Mercado de células de combustível de membrana de troca de prótons (PEMFC) para tamanho de aplicativo estacionário, análise e análise da indústria, por usuário final (usinas de energia, data centers, indústria siderúrgica, saúde, porto marítimo, indústria química, comercial e industrial e outros) e previsão regional, 2024-2032

O mercado global de células de combustível de membrana de troca de prótons (PEMFC) para o tamanho da aplicação estacionária foi avaliado em US $ 323,52 milhões em 2023 e deve crescer de US $ 558,05 milhões em 2024 para US $ 2.873,19 milhões em 2032, exibindo um CAGR de 22,73% durante a previsão. A América do Norte dominou o mercado de células de combustível de membrana de troca de prótons (PEMFC), com uma participação de 45,28% em 2023. 

A célula de combustível da membrana de troca de prótons (PEMFC) é um tipo de célula de combustível que gera eletricidade combinando hidrogênio e oxigênio através de uma reação eletroquímica. O hidrogênio é fornecido através do ânodo e o oxigênio entra através do cátodo. No ânodo, as moléculas de hidrogênio se dividem em prótons e elétrons, onde os prótons se movem através de uma membrana enquanto os elétrons criam uma corrente elétrica. A membrana apenas permite que os prótons passem, forçando elétrons através de um circuito externo e gerando eletricidade.

Os PEMFCs são conhecidos por sua alta densidade de potência, inicialização rápida e adequação a várias aplicações, incluindo transporte e geração estacionária de energia. Isso se deve à sua eficiência, baixas emissões e potencial para usar o hidrogênio como fonte de energia limpa.

A pandemia COVID-19 criou numerosos desafios no desenvolvimento da célula de combustível da membrana de troca de prótons globais (PEMFC) para o mercado de aplicação estacionária. O PEMFC é utilizado principalmente para fornecer soluções de energia de backup e armazenamento de energia para aplicações residenciais, comerciais e industriais. A demanda por PEMFC foi impactada negativamente devido ao desligamento de vários negócios de usuários finais, especificamente nos setores comerciais e industriais. Além disso, as interrupções na cadeia de suprimentos impediram a fabricação e a distribuição de componentes e sistemas PEMFC, causando atrasos e aumento de custos.

Mercado de células de combustível de membrana de troca de prótons (PEMFC) para aplicação estacionária Tendências

Crescimento robusto de data centers para aumentar a demanda por células de combustível de membrana de troca de prótons (PEM)

Durante os anos históricos, houve um enorme aumento no número de estabelecimentos para data centers em todo o mundo, devido às indústrias de expansão de TI e telecomunicações. O crescimento nessas indústrias, apoiado pelo aumentoInternet das Coisas (IoT)Os dispositivos exigem a exigência de data centers de processamento, armazenamento e análise dos dados gerados por esses dispositivos e indústrias.

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Mercado de células de combustível de membrana de troca de prótons (PEMFC) para fatores de crescimento da aplicação estacionária

Necessidade crescente de energia limpa na geração de energia para aumentar a demanda do produto

A crescente necessidade de soluções de energia limpa em todo o mundo para controlar as emissões de estufa e promover a sustentabilidade está impulsionando a demanda por membrana de troca de prótonscélulas de combustívelem aplicações estacionárias. A emissão global de gases de efeito estufa tem aumentado continuamente devido à crescente população, atividades industriais e produção de eletricidade em todo o mundo. De acordo com a Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA), as emissões totais de estufa em 2021 foram de 6.340 milhões de toneladas de co₂ equivalente, para as quais a produção de eletricidade foi responsável por cerca de 25% das emissões. As células de combustível de membrana de troca de prótons oferecem uma solução energética de emissão zero, produzindo eletricidade com apenas água e calor como subprodutos, que suportam diretamente o objetivo global de reduzir as emissões de gases de efeito estufa e mitigar os efeitos das mudanças climáticas.

O aumento das iniciativas governamentais para expandir a capacidade de geração de energia para alimentar o crescimento do mercado

O requisito de energia e eletricidade está crescendo continuamente em todo o mundo devido à população crescente e à expansão dos setores residencial, comercial e industrial. De acordo com a Agência Internacional de Energia (IEA), o consumo total de energia em todo o mundo aumentou para cerca de 2% em 2023 e deve aumentar ainda mais para 3,3% em 2024. Para atender a essa crescente demanda de energia, os governos de vários países como a Índia, a Arábia Saudita, a China, o Brasil e outros estão adotando várias iniciativas e investimentos para expandir seu poder de poder.

Além disso, para a expansão das capacidades de geração de energia, os governos dos países estão focados principalmente emenergia renovávelFontes para alcançar as emissões líquidas de carbono zero até 2050, conforme discutido no Acordo de Paris. Por exemplo, em 2023, a Ballard Power Systems concordou em entregar as células de combustível PEM à Cross Wind, uma joint venture entre a Shell e a Eneco, por sua instalação no projeto de vento de Hollandse Kust Noord Offshore.

Assim, o aumento das iniciativas governamentais para expandir a capacidade de geração de energia pode servir como um fator significativo do mercado de células de combustível de membrana de troca de prótons (PEMFC) para o crescimento da aplicação estacionária.

Fatores de restrição

Alto custo associado à fabricação do PEMFC para restringir o crescimento do mercado

O alto custo incorrido para o desenvolvimento de membranas de troca de prótons (PEM) tem sido um fator de restrição quando se trata de sua adoção em aplicações estacionárias. As células de combustível PEM usam metais preciosos, como a platina como catalisadores nas camadas do eletrodo, que desempenham um papel fundamental nas reações eletroquímicas que ocorrem dentro da célula de combustível. Os metais preciosos são caros e o alto custo de material aumenta o custo geral de desenvolvimento. O custo do catalisador usado na fabricação de 80kW PEMFC é de cerca de US $ 160, o que gira o custo geral de desenvolvimento do PEMFC de 80kW para US $ 1700.

Além disso, a própria membrana de troca de prótons é feita de materiais especializados (membranas de polímeros) que também podem ser caras. A membrana deve manter a alta condutividade de prótons, garantindo estabilidade química e mecânica.

Mercado de células de combustível de membrana de troca de prótons (PEMFC) para análise de segmentação de aplicação estacionária

Por análise do usuário final

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O segmento de usina de energia dominou o mercado devido à crescente instalação de células de combustível de membrana de troca de prótons (PEMFCs) para energia de backup

Com base no usuário final, o mercado é segmentado em usinas de energia, data centers, indústria siderúrgica, saúde, porto marítimo, indústria química, comercial e residencial e outros.

O segmento da usina possuía a maior participação em 2023, devido ao crescente requisito de soluções de energia de backup durante emergências. Além disso, a demanda por energia contínua e ininterrupta está aumentando rapidamente em todo o mundo. De acordo com a International Energy Association (IEA), a demanda global de energia aumentou 6% em 2021. Com essa crescente demanda, interrupções e flutuações também estão aumentando no suprimento de energia, alimentando ainda mais a demanda por PEMFCs.

Insights regionais

Geograficamente, o mercado é estudado na América do Norte, Europa, Ásia -Pacífico e o resto do mundo.

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A América do Norte é responsável pela maioria do mercado global de células de combustível de membrana de troca de prótons (PEMFC) para participação em aplicativos estacionários. A região consiste em alguns dos principais países do mercado PEMFC (EUA e Canadá), o que a tornou uma região dominante nesse mercado. Esses países exibem a presença de fabricantes líderes, como Ballard Power, Nuvera Fuel Cell, Plug Power e outros. Além disso, a aplicação do PEMFC foi testemunhada principalmente em setores estacionários, como data centers para fornecer poder de backup. Sua aplicação também foi testemunhada em usinas de poder por fornecer poder de backup durante falta de energia e intermitência.

Estima -se que a Ásia -Pacífico cresça significativamente durante o período de previsão. O crescimento na implantação do PEMFC é impactado positivamente na região devido à alta adoção de atividades de pesquisa e desenvolvimento em países como China, Japão e Coréia do Sul. Essas regiões também testemunharam alguns dos principais projetos de hidrogênio em larga escala, que também apoiariam a integração do PEMFC. Além disso, o Japão e a Coréia do Sul compreendem mais da metade dos 11 GW de capacidade global de fabricação de células de combustível, pressionando posteriormente o crescimento do mercado.

O mercado da Europa para células de combustível de membrana de troca de prótons está testemunhando um crescimento constante devido às rigorosas regras e regulamentos enquadrados pela União Europeia e pelos governos de outros países por limitar as emissões de carbono e promover soluções de energia limpa, o que levaria a adoção do PEMFC em aplicações estacionárias nos próximos anos. A Comissão Europeia considerou as células de combustível uma indústria estratégica de zero líquido e lançou uma estrutura de políticas para promover a fabricação avançada de células de combustível baseada na UE.

As regiões do resto do mundo devem testemunhar um crescimento gradual durante o período de previsão. A pesquisa e o desenvolvimento foram restritos a alguns países devido à disponibilidade limitada de recursos, fundos, investimentos e outros fatores. A pesquisa e desenvolvimento relacionados à infraestrutura de hidrogênio e células de combustível tem sido limitada a países como México, Brasil e GCC. As iniciativas do governo se concentraram em aumentar a produção de hidrogênio renovável para sua utilização como estima -se um combustível mais limpo no transporte, estacionário e outros setores para impulsionar a expansão do mercado.

Lista de empresas -chave no mercado de células de combustível de membrana de troca de prótons (PEMFC) para aplicação estacionária

Os principais participantes estão avançando e desenvolvendo continuamente os sistemas PEMFC para fortalecer suas posições de mercado

O Plug Power, um dos principais players do mercado de tecnologia de células de combustível de membrana de troca de prótons (PEM), tem uma presença mundial, com parcerias e projetos na Europa, América do Norte e Ásia. A empresa está oferecendo e desenvolvendo sua tecnologia de células de combustível de membrana de troca de prótons para várias aplicações, como transporte, geração estacionária de energia e outros. Outros participantes também estão oferecendo sua tecnologia de células de combustível de membrana de troca de prótons para várias aplicações, como transporte, geração estacionária de energia e muito mais.

Alguns dos outros players ativos no mercado Doosan, Nedstack Fuel Cell Technology BV, Tw Horizon Fuel Cell Technologies etc. Devido à alta produção em vários aplicativos, os participantes fortalecerão sua posição no setor.

• Em junho de 2023, a Plug Power anunciou o suprimento de 8 MW de energia estacionária de células a combustível de hidrogênio para a Energy Vault Holdings, Inc., para fornecer energia limpa à cidade de Calistoga, localizada na região vinícola da Califórnia, durante períodos de incêndios florestais e outras emergências. Seria a maior instalação planejada de células de combustível movida a hidrogênio nos EUA

Lista de empresas -chave perfiladas:

• Plug Power Inc. (EUA)
• Cummins Inc. (EUA)
• Toshiba Corporation (Japão)
• Tw Horizon Fuel Cell Technologies (Cingapura)
• Nedstack Cell Technology BV(Holanda)
• Elringklinger AG (Alemanha)
• Intelligent Energy Limited (Reino Unido)
• Ballard Power Systems (Canadá)
• Nuvera Fuel Cells, LLC (EUA)
• Johnson Matthey(REINO UNIDO.)

Principais desenvolvimentos da indústria:

• Outubro de 2023 -A TW Horizon lançou um sistema de célula de combustível PEM de 2MW de 2MW (CHP) e tem como alvo a instalação de usinas estacionárias de até 100MW em todo o mundo.
• Julho de 2023 -O Nedstack entrou em parceria com a AVL para os serviços de amostragem, fabricação de testes e testes da célula PEMFC de 3ª geração da Nedstack, que está em desenvolvimento desde 2017. A plataforma de pilha de terceira geração aprimorará o desenvolvimento da tecnologia de células de combustível PEM, oferecendo potência incomparável e durabilidade em ambientes estacionários e maritáticos.
• Julho de 2023 -A Cummins Inc. anunciou a compra de 19% de juros da Air Liquide na Hydrogenics Corporation. A Hydrogenics Corp. foi adquirida anteriormente pela Cummins em 2019, que adicionou tecnologias importantes de células de combustível e eletrolisador ao portfólio da Cummins. 
• Maio de 2023 -A Plug Power lançou um novo sistema de células de combustível estacionário de alta potência para carregar comercialVeículo elétrico (EV)frotas. O tanque de hidrogênio líquido de 18.000 galões combinado com uma solução de células de combustível PEM em escala de megawatt forneceria mais de 60 megawatts (MWH) de energia, o que pode cobrar mais de 600 eVs.
• Janeiro de 2023 -A Ballard Power Systems concordou em entregar células de combustível PEM à Cross Wind, uma joint venture entre a Shell e a Eneco, por sua instalação no projeto de vento de Hollandse Kust Noord Offshore.

Cobertura do relatório

O relatório fornece uma análise detalhada do mercado e se concentra em aspectos-chave, como empresas líderes e principais usuários finais do produto. Além disso, o relatório oferece informações sobre as tendências do mercado e destaca os principais desenvolvimentos da indústria. Além dos fatores acima, o relatório abrange vários fatores que contribuíram para o crescimento do mercado nos últimos anos.

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

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