양성자 교환막 연료 전지(PEMFC) 시장 규모, 점유율 및 코로나19 영향 분석, 애플리케이션별(운송, 고정식, 기타) 및 지역 예측(2021-2028년)

고정 응용 크기를 위한 글로벌 양성자 교환막 연료 전지(PEMFC) 시장은 2024년에 5억 5,805만 달러로 평가되었습니다. 시장은 2025년 5억 7,843만 달러에서 2032년까지 2,873.19만 달러로 성장하여 예측 기간 동안 CAGR 25.73%를 나타낼 것으로 예상됩니다.

PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel Cell)는 수소와 산소를 전기화학 반응을 통해 결합시켜 전기를 생산하는 연료전지의 한 종류입니다. 수소는 양극을 통해 공급되고, 산소는 음극을 통해 유입됩니다. 양극에서 수소 분자는 양성자와 전자로 분리되며, 여기서 양성자는 막을 통해 이동하고 전자는 전류를 생성합니다. 막은 양성자만 통과시켜 외부 회로를 통해 전자를 강제로 내보내고 전기를 생성합니다.

PEMFC는 높은 전력 밀도, 빠른 시동 및 운송 및 고정 발전을 포함한 다양한 응용 분야에 대한 적합성으로 잘 알려져 있습니다. 이는 효율성, 낮은 배출량, 청정 에너지원으로 수소를 사용할 수 있는 가능성 때문입니다. 

코로나19 팬데믹은 고정식 응용 시장을 위한 글로벌 양성자 교환막 연료전지(PEMFC) 개발에 수많은 과제를 안겨주었습니다. PEMFC는 주로 주거용, 상업용 및 산업용 애플리케이션에 백업 전력 및 에너지 저장 솔루션을 제공하는 데 사용됩니다. PEMFC에 대한 수요는 여러 최종 사용자 기업, 특히 상업 및 산업 부문의 폐쇄로 인해 부정적인 영향을 받았습니다. 또한 공급망 중단으로 인해 PEMFC 부품 및 시스템의 제조 및 유통이 방해되어 지연과 비용 증가가 발생했습니다.

고정식 응용을 위한 양성자 교환막 연료전지(PEMFC) 시장 동향

양성자 교환막(PEM) 연료전지에 대한 수요 급증을 위한 데이터 센터의 견고한 성장

지난 몇 년 동안 IT 및 통신 산업의 확장으로 인해 전 세계적으로 데이터 센터 설립 수가 크게 증가했습니다. 이들 산업의 성장은 성장에 힘입어사물인터넷(IoT)장치 및 산업에서 생성된 데이터를 처리, 저장 및 분석하기 위한 데이터 센터의 요구 사항을 규정합니다.

5G 네트워크의 출시는 빠른 속도로 인해 4G 및 3G 네트워크에 비해 더 많은 데이터를 생성할 것으로 예상됩니다. 따라서 데이터 센터의 성장을 위한 거대한 잠재 시장에는 지속적인 전력 공급이 필요하며, PEM 연료 전지 시장이 확대될 수 있는 기회가 더욱 제공됩니다. 예를 들어, 2022년 7월 마이크로소프트는 미국 뉴욕에 위치한 자사 데이터센터에 3MW급 수소 연료전지 백업 발전소를 설치한다고 발표했다.

[올리에디RrQ]

고정식 응용 성장 인자를 위한 양성자 교환막 연료 전지(PEMFC) 시장

제품 수요를 증대시키기 위해 발전 분야의 청정 에너지에 대한 필요성 증가

온실가스 배출을 제어하고 지속 가능성을 촉진하기 위해 전 세계적으로 청정 에너지 솔루션에 대한 필요성이 증가함에 따라 양성자 교환막에 대한 수요가 증가하고 있습니다.연료전지고정식 애플리케이션에서. 전 세계적으로 인구 증가, 산업 활동, 전력 생산 증가로 인해 전 세계 온실가스 배출량은 지속적으로 증가하고 있습니다. 미국 환경보호국(EPA)에 따르면 2021년 총 온실가스 배출량은 63억 4천만 미터톤의 CO2 환산량이며, 이 중 전기 생산이 배출량의 약 25%를 차지했습니다. 양성자 교환막 연료전지는 물과 열만을 부산물로 사용하여 전기를 생산하는 무배출 에너지 솔루션을 제공하며, 이는 온실가스 배출을 줄이고 기후 변화의 영향을 완화하려는 글로벌 목표를 직접적으로 지원합니다.

시장 성장을 촉진하기 위해 발전 용량을 확장하기 위한 정부 이니셔티브 강화

인구 급증과 주거, 상업, 산업 부문의 확대로 인해 전 세계적으로 전력 및 전력에 대한 수요가 지속적으로 증가하고 있습니다. 국제에너지기구(IEA)에 따르면 전 세계 총 에너지 소비량은 2023년 약 2%로 증가했고, 2024년에는 약 3.3%까지 증가할 것으로 예상된다. 이러한 증가하는 전력 수요에 부응하기 위해 인도, 사우디아라비아, 중국, 브라질 등 다양한 국가의 정부에서는 발전 용량 확대를 위한 다양한 계획과 투자를 진행하고 있다.

또한, 발전용량 확대를 위해 각국 정부는 주로 다음 사항에 중점을 두고 있다.재생 가능 에너지파리협정에서 논의된 바와 같이 2050년까지 탄소 순배출 제로를 달성하기 위한 자원입니다. 예를 들어, 2023년 Ballard Power Systems는 Hollandse Kust Noord 해상 풍력 프로젝트 설치를 위해 Shell과 Eneco의 합작 투자사인 CrossWind에 PEM ​​연료 전지를 공급하기로 합의했습니다.

따라서 발전 용량 확장을 위한 정부의 이니셔티브 증가는 고정 응용 분야 성장을 위한 양성자 교환막 연료 전지(PEMFC) 시장의 중요한 동인이 될 수 있습니다.

제한 요인

시장 성장을 억제하기 위해 PEMFC 제조와 관련된 높은 비용

양성자 교환막(PEM) 개발에 드는 높은 비용은 고정식 응용 분야에 채택하는 데 있어 제약 요인이었습니다. PEM 연료전지는 백금과 같은 귀금속을 전극층의 촉매로 사용하는데, 이는 연료전지 내에서 발생하는 전기화학 반응에서 핵심적인 역할을 합니다. 귀금속은 가격이 비싸고 재료비가 높기 때문에 전체 개발 비용이 증가합니다. 80KW PEMFC 제조에 사용되는 촉매 비용은 약 160달러이며, 이는 80KW PEMFC의 전체 개발 비용을 1700달러로 전환시킨다.

또한 양성자 교환막 자체는 비용이 많이 드는 특수 재료(고분자막)로 만들어집니다. 멤브레인은 화학적, 기계적 안정성을 보장하면서 높은 양성자 전도성을 유지해야 합니다.

고정 애플리케이션 세분화 분석을 위한 양성자 교환막 연료 전지(PEMFC) 시장

최종 사용자 분석별

백업 전력용 양성자 교환막 연료전지(PEMFC) 설치 증가로 인해 발전소 부문이 시장을 장악했습니다.

최종 사용자를 기준으로 시장은 발전소, 데이터 센터, 철강 산업, 의료, 해양 항만, 화학 산업, 상업 및 주거 등으로 분류됩니다.

비상 상황 시 백업 전력 솔루션에 대한 요구 사항이 증가함에 따라 발전소 부문은 2023년에 가장 큰 점유율을 차지했습니다. 또한 지속적이고 중단 없는 에너지에 대한 수요가 전 세계적으로 급속히 증가하고 있습니다. 국제에너지협회(IEA)에 따르면 2021년 전 세계 에너지 수요는 6% 증가했다. 이러한 수요 증가로 인해 에너지 공급 중단 및 변동도 증가해 PEMFC 수요가 더욱 가속화되고 있다. 이 부문은 2024년 시장 점유율의 65.07%를 차지했습니다.

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지역적 통찰력

지리적으로 시장은 북미, 유럽, 아시아 태평양 및 기타 지역에서 연구됩니다.

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북미는 2023년 1억 4,652만 달러, 2024년 3억 4,336만 달러의 평가액으로 시장을 지배했습니다. 북미는 고정형 애플리케이션 점유율에 있어 전 세계 양성자 교환막 연료전지(PEMFC) 시장의 대부분을 차지합니다. 이 지역은 PEMFC 시장(미국 및 캐나다)의 일부 주요 국가로 구성되어 있어 이 시장에서 지배적인 지역이 되었습니다. 이들 국가에서는 Ballard Power, Nuvera Fuel Cell, Plug Power 등과 같은 선도적인 제조업체의 존재를 보여줍니다. 또한 PEMFC의 적용은 백업 전력을 제공하기 위한 데이터 센터와 같은 고정 부문에서 주로 목격되었습니다. 정전 및 간헐적인 상황에서 백업 전력을 제공하기 위해 발전소에서도 이 응용 프로그램이 목격되었습니다. 미국 시장은 2025년에 3억 4,015만 달러의 시장 가치에 도달할 것으로 예상됩니다.

아시아 태평양은 2025년에 1억 7,086만 달러 규모로 평가될 것으로 예상되는 두 번째로 큰 시장으로, 예측 기간(2025~2032) 동안 31.27%의 상당한 CAGR을 기록합니다. 아시아 태평양 지역은 예측 기간 동안 크게 성장할 것으로 예상됩니다. PEMFC 배치의 성장은 중국, 일본, 한국과 같은 국가에서 연구 개발 활동의 높은 채택으로 인해 이 지역에 긍정적인 영향을 미칩니다. 중국 시장은 2025년에 4,515만 달러를 얻을 것으로 예상됩니다. 이 지역에서는 또한 PEMFC 통합을 지원하는 주요 대규모 수소 프로젝트도 목격했습니다. 또한 일본과 한국은 전 세계 연료전지 제조 용량 11GW의 절반 이상을 차지해 시장 성장을 촉진하고 있습니다. 2025년 한국은 4,122만 달러, 일본은 같은 해 8,450만 달러로 추정된다.

유럽은 2025년에 6,742만 달러의 가치가 있을 것으로 추산되는 세 번째로 큰 시장입니다. 유럽의 양성자 교환막 연료 전지 시장은 탄소 배출을 제한하고 청정 에너지 솔루션을 장려하기 위해 유럽 연합과 다른 국가의 정부가 제정한 엄격한 규칙과 규정으로 인해 꾸준한 성장을 목격하고 있으며, 이는 향후 몇 년 동안 고정식 응용 분야에서 PEMFC의 채택을 촉진할 것입니다. 영국 시장은 지속적으로 확장되어 2025년에는 602만 달러의 시장 가치에 도달할 것으로 예상됩니다. 유럽 위원회는 연료 전지를 전략적 순제로 산업으로 간주하고 EU 기반의 연료 전지 첨단 제조를 촉진하기 위한 정책 프레임워크를 시작했습니다. 2025년 독일은 255만 달러, 네덜란드는 944만 달러를 기록할 것으로 예상된다.

나머지 세계는 2025년에 80만 달러의 가치에 도달할 것으로 예상되는 네 번째로 큰 시장입니다. 세계의 나머지 지역은 예측 기간 동안 점진적인 성장을 목격할 것으로 예상됩니다. 연구 및 개발은 자원, 자금, 투자 및 기타 요인의 제한된 가용성으로 인해 일부 국가로 제한되었습니다. 수소 인프라 및 연료전지 관련 연구개발은 멕시코, 브라질, GCC 등의 국가에 국한되어 있었습니다. 운송, 고정 및 기타 부문에서 청정 연료로 활용하기 위해 재생 가능 수소 생산을 촉진하는 데 초점을 맞춘 정부 이니셔티브가 시장 확장을 주도할 것으로 예상됩니다.

주요 회사 목록 고정식 응용을 위한 양성자 교환막 연료전지(PEMFC) 시장

주요 플레이어는 시장 지위를 강화하기 위해 PEMFC 시스템을 지속적으로 발전시키고 개발하고 있습니다.

PEM(양성자 교환막) 연료 전지 기술 시장의 주요 업체 중 하나인 Plug Power는 유럽, 북미 및 아시아에서 파트너십과 프로젝트를 통해 전 세계적으로 입지를 확보하고 있습니다. 이 회사는 운송, 고정 발전 등 여러 응용 분야에 양성자 교환막 연료 전지 기술을 제공하고 개발해 왔습니다. 다른 업체들도 운송, 고정 발전 등과 같은 여러 응용 분야에 양성자 교환막 연료 전지 기술을 제공하고 있습니다.

시장에서 활동하는 일부 다른 플레이어 Doosan, Nedstack Fuel Cell Technology BV, TW Horizon Fuel Cell Technologies 등. 다양한 응용 분야의 높은 생산량으로 인해 플레이어는 업계 입지를 강화할 것입니다.

• 2023년 6월, Plug Power는 산불 및 기타 비상 상황 시 캘리포니아 와인 컨트리에 위치한 Calistoga시에 청정 에너지를 제공하기 위해 Energy Vault Holdings, Inc.에 8MW의 수소 연료 전지 고정 전력을 공급한다고 발표했습니다. 이는 미국에서 계획된 최대 규모의 수소 연료 전지 설치가 될 것입니다.

프로파일링된 주요 회사 목록:

• 플러그파워(주)
• 커민스(S.)
• 도시바 주식회사(일본)
• TW Horizon Fuel Cell Technologies(싱가포르)
• Nedstack 연료 전지 기술 BV(네덜란드)
• ElringKlinger AG (독일)
• Intelligent Energy Limited(영국)
• Ballard Power Systems(캐나다)
• Nuvera Fuel Cells, LLC(에스)
• 존슨 매티(케이.)

주요 산업 발전:

• 2023년 10월 –TW Horizon은 컨테이너형 2MW PEM 연료전지 "열병합발전(CHP)" 시스템을 출시했으며 전 세계적으로 최대 100MW 규모의 고정 발전소 설치를 목표로 하고 있습니다.
• 2023년 7월 -Nedstack은 2017년부터 개발 중인 Nedstack의 3세대 PEMFC 셀의 샘플링, 제조 시험 및 테스트 서비스를 위해 AVL과 파트너십을 체결했습니다. 3세대 스택 플랫폼은 PEM 연료 전지 기술 개발을 강화하여 고정 및 해양 환경에서 비교할 수 없는 전력과 내구성을 제공합니다.
• 2023년 7월 -Cummins Inc.는 Hydrogenics Corporation에 대한 Air Liquide 지분 19% 인수를 발표했습니다. Hydrogenics Corp.는 앞서 2019년 Cummins에 인수되어 Cummins의 포트폴리오에 핵심 연료전지 및 전해조 기술이 추가되었습니다.
• 2023년 5월 -Plug Power는 상업용 충전을 위한 새로운 고출력 고정형 연료전지 시스템을 출시했습니다.전기자동차(EV)함대. 메가와트 규모의 PEM 연료전지 솔루션과 결합된 18,000갤런 액체수소 탱크는 60MWh(메가와트시) 이상의 에너지를 제공하며, 이는 600대 이상의 EV를 충전할 수 있습니다.
• 2023년 1월 -Ballard Power Systems는 Hollandse Kust Noord 해상 풍력 프로젝트 설치를 위해 Shell과 Eneco의 합작 투자사인 CrossWind에 PEM ​​연료 전지를 공급하기로 합의했습니다.

보고서 범위

이 보고서는 시장에 대한 자세한 분석을 제공하고 제품의 선도 기업 및 주요 최종 사용자와 같은 주요 측면에 중점을 둡니다. 게다가, 이 보고서는 시장 동향에 대한 통찰력을 제공하고 주요 산업 발전을 강조합니다. 위의 요소 외에도 보고서에는 최근 몇 년간 시장 성장에 기여한 여러 요소가 포함되어 있습니다.

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

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보고서 범위 및 세분화