Tamaño del mercado de pilas de combustible, participación, crecimiento e análisis de la industria, por tipo (celda de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC), celda de combustible de óxido sólido (SOFC), pila de combustible de ácido fosfórico, pila de combustible alcalino, otros), por uso final Industria, por aplicación y análisis regional, 2024-2031

Tamaño del mercado de pilas de combustible

El tamaño del mercado global de pilas de combustible se valoró en USD 3.55 mil millones en 2023 y se proyecta que crecerá de USD 4.20 mil millones en 2024 a USD 15.91 mil millones para 2031, exhibiendo una tasa compuesta anual de 20.97% durante el período de pronóstico.

El mercado está registrando un crecimiento constante, debido a la creciente demanda de estas celdas debido a la creciente adopción de vehículos eléctricos (EV). Las políticas regulatorias de apoyo para facilitar la implementación del producto están impulsando el mercado.

En el alcance del trabajo, el informe incluye productos ofrecidos por empresas como Ballard Power Systems, Bloom Energy, Ceres Power Holdings Plc, Doosan Fuel Cell Co., Ltd., Fuelcell Energy, Inc., Horizon Fuel Cell Technologies, Nexceris LLC, Nuvera Fuel Cells, LLC, Proton Motor Fuel Cell GmbH, SFS Energy AG y otros.

Las actividades continuas de I + D realizadas por jugadores clave están fomentando el crecimiento del mercado. Las empresas realizan extensos esfuerzos de investigación y desarrollo (I + D) para fomentar innovaciones destinadas a mejorar el rendimiento, la durabilidad y la rentabilidad. La presentación de herramientas avanzadas de modelado y simulación para mejorar los procesos centrales y optimizar los diseños también está fomentando el crecimiento del mercado.

Los fabricantes están utilizando modelado de dinámica de fluidos computacional (CFD), simulaciones de múltiples físicas y estrategias de control avanzadas para garantizar operaciones eficientes y confiables. Los jugadores clave están firmando numerosos acuerdos para lanzar tecnologías avanzadas en el mercado.

• Por ejemplo, el 7 de julio de 2023, Bloom Energy entró en un acuerdo con Perenco para desplegar 2.5 megavatios (MW) de sus celdas de combustible de óxido sólido en una ubicación en Inglaterra. Perenco, una prominente compañía de hidrocarburos independiente, produce 500,000 barriles de petróleo equivalente (BOE) diariamente en todas las operaciones en 14 naciones asociadas.

Estos avances estratégicos contribuyen significativamente al crecimiento del mercado de celdas de combustible.

Las celdas de combustible son dispositivos que generan electricidad a través de reacciones electroquímicas, que ofrecen una alternativa más limpia y eficiente a la generación de energía basada en la combustión tradicional. Tienen una amplia gama de aplicaciones, que incluyen transporte, procesos industriales, uso comercial, edificios residenciales y soluciones de almacenamiento de energía potencialmente a gran escala en el futuro.

Las celdas de combustible ofrecen niveles de eficiencia superiores al 60%, superando significativamente los motores de combustión convencionales. A diferencia de las baterías, las celdas de combustible no agotan ni requieren recarga, produciendo continuamente electricidad y calor siempre que se proporcione combustible.

Los componentes centrales de una celda de combustible incluyen dos electrodos del ánodo, que recibe el combustible (como el hidrógeno), y el cátodo, que toma aire, separado por un electrolito. Este sistema garantiza una fuente de energía sostenible y confiable.

Revisión del analista

Los fabricantes en el mercado se centran en avanzarTecnología de pila de combustiblePara aumentar la adopción de soluciones de energía limpia. Están desarrollando células de membrana de intercambio de protones para ofrecer una potencia sostenible y eficiente para numerosas aplicaciones.

Las actividades de M&A también están impulsando la consolidación, lo que permite a los actores clave expandir su huella global y mejorar la eficiencia operativa. Los gobiernos están lanzando iniciativas para promover EV de celdas de combustible.

• Por ejemplo, en marzo de 2022, el gobierno de la IndiaMinisterio de Transporte por la Carretera y CarreterasDesarrolló un proyecto de vehículo eléctrico de celda de combustible de hidrógeno verde (FCEV), el Toyota Mirai, para establecer un ecosistema basado en hidrógeno verde.

La creciente utilización de estas células en automotriz, residencial y transporte está empujando a los fabricantes para avances continuos.

Factores de crecimiento del mercado de celdas de combustible

La creciente demanda de fuentes de energía limpia está reforzando el crecimiento del mercado. Estas células ofrecen una tecnología de conversión de energía limpia que produce emisiones bajas o cero al generar electricidad a través de reacciones electroquímicas en lugar de combustión. Esta tecnología se utiliza cada vez más en varios productos, ya que ayuda a la integración de fuentes de energía renovables intermitentes en la red.

Las celdas de combustible contribuyen a una perspectiva de mercado favorable al convertir eficientemente el hidrógeno almacenado u otros combustibles renovables en electricidad. Además, la adopción de políticas e iniciativas de apoyo está impulsando la adopción generalizada de tecnologías de energía limpia. Además, las empresas en el mercado se están centrando en la fabricación de productos que ayudan a reducir las emisiones de carbono y promover la sostenibilidad.

• Por ejemplo, en noviembre de 2023, Kohler Energy lanzó un nuevo motor de hidrógeno KDI, junto con su sistema inaugural de energía de celdas de combustible de hidrógeno, ampliando su gama de soluciones de energía limpia. Este anuncio acelera la estrategia de Kohler Energy para proporcionar una amplia gama de productos de energía limpia e hidrógeno para la maquinaria fuera de la carretera, así como soluciones de energía en espera y prime para aplicaciones residenciales e industriales, con capacidades que van desde 20kW a más de 5MW.

El mercado enfrenta desafíos relacionados con el alto costo de las celdas de combustible. Estas células, que generan electricidad a través de reacciones químicas, generalmente involucran materiales caros como el platino para catalizadores y otros componentes especializados, lo que lleva a mayores costos de producción.

Esta barrera de costos puede obstaculizar la escalabilidad de las tecnologías de celdas de combustible, lo que las hace menos competitivas en comparación con las soluciones de energía tradicionales, como la gasolina o las baterías eléctricas. Los esfuerzos de I + D se centran en descubrir materiales alternativos y menos costosos para reemplazar el platino, como el níquel o los metales no preciosos, sin comprometer el rendimiento.

Además, los avances en los procesos de fabricación y las economías de escala podrían ayudar a reducir los costos de producción. Además, aumentar las inversiones en infraestructura de celdas de combustible, como las estaciones de reabastecimiento de combustible, podría contribuir a la reducción general de los costos.

Tendencias del mercado de pilas de combustible

El rápido aumento en la producción de hidrógeno verde es fomentado por la creciente demanda de soluciones de energía sostenible. El hidrógeno verde se puede producir minimizando el gasto y el impacto ambiental de las importaciones. Además, la producción de hidrógeno verde a partir de la biomasa de residuos crea una nueva fuente de ingresos para agricultores y comunidades locales.

Los gobiernos de todo el mundo están implementando políticas, iniciando iniciativas e inversiones de infraestructura para acelerar la producción. Los avances en la tecnología de electrolyzer han reducido los costos y una mayor eficiencia, lo que hace que la implementación a gran escala sea más factible.

• En enero de 2023, elGobierno de la Indiainició la misión nacional de hidrógeno verde, con el objetivo de lograr una capacidad de producción anual de 5 mil millones de toneladas métricas (MMT) de hidrógeno verde.

La creciente popularidad de las celdas de combustible microbianas está impulsando el mercado de pilas de combustible. Una celda de combustible microbiana (MFC) es un dispositivo que transforma la energía química en energía eléctrica mediante el uso de microorganismos. Operando como un sistema bioelectroquímico, MFCS aprovechan las bacterias para descomponer las sustancias orgánicas e inorgánicas, produciendo electricidad.

Esta tecnología tiene diversas aplicaciones, incluida la generación de energía, la recuperación de recursos y el tratamiento de aguas residuales. Particularmente efectivo en entornos de baja potencia, los MFC presentan una alternativa sostenible a las baterías tradicionales, lo que las hace ideales para aplicaciones como alimentar redes de sensores inalámbricos para monitoreo remoto y recopilación de datos.

Análisis de segmentación

El mercado global se ha segmentado según el tipo, el combustible, la industria del uso final, la aplicación y la geografía.

Por tipo

Según el tipo, el mercado se ha segmentado en una celda de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC), una celda de combustible de óxido sólido (SOFC), una celda de combustible de ácido fosfórico, una celda de combustible alcalino y otros. El segmento de la celda de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC) lideró el mercado de celdas de combustible en 2023, alcanzando una valoración de USD 2.21 mil millones.

Estas células se utilizan en altos números, debido a su eficiencia y versatilidad en numerosas aplicaciones. Se utilizan ampliamente en sistemas de energía portátiles, transporte y generación de energía estacionaria. Operan de manera eficiente a bajas temperaturas, lo que permite tiempos de inicio más rápidos y los hace ideales para aplicaciones automotrices y de consumo.

Por combustible

Según el combustible, el mercado se ha clasificado en hidrógeno, amoníaco, metanol, etanol e hidrocarburo. El segmento de hidrógeno capturó la mayor cuota de mercado de 71.23% en 2023. Las celdas de combustible de hidrógeno generan electricidad a través de una reacción electroquímica entre hidrógeno y oxígeno, siendo el agua el único subproducto.

Estas células son excepcionalmente eficientes y ecológicas, ya que no generan emisiones dañinas. Su adaptabilidad hace que el hidrógeno sea una fuente de energía atractiva en múltiples sectores. En el transporte, los vehículos de celdas de combustible presentan una alternativa sostenible a los motores de combustión convencionales.

En la generación estacionaria de energía, las celdas de combustible de hidrógeno ofrecen soluciones de energía confiables y limpias para uso residencial, comercial e industrial, posicionándolas como un componente crítico para reducir el impacto ambiental.

Por la industria del uso final

Según la industria del uso final, el mercado se ha segmentado en automotriz y transporte, servicios públicos y generación de energía, comerciales e industriales, residenciales y otros. Se espera que el segmento automotriz y de transporte obtenga los ingresos más altos de USD 7.47 mil millones para 2031.

Esta tecnología se adopta ampliamente en vehículos como autobuses, camiones y automóviles de pasajeros, debido a su capacidad para proporcionar una alta eficiencia energética, reabastecimiento de combustible rápido y capacidades de largo alcance. El aumento de los FCEV es particularmente prominente, con los principales fabricantes de automóviles que lanzan modelos con hidrógeno. Las empresas están presentando varios productos para las necesidades de sus clientes.

• Por ejemplo, en febrero de 2023, Weichai Power se asoció con Ceres, lanzó celdas de combustible de óxido sólido estacionarios en China. La celda de combustible logró más de 30,000 horas de tiempo operativo combinado. Además, el sistema cuenta con una tasa de eficiencia del 60% y es capaz de comenzar y detenerse hasta cuatro veces durante el proceso de generación de energía.

Por aplicación

Según la aplicación, el mercado se ha clasificado en transporte, generación de energía estacionaria, energía portátil y otros. Se espera que el segmento de transporte obtenga los ingresos más altos de USD 8.04 mil millones para 2031. Esta tecnología se está incorporando en numerosas aplicaciones de transporte para menores emisiones de carbono y dependencia de los combustibles fósiles.

Las celdas de combustible de hidrógeno, en particular, se consideran una alternativa viable a los motores de combustión interna tradicionales, que ofrecen rangos de conducción más largos y tiempos de reabastecimiento de combustible más cortos. Los incentivos gubernamentales para los avances en la infraestructura de celdas de combustible y la adopción de energía limpia están aumentando la adopción de vehículos de celdas de combustible.

Análisis regional del mercado de celdas de combustible

Basado en la región, el mercado global se clasifica en América del Norte, Europa, Asia Pacífico, Medio Oriente y África y América Latina.

América del Norte representó la mayor cuota de mercado de celdas de combustible de 36.23% en 2023, con una valoración de USD 1.28 mil millones. La creciente demanda deenergía limpiaLas soluciones y los avances tecnológicos están impulsando el mercado en la región de He. Varias iniciativas en los Estados Unidos tienen como objetivo promover la adopción de tecnologías de celdas de combustible en varios sectores como la generación de energía y el transporte.

• Por ejemplo, el 7 de febrero de 2023, la Junta de Recursos del Aire de California (CARB) otorgó la solicitud de Nikola Corporation de su Tre Hydrogen FCEV para ser elegible para el Proyecto de Incentivo de Incentivos de Camiones y Vales de autobuses de Emisión Cero de Carb (HVIP).

Se anticipa que el mercado de celdas de combustible en Asia Pacífico registrará un crecimiento significativo a una tasa compuesta anual de 22.94% durante el período de pronóstico. El apoyo gubernamental para la adopción de soluciones de energía limpia y sostenible está fomentando el crecimiento del mercado en la región. El aumento de la adopción de EV en países como China y Japón está impulsando el mercado en la región.

Los fabricantes de celdas de combustible en estas naciones se centran en invertir en desarrollo de infraestructura e I + D, lo que está impulsando el mercado. La creciente industria automotriz en Japón, India y China ha aumentado la adopción de estas células.

• Por ejemplo, en diciembre de 2023, segúnRecétido, India fabricó 5.851,507 vehículos automotores.

Panorama competitivo

El informe del mercado global de celdas de combustible proporcionará ideas valiosas con énfasis en la naturaleza fragmentada del mercado. Los jugadores prominentes se están centrando en varias estrategias comerciales clave, como asociaciones, fusiones y adquisiciones, innovaciones de productos y empresas conjuntas para expandir su cartera de productos y aumentar sus cuotas de mercado en diferentes regiones.

Las empresas están implementando iniciativas estratégicas impactantes, como la expansión de los servicios, invertir en I + D, establecer nuevos centros de prestación de servicios y optimizar sus procesos de prestación de servicios, que probablemente creen oportunidades para el crecimiento del mercado.

Lista de empresas clave en el mercado de celdas de combustible

• Sistemas de energía de Ballard
• Energía de floración
• Ceres Power Holdings plc
• Doosan Fuel Cell Co., Ltd.
• Fuelcell Energy, Inc.
• Tecnologías de celdas de combustible Horizon
• Nexceris LLC
• Nuvera Fuel Cells, LLC
• Película de combustible de motor protón GMBH
• SFS Energy AG

Desarrollos clave de la industria

• Enero de 2024 (asociación):Hyzon, un productor líder de tecnología avanzada de celdas de combustible de hidrógeno y proveedor de FCEV de alta resistencia de cero emisiones, lanzó 19 FCEV en tres continentes.
• Febrero de 2023 (lanzamiento):SFC Energy y Fctecnrgy Pvt. Ltd. lanzó una instalación combinada de fabricación de celdas de combustible de hidrógeno y metanol en la India. Esta iniciativa ayuda al desarrollo de una economía sostenible al tiempo que mejora la accesibilidad de la tecnología alemana en la India. La instalación producirá celdas de combustible estacionarias y móviles, generando energía limpia a partir de hidrógeno y metanol. A través de esta colaboración, la compañía tiene como objetivo hacer una contribución significativa a la producción local de energía renovable en toda la India.
• Enero de 2023 (asociación):Advent Technologies se asoció con Alfa Laval para investigar el uso de celdas de combustible de membrana de intercambio de protones de alta temperatura en aplicaciones marinas.

El mercado global de celdas de combustible está segmentado como:

Por tipo

• Película de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC)
• Fuelle de combustible de óxido sólido (SOFC)
• Celda de combustible de ácido fosfórico
• Pila de combustible alcalino
• Otros

Por combustible

• Hidrógeno
• Amoníaco
• Metanol
• Etanol
• Hidrocarburo

Por la industria del uso final

• Automotriz y transporte
• Utilidades y generación de energía
• Comercial e industrial
• Residencial
• Otros

Por aplicación

• Transporte
• Generación de energía estacionaria
• Potencia portátil

Por región

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