mécanique, chimique et électrochimique dans un environnement rigourel rigourel dur sur une gamme de conditions de fonctionnement et offre également une longue durée de vie, avec une perméabilité réactive faible.

Le segment des couches de diffusion du gaz devrait connaître une croissance considérable au cours de la période de prévision, car ces couches agissent comme un milieu poreux pour transporter le réactif du champ d'écoulement et le disperser uniformément sur les sites de catalyseurs. 

Le segment des autres comprend des composants tels que l'encre, le lavage acide, le pressage chaud et les méthodes de coupe et de séance.

Par analyse des applications

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Le segment de la pile à combustible à membrane d'échange de proton (PEMFC) explique la plus grande part de marché

Sur la base de l'utilisateur final, le marché est classé en pile à combustible à membrane d'échange de protons (PEMFC), pile à combustible à méthanol direct, électrolyseurs et autres.

Le segment de la pile à combustible de la membrane d'échange de protons représentait la part principale du marché en 2020. La pile à combustible à membrane d'échange de protons est largement utilisée dans les applications stationnaires pour les systèmes d'alimentation et les appareils portables. De plus, de nombreux fabricants utilisent des piles à combustible PEM dans la démonstration automobile, bus et véhicules commerciaux.

L'électrolyzer est également le segment clé du marché, car il est considéré comme l'une des technologies les plus fiables pour produire de l'hydrogène vert de manière non polluante et utilise l'énergie renouvelable comme source électrique. L'application produit de l'hydrogène directement à l'emplacement et est comparativement la méthode la moins chère.

Le segment des autres comprend des applications telles que les piles à combustible électrolytes en polymère, les piles à combustible alcalines, les piles à combustible à air hydrogène ou oxygène, et bien d'autres.

Idées régionales

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Le marché a été analysé dans cinq régions clés, à savoir l'Amérique du Nord, l'Asie-Pacifique, l'Europe et le reste du monde. 

L'Asie-Pacifique est la principale région du marché mondial. En termes de valeur, la région a détenu une part de 53,4% en 2020. Dans l'Asie-Pacifique, la demande croissante de véhicules électriques, divers cadres de promotion des énergies renouvelables et devrait agréger le marché des assemblages d'électrodes membranaires en raison de la considération générale des technologies de piles à combustible et d'hydrogène pour atteindre l'objectif. La Conférence de commercialisation des piles à combustible du Japon (FCCJ), une organisation du secteur privé, a promu la technologie des piles à combustible pour créer un scénario de commercialisation du FCEV et accumulé le nombre de FCEV à environ 2 millions d'ici 2025, couvrant la plupart des villes au Japon

L'Amérique du Nord devrait croître de façon exponentielle au cours de la période de prévision en raison de l'introduction commerciale de la technologie des piles à combustible et des investissements substantiels dans le programme de recherche et de développement depile à combustibletechnologies. L'Administration des technologies des cellules combustibles du Département américain de l'Énergie (DOE) a fixé des objectifs pour promouvoir la commercialisation généralisée des technologies des piles à combustible par le développement technologique, la démonstration et divers efforts pour surmonter les défis institutionnels et sur le marché. De plus, divers États posent des plans d'action pour diminuer l'empreinte carbone.

En Europe, l'accent mis sur le développement de véhicules élevés économes en puissance et la promotion de la transpiration à base d'hydrogène agrége le marché des assemblages d'électrodes membranaires. Les diverses initiatives des organismes gouvernementaux ont mis en lumière le développement et la commercialisation des technologies des piles à combustible. Par exemple, le projet GAIA financé par l'Union européenne (UE), qui se concentre sur le développement d'une puissance élevée et de la mesure automobile à densité de courant élevée, a l'objectif d'une amélioration significative des conceptions de mesures qui satisfont le coût, la durabilité et les objectifs opérationnels fixés par la pile à combustible. De plus, le projet intègre les OEM, les principaux organisations de l'industrie et de la recherche, une expertise en science et technologie des piles à combustible pour développer une mesure de performance plus élevée.

Le reste du monde détenait une part minimale du marché en 2020. Plusieurs pays, comme l'Afrique du Sud, Dubaï et le Brésil, ont montré un intérêt significatif à tester et à déploier les FCEV au cours des prochaines années. De plus, les pays investissent également substantiellement pour développer une infrastructure d'hydrogène et soutiennent la transition dans la mobilité générale. Par exemple, en février 2021, l'Afrique du Sud s'attendait à commencer à fabriquer et à commercialiser les technologies de piles à combustible. Le gouvernement a travaillé avec l'analyse de l'industrie du secteur privé, le monde universitaire et divers partenaires pour développer la technologie des piles à combustible d'hydrogène et la technologie du stockage d'énergie. Cette dérive de l'énergie de l'hydrogène devrait propulser le marché. De plus, ce travail sert également la création de nouvelles utilisations et un nouveau marché pour le groupe de métaux Platinum, qui a une grande disponibilité dans le pays.

Jouants clés de l'industrie

Ballard Power Systems pour se concentrer sur l'élargissement de sa gamme de produits et utiliser ses canaux pour commercialiser de nouveaux produits

Actuellement, Ballard Power Systems, Johnson Matthey, Basf SE, W. L. Gore & Associates, Inc. et Plug Power Inc. sont les principaux acteurs du marché, expliquant une part dominante en 2020. Les initiatives du gouvernement favorables à l'industrie renouvelable croissante et un nombre croissant de fusions et d'acquisitions ont conduit à une intense concurrence sur le marché.

Ballard Power Systems est engagé dans le développement et le fournisseur de solutions innovantes sur les piles à combustible pour des marchés tels que l'automobile, la marine, le rail, la manutention des matériaux et autres. Le portefeuille de produits de la société est classé en deux segments principaux: les produits de puissance de pile à combustible et les solutions technologiques.  La division de formulation et d'intégration pour l'assemblage des membranes relève du développement de produits et fournit une expertise et des ressources soutenant la technologie des piles à combustible avancé. La société exploite trois installations à Burnaby, au Canada, qui ont une capacité combinée de produire un million de mètres et de piles de carburant par an. Par exemple, le 28 septembre 2020, Ballard Power Systems a décidé d'élargir sa capacité de fabrication pour produire des assemblages d'électrodes membranaires de manière six fois dans son installation du siège à Vancouver.

Liste des principales sociétés profilé:

• Systèmes d'alimentation Ballard(Canada)
• Johnson Matthey (Royaume-Uni)
• Systèmes électriques danois (Danemark)
• BASF SE (Allemagne)
• W.L. Gore & Associates, Inc.(NOUS.)
• Giner Inc.(NOUS.)
• FuelCellSetC (États-Unis)
• Piles à combustible IRD (Danemark)
• Greenerity GmbH (Allemagne)
• Plug Power Inc. (États-Unis)
• Hyplat (Afrique du Sud)
• The Chemours Company (États-Unis)
• Sainergy (Géorgie)
• Yangtze Energy Technologies, Inc. (Taiwan)
• Wuhan Wut New Energy Co., Ltd (Chine)
• Yuanbo Engineering Co., Ltd (Chine)

Développements clés de l'industrie:

• Janvier 2021 -Johnson Matthey et SFC Energy AG signent un nouvel accord de plusieurs millions de livres pour la fourniture d'assemblages d'électrodes à membrane (MEC). JM fournira au moins 400 000 assemblages d'électrodes membranaires. L'accord commence en février 2021 pour une durée de plus de trois ans.
• Septembre 2020 -Ballard Power Systems a décidé d'élargir sa capacité de fabrication pour la production d'assemblages d'électrodes à membrane (MEA) six fois dans son siège social à Vancouver, au Canada. La capacité améliorée produit 6 millions de mesures par an, ce qui équivaut à environ 1,66 gigawatts. La mise à niveau de la capacité a fait de l'installation de Ballard à Vancouver la plus grande unité de production de piles à combustible opérant à travers le monde pour les véhicules commerciaux.

Reporter la couverture

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Le rapport sur le marché présente une évaluation complète de l'industrie en offrant des informations précieuses, des faits, des informations liées à l'industrie et des données historiques. Plusieurs méthodologies et approches ont été adoptées pour faire des hypothèses et des opinions significatives pour formuler le rapport d'étude de marché. En outre, le rapport couvre une analyse et des informations détaillées selon les segments de marché, y compris les composants, les applications et les régions, aidant nos lecteurs à obtenir un aperçu complet de l'industrie mondiale.

Rapport Portée et segmentation