Tamanho do mercado, participação e análise da indústria da montagem do eletrodo de membrana, por componente (membranas, camadas de difusão de gás, juntas e outros) e por aplicação (células de combustível de membrana de troca de prótons (PEMFC), células de combustível de metanol direto (DMFC), eletrolzers e outros) e previsão regional, 2021-2028

O mercado global de montagem de eletrodos de membrana (MEA) deve crescer de US $ 0,42 bilhão em 2021 para US $ 1,70 bilhão em 2028, refletindo um CAGR robusto de 22,1%. Esse crescimento é apoiado por regulamentos ambientais mais rígidos, aumento do apoio do governo para tecnologias de hidrogênio e a crescente adoção de energia limpa e veículos elétricos. A Ásia -Pacífico surge como o principal mercado regional, seguido pela América do Norte e Europa. A América do Norte dominou o mercado de montagem de eletrodos de membrana com uma participação de 0,52% em 2020. O mercado de montagem de eletrodos de membrana nos EUA deve crescer significativamente, atingindo um valor estimado de US $ 435,91 milhões até 2032.

O relatório de pesquisa de mercado global de montagem de eletrodos de membrana (MEA) fornece informações acionáveis ​​para empresas, investidores e partes interessadas. O relatório oferece uma segmentação detalhada por componentes e aplicações, identificando as principais áreas de crescimento. Ele também fornece o impacto do CoVID-19, incluindo interrupções e tendências, e apresenta perfis dos principais players do setor.

O impacto global do Covid-19 tem sido sem precedentes e impressionantes, com a montagem do eletrodo de membrana testemunhando um impacto negativo na demanda em todas as regiões em meio à pandemia. Com base em nossa análise, o mercado global exibiu um crescimento menor de 12,3% em 2020 em comparação com o crescimento médio de ano anterior durante 2017-2019. O aumento do CAGR é atribuído à demanda e crescimento deste mercado, retornando aos níveis pré-pandêmicos assim que a pandemia terminar.

O conjunto do eletrodo da membrana fornece locais para reações químicas que ocorrem dentro de uma célula de combustível para converter o combustível em energia elétrica utilizável. A montagem inclui uma camada de difusão a gás, membrana de 5 camadas e membranas de 3 camadas, juntas ou componentes de vedação. Esses componentes são fabricados individualmente e depois pressionados em altas temperaturas e pressões e estão na forma de pilhas. O desempenho e a estabilidade das células de combustível dependem amplamente do método de preparação dos componentes da montagem.

O conjunto do eletrodo de membrana serve várias aplicações, comoeletrolisador, células de combustível de elétron de prótons, células de combustível de hidrogênio ou oxigênio, células de combustível direto de metanol e outras. O foco crescente na adaptação de energia limpa e na redução das emissões de CO2 impulsionou a comercialização de conjuntos de eletrodos de membrana.

Oportunidades de investimento limitadas em meio a Covid-19 para impedir o crescimento do mercado

Uma emergência global, como coronavírus ou pandemia de Covid-19, terminou significativamente várias operações comerciais e industriais em todo o mundo. As consequências dessa crise também deixaram as economias de vários países em rápido crescimento em turbulência. Quase todas as nações em todo o mundo observaram um aumento acentuado no número de população afetada desde o início do ano em curso. A indisponibilidade de qualquer cura ou vacina para a infecção viral durante os estágios iniciais levou muitos profissionais e participantes do setor a introduzir várias medidas de combate para mitigar o impacto continuamente. Além disso, as implicações da crise pandêmica revelaram diferentes tipos de problemas, como escassez de funcionários operacionais, déficits na renda operacional, desligamento de várias plantas, negociações globais restritas e muito mais, especificadas por sua natureza das operações.

Consequentemente, o mercado global também foi moderadamente afetado pelo resultado dessa situação sem precedentes, pois vários países sofreram uma perda considerável na força de trabalho total nos vários setores. A indisponibilidade da força de trabalho qualificada, juntamente com os desligamentos de longa duração das fábricas, resultou em uma produção limitada de células de combustível e eletrolisadores, dificultando o crescimento da indústria. Por exemplo, em junho de 2020, a Agência Internacional de Energia (IEA) afirmou que o hidrogênioveículos de células de combustívelobservaram um impulso significativo antes da crise do Covid-19 em 2019 e no início dos anos 2020. No entanto, os desenvolvimentos em todo o setor agora são suscetíveis devido a uma demonstração inexpressiva de tecnologias, juntamente com interrupções nas linhas do tempo dos projetos de produção de baixo carbono.

Os principais países de produção de energia renováveis ​​e baseados em fósseis, como a China e os EUA, tomaram ações severas para impedir o crescimento do novo coronavírus. Vários governos de todas as regiões apresentaram planos de ação rigorosos para conter a disseminação da infecção. Por exemplo, em março de 2020, diferentes administrações estatais nos EUA anunciaram um protocolo de bloqueio que afeta vários procedimentos residenciais, comerciais e industriais. Durante o mês, diferentes cidades e estados, incluindo São Francisco, Califórnia, Nova York, Illinois, Connecticut, Nova Jersey, Louisiana e muitos outros, implementaram ordens de permanência em casa para limitar a exposição da população ao vírus.

Últimas tendências

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As iniciativas crescentes de reduzir a emissão prejudicial estão impulsionando o crescimento do mercado

A imposição de vários padrões internacionais para reduzir as emissões de gases de efeito estufa voltou a atenção de vários fabricantes automotivos a novas tecnologias relacionadas a veículos elétricos, híbridos ou veículos de células de combustível. Como resultado, vários fabricantes estão desenvolvendo novas tecnologias ambientalmente amigáveis ​​para o setor automotivo. Por exemplo, em outubro de 2020, o Conselho de Pesquisa Científica e Industrial (CISR) e a indústria do KPIT desenvolveram com sucesso uma pilha de células de combustível LT-PEMFC de grau automotivo e correu com sucesso sua trilha em um carro de protótipo de célula a combustível de hidrogênio (HFC). A empresa trouxe experiência em engenharia de pilhas, incluindo uma montagem de pilha, integração do sistema, software de controle, trem de força elétrico e outros componentes que permitirão a corrida de veículos de células de combustível. A empresa acredita que o uso da tecnologia de células a combustível de hidrogênio para gerar energia elétrica reduzirá a emissão de gás nocivo que desempenhará um papel fundamental na mobilidade futura e espera -se que seja comercialmente viável.

Além disso, em fevereiro de 2020, a Hyundai Motor Company expandiu sua parceria com o Departamento de Energia dos EUA (DOE) e seu apoio ao programa de hidrogênio e células de combustível doe. A Hyundai fornecerá ao DOE cinco veículos elétricos de células de combustível (FCEV) para avançar na pesquisa e desenvolvimento de tecnologias de células de combustível como parte do acordo. Além disso, a empresa pretende abordar as barreiras técnicas e permitir tecnologias de hidrogênio e células de combustível em aplicações e setores.  Espera -se que esses fatores conduzam o mercado global de montagem de eletrodos de membrana durante o período de previsão.

Fatores determinantes

Inovações tecnológicas aumentadas empolgadas pelos esquemas do governo para impulsionar o crescimento do mercado

As células de combustível e os eletrolisadores são uma tecnologia viável e crucial para transformar sistemas de energia com maior eficiência e menos emissão de dióxido de carbono. No entanto, a disponibilidade de diferentes recursos e diferentes tecnologias abordou a participação substancial dos países no desenvolvimento da tecnologia de células de combustível. Portanto, o governo apoiou várias tecnologias colaborativas para projetos de P&D e demonstração com programas de financiamento competitivo. Por exemplo, o governo alemão, juntamente com o setor industrial, formou uma aliança estratégica conhecida como Programa Nacional de Inovação em Tecnologia de Hidrogênio e Células de Combustível (NIP) para apoiar o desenvolvimento de tecnologias de células de combustível e pode ser considerada a parte mais crucial do roteiro alemão para células de combustível. A Aliança trabalha para planejar e descrever a estrutura estratégica para desenvolvimento adicional em tecnologias de células de combustível em diferentes aplicações.

O Programa Internistral de Inovação Nacional para Hydrogênio e Tecnologia de Células de Combustível administrou cerca de US $ 28,5 milhões em financiamento anual para a aplicação de mobilidade ao longo de dez anos de duração. Além disso, o governo também trabalhou estrategicamente para estimular a melhoria na produção e no desempenho em massa na indústria de células de combustível.  Portanto, um desenvolvimento significativo na tecnologia de células de combustível e iniciativas governamentais para o desenvolvimento tecnológico impulsiona o mercado global de montagem de eletrodos de membrana.

Iniciativas crescentes para células de combustível na indústria automotiva para apoiar o crescimento

A indústria automotiva contribui para as emissões globais, atribuindo a dependência do combustível fóssil como fonte de energia primária. As iniciativas crescentes para a emissão zero têm clientes inclinados a adotar veículos de emissão zero (ZEVs) ouVeículos elétricos (VEs), que começa como uma probabilidade de veículos elétricos de células de combustível, criando oportunidades para o mercado. Os fabricantes automotivos estão fazendo enormes investimentos para o desenvolvimento de veículos eficientes e de alta potência, o que cria oportunidades significativas para a tecnologia de células de combustível. Devido a esse fator, as oportunidades de mercado podem ser significativamente aceleradas pelo fornecimento diversificado de veículos e modelos por várias montadoras e cometer o alto volume de produção. 

Além do fator lateral da oferta, a crescente iniciativa do governo para soluções de energia limpa capacita o crescimento da tecnologia de células de combustível. Em julho de 2020, a União Europeia pressionou a estratégia de hidrogênio da UE para apoiar a energia limpa, aumentando o financiamento europeu e alocando aproximadamente US $ 825 bilhões e um plano de transição inteiro. A União Europeia também forneceu um guia detalhado sobre investimentos, criação de mercado, pesquisa e desenvolvimento, incentivando as indústrias a adotar veículos com eficiência energética.

Políticas ambientais, como limites de emissão, sabem iniciativas para as montadoras investirem em desenvolvimento e produção de veículos limpos. Por exemplo, em novembro de 2020, o Volvo Group e a Daimler Truck planejaram desenvolver e produzir sistemas de células de combustível comercializadas para caminhões pesados ​​e outras aplicações como um passo inicial para o transporte sustentável. Espera -se que isso estimule o crescimento do mercado de montagem de eletrodos da membrana durante o período de previsão.

Fatores de restrição

Desafios de durabilidade associados a células de combustível que provavelmente dificultam o crescimento do mercado

A fabricação do MEA se correlaciona com o desempenho da pilha, pois é um componente essencial da célula de combustível e dos eletrolisadores onde ocorre reações eletroquímicas. Foi reconhecido que defeitos, como maior resistência interfacial entre as camadas do catalisador ou a rachadura na camada de catalisador durante o processo de fabricação de medidas, influenciam a degradação da pilha. Além da questão da degradação, o alto custo continua sendo outro grande desafio para o mercado.

Vários estudos e demonstrações foram realizados, resultando em degradação na inicialização e desligamento frequentes, diminuindo a densidade máxima de potência ou ciclismo de carga de energia quase aleatório, o que confronta os problemas de durabilidade nas condições práticas de carga e dificulta a viabilidade comercial da tecnologia de células de combustível.

Além disso, a umidificação do MEA causa menor condutividade e leva a um incremento de resistência nomembranae camada de catalisador, resultando na degradação química da membrana. Esse mecanismo de degradação resulta em afinamento e redução da força mecânica, causando perda de desempenho ou falha celular, o que pode dificultar a demanda do produto. No entanto, várias pesquisas foram impulsionadas para o desenvolvimento de identificação de falhas na tecnologia de células de combustível. Por exemplo, as metodologias da FRA foram aplicadas à pesquisa e desenvolvimento de PEMFCs, que analisam os diferentes mecanismos de degradação que afetam o desempenho do PEMFC. Além disso, a espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) foi usada para apoiar a otimização dos componentes.

Segmentação

Por análise de componentes

Segmento de membranas para crescer em ritmo alto

Com base nos componentes, o mercado é segmentado em membranas, camadas de difusão de gás, juntas e outros.

Entre estes, o segmento de membranas representou a participação de mercado da Membrane Electrody Assembly do mercado global em 2020. O componente da membrana atua como um isolador elétrico na assembléia. O componente fornece estabilidade mecânica, química e eletroquímica forte em um ambiente rico em produtos químicos em uma variedade de condições operacionais e também oferece vida longa, com baixa permeabilidade ao reagente.

O segmento de camadas de difusão de gás deverá experimentar um crescimento considerável durante o período de previsão, pois essas camadas atuam como meio poroso para transportar o reagente do campo de fluxo e dispersando -o uniformemente nos locais do catalisador. 

O segmento de outros inclui componentes como tinta, lavagem ácida, prensagem a quente e métodos de corte e sessão.

Por análise de aplicação

An Infographic Representation of Membrane Electrode Assemblies MEA Market

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O segmento de célula de combustível de membrana de troca de prótons (PEMFC) foi responsável pela maior participação de mercado

Com base no usuário final, o mercado é categorizado na célula de combustível de membrana de troca de prótons (PEMFC), célula de combustível direta de metanol, eletrolisadores e outros.

O segmento de células de combustível da membrana de troca de prótons foi responsável pela principal participação no mercado em 2020. A célula de combustível de membrana de troca de prótons é amplamente utilizada em aplicações estacionárias para sistemas de energia e dispositivos portáteis. Além disso, muitos fabricantes usam células de combustível PEM em automóvel, ônibus, demonstração de veículos comerciais.

O eletrolisador também é o segmento-chave do mercado, pois é considerado uma das tecnologias mais confiáveis ​​para produzir hidrogênio verde de maneira não poluente e usa energia renovável como fonte elétrica. O aplicativo produz hidrogênio diretamente no local e é comparativamente o método mais barato.

O segmento de outros inclui aplicações como células de combustível de eletrólito de polímero, células de combustível alcalino, células de combustível de hidrogênio ou oxigênio e muito mais.

Insights regionais

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O mercado foi analisado em cinco regiões principais, a saber, América do Norte, Ásia -Pacífico, Europa e o resto do mundo. 

A Ásia -Pacífico é a principal região do mercado global. Em termos de valor, a região detinha uma participação de 53,4% em 2020. Na Ásia -Pacífico, a crescente demanda por veículos elétricos, várias estruturas para promover energia renovável e deve agregar o mercado de conjuntos de eletrodos de membrana devido à consideração geral das células de combustível e às tecnologias de hidrogênio para alcançar o objetivo. A Conferência de Comercialização de Células de Combustível do Japão (FCCJ), uma organização do setor privado, promoveu a tecnologia de células de combustível para criar um cenário de comercialização da FCEV e acumulou o número de FCEV em cerca de 2 milhões em 2025, cobrindo a maioria das cidades do Japão

A América do Norte deve crescer exponencialmente durante o período de previsão devido à introdução comercial da tecnologia de células de combustível e investimentos substanciais no programa de pesquisa e desenvolvimento decélula de combustíveltecnologias. A Administração de Tecnologias de Células de Fuel do Departamento de Energia dos EUA (DOE) estabeleceu metas para promover a comercialização generalizada de tecnologias de células de combustível por meio de desenvolvimento tecnológico, demonstração e diversos esforços para superar os desafios institucionais e de mercado. Além disso, vários estados estão colocando planos de ação para diminuir a pegada de carbono.

Na Europa, o foco no desenvolvimento de veículos com alto teor de potência e a promoção da transpiração à base de hidrogênio é agregar o mercado de conjuntos de eletrodos de membrana. As várias iniciativas dos órgãos governamentais mudaram os holofotes sobre o desenvolvimento e a comercialização de tecnologias de células de combustível. Por exemplo, o projeto GAIA financiado pela União Europeia (UE), que se concentra no desenvolvimento de alta potência e alta densidade automotiva de densidade de corrente, tem o objetivo de um aprimoramento significativo dos projetos Meenses que satisfazem o custo, a durabilidade e as metas operacionais definidas pela célula de combustível. Além disso, o projeto incorpora OEMs, principais organizações da indústria e pesquisa, a experiência em ciência e tecnologia de células de combustível para desenvolver um desempenho de maior desempenho.

O restante do mundo manteve uma parcela mínima do mercado em 2020. Vários países, como África do Sul, Dubai e Brasil, mostraram interesse significativo em testar e implantar FCEs nos próximos anos. Além disso, os países também estão investindo substancialmente para desenvolver infraestrutura de hidrogênio e apoiar a transição na mobilidade geral. Por exemplo, em fevereiro de 2021, a África do Sul espera começar a fabricar e comercializar tecnologias de células de combustível. O governo tem trabalhado com a análise da indústria do setor privado, academia e vários parceiros para o desenvolvimento da tecnologia de células de combustível de hidrogênio e tecnologia de armazenamento de energia. Espera -se que esse desvio na energia de hidrogênio impulsione o mercado. Além disso, este trabalho também serve ao estabelecimento de novos usos e um novo mercado para o Grupo de Metal de Platina, que tem enorme disponibilidade no país.

Principais participantes do setor

Ballard Power Systems para se concentrar em expandir sua linha de produtos e utilizar seus canais para comercializar novos produtos

Atualmente, a Ballard Power Systems, Johnson Matthey, Basf SE, W. L. Gore & Associates, Inc. e Plug Power Inc. são os principais participantes do mercado, representando uma participação dominante em 2020. Iniciativas governamentais de apoio para a crescente indústria renovável e um número crescente de fusos e aquisições levou a uma concorrência intensa no mercado.

A Ballard Power Systems está envolvida no desenvolvimento e fornecedor de soluções inovadoras de células de combustível para mercados como automotivo, marinho, ferroviário, manuseio de materiais e outros. O portfólio de produtos da empresa é categorizado em dois segmentos principais: produtos de energia de células de combustível e soluções de tecnologia.  A divisão de formulação e integração para montagem de membrana está sob o desenvolvimento do produto e fornece experiência e recursos que apóiam o avanço da tecnologia de células de combustível. A Companhia opera três instalações em Burnaby, Canadá, que têm uma capacidade combinada de produzir um milhão de medidas e pilhas de combustível anualmente. Por exemplo, em 28 de setembro de 2020, a Ballard Power Systems decidiu expandir sua capacidade de fabricação para produzir conjuntos de eletrodos de membrana em seis vezes em sua instalação de sede em Vancouver.

Lista de empresas -chave perfiladas:

• Ballard Power Systems(Canadá)
• Johnson Matthey (Reino Unido)
• Sistemas de energia dinamarquesa (Dinamarca)
• BASF SE (Alemanha)
• W.L. Gore & Associates, Inc.(NÓS.)
• Giner Inc.(NÓS.)
• FuelCellSetc (EUA)
• Células de combustível IRD (Dinamarca)
• Greenerity GmbH (Alemanha)
• Plug Power Inc. (EUA)
• Hyplat (África do Sul)
• A empresa Chemours (EUA)
• Sainegy (Geórgia)
• Yangtze Energy Technologies, Inc. (Taiwan)
• Wuhan Wut New Energy Co., Ltd (China)
• Yuanbo Engineering Co., Ltd (China)

Principais desenvolvimentos da indústria:

• Janeiro de 2021 -A Johnson Matthey e a SFC Energy AG assinam um novo acordo multimilionário para o fornecimento de conjuntos de eletrodos de membrana (MEDs). A JM fornecerá pelo menos 400.000 conjuntos de eletrodos de membrana. O acordo está começando em fevereiro de 2021 por uma duração de mais de três anos.
• Setembro de 2020 -A Ballard Power Systems decidiu expandir sua capacidade de fabricação para a produção de conjuntos de eletrodos de membrana (MEA) em seis vezes em sua instalação de sede em Vancouver, Canadá. A capacidade atualizada produz 6 milhões de medidas anualmente, equivalente a aproximadamente 1,66 gigawatts. A atualização da capacidade tornou a instalação de Vancouver de Ballard a maior unidade de produção de células de combustível operando em todo o mundo para veículos comerciais.

Cobertura do relatório

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O relatório do mercado apresenta uma avaliação abrangente do setor, oferecendo informações valiosas, fatos, informações relacionadas à indústria e dados históricos. Várias metodologias e abordagens foram adotadas para fazer suposições e opiniões significativas para formular o relatório de pesquisa de mercado. Além disso, o relatório abrange uma análise e informações detalhadas, conforme segmentos de mercado, incluindo componentes, aplicativos e regiões, ajudando nossos leitores a obter uma visão abrangente da indústria global.

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