Marché de la pile à combustible à membrane de proton (PEMFC) pour l'analyse de la taille des applications, de la part et de l'industrie, par l'utilisateur final (centrales électriques, centres de données, industrie sidérurgique, soins de santé, port maritime, industrie chimique, commerciale et industrielle et autres) et les prévisions régionales, 2024-2032

Le marché mondial des piles à combustible à membrane (PEMFC) d'échange de protons pour la taille de l'application stationnaire a été évaluée à 323,52 millions USD en 2023 et devrait passer de 558,05 millions USD en 2024 à 2 873,19 millions USD, présentant un TCAC de 22,73% au cours de la période de prévision. L'Amérique du Nord a dominé le marché des piles à combustible à membrane d'échange de protons (PEMFC), avec une part de 45,28% en 2023. 

La pile à combustible à membrane d'échange de protons (PEMFC) est un type de pile à combustible qui génère de l'électricité en combinant l'hydrogène et l'oxygène par une réaction électrochimique. L'hydrogène est fourni par l'anode et l'oxygène entre par la cathode. À l'anode, les molécules d'hydrogène sont divisées en protons et électrons, où les protons se déplacent dans une membrane tandis que les électrons créent un courant électrique. La membrane permet uniquement aux protons de passer, forçant les électrons à travers un circuit externe et la production d'électricité.

Les PEMFC sont connus pour leur densité de puissance élevée, leur startup rapide et leur pertinence pour diverses applications, y compris le transport et la production d'électricité stationnaire. Cela est dû à leur efficacité, à de faibles émissions et à un potentiel d'utilisation de l'hydrogène comme source d'énergie propre.

La pandémie Covid-19 a créé de nombreux défis dans le développement de la pile à combustible à membrane d'échange de protons mondial (PEMFC) pour le marché des applications stationnaires. Le PEMFC est principalement utilisé pour fournir des solutions d'énergie et de stockage d'énergie aux applications résidentielles, commerciales et industrielles. La demande de PEMFC a été impactée négativement en raison de la fermeture de plusieurs entreprises d'utilisateurs finaux, en particulier dans les secteurs commerciaux et industriels. De plus, les perturbations de la chaîne d'approvisionnement ont entravé la fabrication et la distribution des composants et systèmes PEMFC, entraînant des retards et une augmentation des coûts.

Marché de la pile à combustible à membrane de proton (PEMFC) pour une application stationnaire Tendances

Croissance robuste dans les centres de données pour augmenter la demande de piles à combustible à membrane d'échange de protons (PEM)

Au cours des années historiques, il y a eu une énorme augmentation du nombre d'établissements pour les centres de données à travers le monde en raison de l'élargissement des industries informatiques et de télécommunications. La croissance de ces industries, soutenue par l'augmentationInternet des objets (IoT)dispositifs, oblige l'exigence de centres de données pour le traitement, le stockage et l'analyse des données générées par ces appareils et industries.

Le déploiement des réseaux 5G devrait générer plus de données par rapport aux réseaux 4G et 3G en raison de sa vitesse élevée. Ainsi, l'énorme marché potentiel de la croissance des centres de données nécessiterait un approvisionnement continu en électricité, offrant davantage une opportunité pour l'expansion du marché des piles à combustible PEM. Par exemple, en juillet 2022, Microsoft a annoncé l'installation d'une centrale de sauvegarde de piles à combustible à 3MW pour son centre de données situé à New York, aux États-Unis, aux États-Unis,

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Marché de la pile à combustible à membrane d'échange de proton (PEMFC) pour les facteurs de croissance des applications stationnaires

Besoin croissant d'énergie propre dans la production d'électricité pour augmenter la demande du produit

Le besoin croissant de solutions d'énergie propre à travers le monde pour contrôler les émissions de serre et promouvoir la durabilité est de stimuler la demande de membrane d'échange de protonspiles à combustibledans les applications stationnaires. L'émission mondiale de gaz à effet de serre a été continuellement en cours en raison de la population croissante, des activités industrielles et de la production d'électricité dans le monde. Selon l'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA), les émissions totales de serre en 2021 ont été de 6 340 millions de tonnes métriques d'équivalent, pour lesquelles la production d'électricité a été responsable d'environ 25% des émissions. Les piles à combustible à membrane d'échange de protons offrent une solution d'énergie à émission zéro, produisant de l'électricité avec seulement l'eau et la chaleur en tant que sous-produits, qui soutient directement l'objectif global de la réduction des émissions de gaz à effet de serre et d'atténuer les effets du changement climatique.

Initiatives gouvernementales croissantes pour l'élargissement de la capacité de production d'électricité pour alimenter la croissance du marché

L'exigence de puissance et d'électricité se développe en permanence à travers le monde en raison de la population et de l'expansion des secteurs résidentiels, commerciaux et industriels. Selon l'International Energy Agency (AIE), la consommation totale d'énergie à travers le monde est passée à environ 2% en 2023 et devrait passer à environ 3,3% en 2024. Pour répondre à cette demande de pouvoir croissante, les gouvernements de divers pays tels que l'Inde, l'Arabie saoudite, la Chine, le Brésil et d'autres entreprennent diverses initiatives et investissements pour étendre leurs capacités de production d'électricité.

De plus, pour l'expansion des capacités de production d'électricité, les gouvernements des pays se concentrent principalement surénergie renouvelableSources visant à réaliser des émissions nettes de carbone zéro d'ici 2050, comme discuté dans l'accord de Paris. Par exemple, en 2023, Ballard Power Systems a convenu de livrer des piles à combustible PEM à Crosswind, une coentreprise entre Shell et Eneco, pour son installation dans le projet de vent offshore Hollandse Kust Noord.

Ainsi, l'augmentation des initiatives gouvernementales pour l'expansion de la capacité de production d'électricité peut servir de moteur important du marché des piles à combustible à membrane d'échange de protons (PEMFC) pour la croissance des applications stationnaires.

Facteurs de contenus

Coût élevé associé à la fabrication de PEMFC pour restreindre la croissance du marché

Le coût élevé encouru pour le développement des membranes d'échange de protons (PEM) a été un facteur de restriction en ce qui concerne leur adoption dans des applications stationnaires. Les piles à combustible PEM utilisent des métaux précieux tels que le platine comme catalyseurs dans les couches d'électrodes, qui jouent un rôle clé dans les réactions électrochimiques qui se produisent dans la pile à combustible. Les métaux précieux sont chers et le coût élevé des matériaux augmente le coût global de développement. Le coût du catalyseur utilisé dans la fabrication de 80 kW PEMFC est d'environ 160 USD, ce qui transforme le coût global de développement du PEMFC de 80 kW à 1700 USD.

De plus, la membrane d'échange de protons elle-même est fabriquée à partir de matériaux spécialisés (membranes polymères) qui peuvent également être coûteux. La membrane doit maintenir une conductivité de protons élevée tout en assurant une stabilité chimique et mécanique.

Marché de la pile à combustible à membrane d'échange de proton (PEMFC) pour l'analyse de segmentation des applications stationnaires

Par analyse des utilisateurs finaux

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Le segment des centrales électriques a dominé le marché en raison de l'installation croissante de piles à combustible à membrane d'échange de protons (PEMFCS) pour la puissance de secours

Sur la base de l'utilisateur final, le marché est segmenté en centrales électriques, centres de données, industrie sidérurgique, soins de santé, port maritime, industrie chimique, commercial et résidentiel et autres.

Le segment des centrales électriques détenait la plus grande part en 2023 en raison de l'exigence croissante des solutions de secours en cas d'urgence. De plus, la demande d'énergie continue et ininterrompue augmente rapidement à travers le monde. Selon l'International Energy Association (AIE), la demande mondiale de l'énergie a augmenté de 6% en 2021. Avec cette demande croissante, les interruptions et les fluctuations augmentent également dans l'offre d'énergie, alimentant encore la demande de PEMFC.

Idées régionales

Géographiquement, le marché est étudié à travers l'Amérique du Nord, l'Europe, l'Asie-Pacifique et le reste du monde.

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L'Amérique du Nord représente la majorité du marché mondial des piles à combustible à membrane d'échange de protons (PEMFC) pour une part d'application stationnaire. La région se compose de certains des principaux pays du marché du PEMFC (États-Unis et du Canada), ce qui en a fait une région dominante sur ce marché. Ces pays présentent la présence de principaux fabricants tels que Ballard Power, Nuvera Fuel Alevy, Plug Power et autres. De plus, l'application du PEMFC a été principalement observée dans des secteurs stationnaires tels que les centres de données pour fournir un pouvoir de sauvegarde. Sa demande a également été observée dans les centrales électriques pour fournir une puissance de sauvegarde pendant les pannes de courant et l'intermittence.

L'Asie-Pacifique devrait augmenter considérablement au cours de la période de prévision. La croissance du déploiement du PEMFC est impactée positivement dans la région en raison de l'adoption élevée des activités de recherche et de développement dans des pays comme la Chine, le Japon et la Corée du Sud. Ces régions ont également connu certains des principaux projets d'hydrogène à grande échelle, qui soutiendraient également l'intégration du PEMFC. En outre, le Japon et la Corée du Sud comprennent plus de la moitié des 11 GW de la capacité mondiale de fabrication des piles à combustible, poussant par la suite la croissance du marché.

Le marché de l'Europe pour les piles à combustible à membrane d'échange de protons assiste à une croissance régulière en raison des règles et réglementations strictes élaborées par l'Union européenne et les gouvernements d'autres pays pour limiter les émissions de carbone et promouvoir des solutions d'énergie propre, ce qui entraînerait l'adoption du PEMFC dans les applications stationnaires dans les années à venir. La Commission européenne a considéré les piles à combustible comme une industrie stratégique de zéro nette et a lancé un cadre politique pour promouvoir la fabrication avancée basée sur l'UE des piles à combustible.

Les régions du reste du monde devraient assister à une croissance progressive au cours de la période de prévision. La recherche et le développement ont été limités à certains pays en raison de la disponibilité limitée des ressources, des fonds, des investissements et d'autres facteurs. La recherche et le développement liés à l'infrastructure d'hydrogène et aux piles à combustible a été limitée à des pays tels que le Mexique, le Brésil et le CCG. Les initiatives gouvernementales se sont concentrées sur l'augmentation de la production d'hydrogène renouvelable pour son utilisation en tant que carburant plus propre dans les secteurs de transport, stationnaire et d'autres secteurs qui stimulent l'expansion du marché.

Liste des sociétés clés dans le marché de la pile à combustible à membrane d'échange de proton (PEMFC) pour une application stationnaire

Les principaux acteurs avancent et développent continuellement des systèmes PEMFC pour fortifier leurs positions de marché

Plug Power, l'un des principaux acteurs du marché de la technologie des piles à combustible Proton Exchange Membrane (PEM), a une présence mondiale, avec des partenariats et des projets en Europe, en Amérique du Nord et en Asie. La société a proposé et développé sa technologie de pile à combustible à membrane d'échange de protons pour plusieurs applications telles que le transport, la production d'électricité stationnaire et autres. D'autres joueurs offrent également à sa technologie de pile à combustible à membrane d'échange de protons contre plusieurs applications comme le transport, la production d'électricité stationnaire et bien d'autres.

Certains des autres acteurs actifs sur le marché Doosan, Nedstack Fuel Cell Technology BV, TW Horizon Fuel Cell Technologies, etc. En raison de la production élevée dans diverses applications, les acteurs renforceront leur position de l'industrie.

• En juin 2023, Plug Power a annoncé la fourniture de 8 MW de puissance stationnaire de piles à combustible à hydrogène à Energy Vault Holdings, Inc., pour avoir livré une énergie propre à la ville de Calistoga, située dans le pays viticole de Californie, pendant les temps des incendies de forêt et d'autres urgences. Ce serait la plus grande installation de piles à combustible alimentée par l'hydrogène aux États-Unis aux États-Unis

Liste des principales sociétés profilé:

• Plug Power Inc. (États-Unis)
• Cummins Inc. (États-Unis)
• Toshiba Corporation (Japon)
• TW Horizon Fuel Iles-Aless Technologies (Singapour)
• Technologie de pile à combustible Nedstack bv(Pays-Bas)
• Elringklinger AG (Allemagne)
• Intelligent Energy Limited (Royaume-Uni)
• Ballard Power Systems (Canada)
• Nuvera Fuel Celm, LLC (États-Unis)
• Johnson Matthey(ROYAUME-UNI.)

Développements clés de l'industrie:

• Octobre 2023 -TW Horizon a lancé un système de pile à combustible PEM à 2MW contenant de 2MW «chaleur et puissance combinée» (CHP) et cible l'installation de centrales stationnaires jusqu'à 100 MW à travers le monde.
• Juillet 2023 -Nedstack a conclu un partenariat avec AVL pour l'échantillonnage, les essais de fabrication et les services de test de la cellule PEMFC de 3e génération de Nedstack, qui est en cours de développement depuis 2017. La plate-forme de pile de troisième génération améliorera le développement de la technologie des cellules PEM, offrant une puissance et une durabilité inégalées dans les environnements stationnaires et maritimes.
• Juillet 2023 -Cummins Inc. a annoncé le rachat de 19% d'intérêt d'Air Liquide dans Hydrogenics Corporation. Hydrogenics Corp. a été acquis plus tôt par Cummins en 2019, qui a ajouté des technologies clés de piles à combustible et d'électrolyzer au portefeuille de Cummins. 
• Mai 2023 -Plug Power a lancé un nouveau système de pile à combustible stationnaire haute puissance pour charger la publicitévéhicule électrique (EV)flottes. Le réservoir d'hydrogène liquide de 18 000 gallons combiné avec une solution de pile à combustible PEM à l'échelle du mégawatt fournirait plus de 60 mégawatts (MWh) d'énergie, ce qui peut facturer plus de 600 véhicules électriques.
• Janvier 2023 -Ballard Power Systems a convenu de livrer des piles à combustible PEM à Crosswind, une coentreprise entre Shell & Eneco, pour son installation dans le projet de vent offshore Hollandse Kust Noord.

Reporter la couverture

Le rapport fournit une analyse détaillée du marché et se concentre sur des aspects clés tels que les principales entreprises et les principaux utilisateurs finaux du produit. En outre, le rapport offre un aperçu des tendances du marché et met en évidence les principaux développements de l'industrie. En plus des facteurs ci-dessus, le rapport englobe plusieurs facteurs qui ont contribué à la croissance du marché ces dernières années.

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Rapport Portée et segmentation