حجم سوق خلايا التحليل الكهربائي للأكسيد الصلب، وحصتها وتحليل الصناعة، حسب نوع المنتج (الأنبوبي وغيرها)، حسب التطبيق (العمليات الصناعية، وإنتاج الهيدروجين، وإنتاج الوقود، وغيرها)، حسب المستخدم النهائي (محطات توليد الطاقة، والمصافي، وغيرها) ، والتنبؤات الإقليمية، 2024-2032

آخر تحديث: February 17, 2025 | شكل: PDF | معرف التقرير: FBI109177

رؤى السوق الرئيسية

بلغت قيمة سوق خلايا التحليل الكهربائي للأكسيد الصلب العالمي 118.71 مليون دولار أمريكي في عام 2024. ومن المتوقع أن ينمو السوق من 208.78 مليون دولار أمريكي في عام 2025 إلى 11,687.75 مليون دولار أمريكي بحلول عام 2032، مما يُظهر معدل نمو سنوي مركب قدره 77.71٪ خلال الفترة المتوقعة.

سوف تتطلب تكنولوجيا الغد المتطورة أجهزة إلكترونية يمكنها تحمل الظروف القاسية. نوع الأجهزة التي هي قيد العمل حالياً تعمل على إفادة أشباه الموصلات عالية الحرارة، الجيل القادمخلايا الوقودوخلايا التحليل الكهربائي للأكسيد الصلب (SOEC)، والتي يمكن أن يكون لها تطبيقات في صناعات السيارات والطاقة والفضاء. أنشأت وكالة ناسا خلية التحليل الكهربائي للأكسيد الصلب، وتم السماح بها في 22 أبريل^{اختصار الثاني}على مركبة NASA Mars 2020 Rover Perseverance لإنتاج الأكسجين من الغاز الموجود في الغلاف الجوي للمريخ. وتأمل ناسا أن يؤدي هذا النموذج الأولي في يوم من الأيام إلى معدات تسمح لرواد الفضاء بإنتاج وقود الصواريخ والهواء القابل للتنفس أثناء وجودهم على المريخ.

لقد أشعل جائحة كوفيد-19 السباق على الريادة في مجال الهيدروجين النظيف، حيث أدركت العديد من البلدان أهمية الهيدروجين في الحديث عن التحدي المزدوج المتمثل في تغير المناخ والتعافي الاقتصادي من كوفيد-19. وقد تم تخصيص حصص كبيرة من أموال التحفيز في البلدان لمشاريع الهيدروجين، الأمر الذي جلب الهيدروجين إلى عالم المنافسة في الاقتصاد الجغرافي. ويسمى الهيدروجين المنتج من مصادر الطاقة المتجددة بالهيدروجين الأخضر، والذي يمكنه تلبية هدف الأمم المتحدة من خلال تخزين الشبكة الكهربائية في أوقات الطلب الهائل.

سوق خلايا التحليل الكهربائي للأكسيد الصلب الاتجاهات

انتشار خلايا التحليل الكهربائي المدعومة بالمعادن ذات درجة الحرارة العالية في السوق

تستخدم خلايا التحليل الكهربائي تيارًا كهروكيميائيًا مباشرًا لتحفيز تفاعل غير تلقائي، مثل تقسيم الماء لإنتاج الأكسجين والهيدروجين. تعمل خلايا التحليل الكهربائي للأكسيد الصلب ذات درجة الحرارة العالية عادةً في نطاق من 500 إلى 900 درجة مئوية وتستخدم طبقات إلكتروليت أكسيد السيراميك التي تقوم في المقام الأول بتوصيل أيونات الأكسيد أو البروتونات. يوفر التشغيل في درجات الحرارة المرتفعة هذه فوائد متميزة مقارنة بالمحلل الكهربي المتوفر تجاريًا بغشاء تبادل البروتون (PEM) وغشاء التبادل القلوي (AEM) الذي يعمل بين درجة حرارة الغرفة و100 درجة مئوية تقريبًا. على وجه الخصوص، يمكن استخدام المواد الرخيصة غير البلاتينية كمحفزات، والغشاء الخزفي غير منفذ، وبالتالي يمكن الحصول على منتجات عالية النقاء بسهولة. الطاقة الكهربائية وإجمالي الطلب على الطاقة أقل بسبب اختلاف المحتوى الحراري بين الماء السائل والبخار والاستهلاك الموضعي للحرارة المقاومة من الخلية والمصادر الخارجية.

طلب عينة مجانية لمعرفة المزيد عن هذا التقرير.

عوامل نمو سوق خلايا التحليل الكهربائي للأكسيد الصلب

زيادة إنتاج الهيدروجين الأخضر لدفع سوق شركة نفط الجنوب

الهيدروجين سريع، مما يثبت نفسه كوقود المستقبل، سواء كان ذلك لتوليد الطاقة أو تشغيل الجيل القادم من خلايا الوقودالمركبات الكهربائية(FCEVs). ولذلك، فإن طرق توليدها ونقلها واستخدامها لتغذية هذا التحول في الطاقة يتم تطويرها وتحسينها باستمرار. ومن بين هذه العناصر، يعد التحليل الكهربائي أحد المسارات الرئيسية لحلول الطاقة إلى X (PtX) لإنتاج الهيدروجين الأخضر باستخدام الكهرباء والماء. توفر خلية التحليل الكهربائي للأكسيد الصلب طريقة أكثر كفاءة لتوليد الهيدروجين. تمثل تكنولوجيا خلايا التحليل الكهربائي للأكسيد الصلب فرص إزالة الكربون التي توفرها لمستقبل يركز على أهداف انبعاثات الكربون الصافية بحلول عام 2050 المتمثلة في التحقق من انبعاثات الغازات الدفيئة (GHG) والحد من ارتفاع درجة الحرارة العالمية إلى أقل من 1.5 درجة مئوية (°C).

يمكن لخلايا التحليل الكهربائي للأكسيد الصلب إنتاج الهيدروجين الأخضر باستخدام الكهرباء الفائضة من توربينات الرياح إلى جانب مصادر مستدامة أخرى. يمكن تخزين هذا الهيدروجين لاحقًا في خلايا الوقود ثم إعادة تحويله إلى كهرباء حسب الطلب، مما يضمن تخزين الطاقة بشكل آمن عندما يتجاوز الإنتاج الطلب. سوف يستمر تطوير خلايا التحليل الكهربائي للأكسيد الصلب في المستقبل حتى بعد أن يحقق تسويقًا كاملاً. في حين أنه يحتاج بالتأكيد إلى تحقيق أهداف التكلفة، فإن الفهم المحسن للعمليات أثناء التحليل الكهربائي سيحافظ على زيادة مرونة الأداء ومكاسب مدى الحياة في المجالات التي يتطلب إثباتها. يُقاس الهيدروجين الأخضر باعتباره ناقلًا للطاقة النظيفة والمستدامة، ومن المتوقع أن يؤدي الإنتاج المتزايد للهيدروجين الأخضر إلى دفع نمو سوق خلايا التحليل الكهربائي للأكسيد الصلب.

زيادة الوعي حول مصادر الطاقة المتجددة لتعزيز نمو السوق

أدى استهلاك الطاقة والتلوث البيئي الناجم عن أنظمة الطاقة التقليدية المعتمدة على الطاقة الأحفورية إلى سلسلة من المشاكل الخطيرة في حياة الإنسان. ولذلك، زيادة التركيز على استخدام نظيفة والطاقة المتجددةعالميًا يعزز الحصة السوقية لخلايا التحليل الكهربائي للأكسيد الصلب. يتم الآن استخدام طاقة الرياح والطاقة الشمسية، وهي مصادر للطاقة المتجددة، على نطاق واسع، وستصبح في المستقبل مصدر الطاقة الرئيسي. ومع ذلك، فإن جزءًا حيويًا من مصادر الطاقة المتجددة هذه هو العرض المتقطع. تعتمد طاقة الرياح على الظروف المناخية، وأشعة الشمس والمد والجزر لها دورات خلال اليوم.

وللتغلب على هذه العيوب، هناك حاجة ماسة إلى تقنيات تحويل الطاقة وتخزينها. حظيت تكنولوجيا الخلايا التحليلية بمزيد من الاهتمام بسبب كفاءتها العالية وملاءمتها للبيئة وتطبيقاتها الواسعة. ويمكن ملاحظة أن شركات تشغيل الطاقة (SOECs) هي النوع الأكثر فعالية بسبب تكلفتها المنخفضة وكفاءتها العالية. تستطيع شركات الطاقة المملوكة للدولة تحويل الطاقة المتجددة الزائدة عن الحاجة (الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وطاقة المد والجزر) إلى طاقة كيميائية، والتي تلعب دورًا ديناميكيًا في ذروة ملء شبكة الطاقة، خاصة في ظل خلفية التطور النشط للطاقة المتجددة.

العوامل المقيدة

التحديات المتعلقة بالمتانة والاستقرار على المدى الطويل تعيق نمو السوق

تمثل متانة النظام على المدى الطويل تحديًا حاسمًا لزيادة القدرة التنافسية الاقتصادية والتنفيذ الصناعي الأكثر انتشارًا لتكنولوجيا SOEC في المستقبل. يتطلب الأداء الموثوق به على المدى الطويل لنظام مكدس SOEC أن تكون جميع المكونات مستقرة حرارياً. يواجه النشر طويل المدى والواسع النطاق لتكنولوجيا SOEC حاليًا تحديًا يتمثل في متانة القطب الكهربائي والكهارل. لا تزال القضايا المتعلقة بالتدهور تعيق التقدم التجاريخلايا وقود الأكسيد الصلب.

معظم الشركات المملوكة للدولة التي تحقق أداءً جيدًا لا تتمتع باستقرار جيد. تشتمل ظروف العمل القاسية لـ SOFC على العديد من عمليات التحلل المتنوعة، والتي تنشأ من كل مكون وتفاعلاته، مما يجعل من الصعب تلبية متطلبات الاستقرار على المدى الطويل.

لا تزال الأقطاب الكهربائية البديلة تعاني من قيود معينة فيما يتعلق بنشاطها التحفيزي أو التوصيل الأيوني والإلكتروني أو الاستقرار في ظل ظروف التشغيل. يمكن أن تؤدي هذه القيود إلى عدم كفاية الأداء والمتانة للخلايا.

تحليل سوق خلايا التحليل الكهربائي للأكسيد الصلب

حسب تحليل نوع المنتج

القطاع الأنبوبي يقود السوق بسبب استخدامه المتنوع

استنادا إلى نوع المنتج، يتم تقسيم السوق إلى أنبوبي وغيرها.

يهيمن القطاع الأنبوبي على السوق حيث تتيح الهندسة الأنبوبية تصميمًا مضغوطًا وكثافة طاقة عالية وإدارة حرارية استثنائية، مما يجعل خلايا التحليل الكهربائي للأكسيد الصلب الأنبوبي مثالية للتطبيقات التي تحتاج إلى كثافة طاقة عالية ومتانة طويلة المدى. مع خلايا وقود الأكسيد الصلب الأنبوبي، يتم توفير الوقود والمادة المؤكسدة لخلية الوقود من خلال أنابيب منفصلة، ملفوفة حول قطب كهربائي مركزي.

قطاع آخر، مثل المستوي، يستحوذ على السوق بعد الأنبوبي بسبب الكفاءة العالية، وانخفاض تكلفة التصنيع، وجمع التيار الأفضل. ومع ذلك، فإن ارتفاع درجة الحرارة يولد مشاكل الختم والإجهاد الميكانيكي الحراري؛ يتم الآن حل هذه المشكلات من خلال تطوير مواد مانعة للتسرب محسنة.

عن طريق تحليل التطبيق

يهيمن قطاع إنتاج الهيدروجين على السوق بسبب اعتماده المتزايد كوقود بديل

بناءً على التطبيق، يتم تقسيم السوق إلى العمليات الصناعية وإنتاج الهيدروجين وإنتاج الوقود وغيرها.

يهيمن قطاع إنتاج الهيدروجين على السوق نظرًا لحقيقة أن الهيدروجين يبدو حاليًا هو الوقود البديل الواعد الوحيد لإزالة الكربون من القطاعات التي يصعب تخفيفها (HTA). يمكن دمج خلايا وقود الهيدروجين وتوليد الطاقة الكهربائية في مزرعة الرياح أو الطاقة الشمسية للسماح بالمرونة في تخزين الكهرباء عندما لا تكون الرياح عاصفة أو عندما لا تكون الشمس مشرقة.

عن طريق تحليل المستخدم النهائي

لمعرفة كيف يمكن لتقريرنا أن يساعدك في تبسيط عملك، تحدث إلى المحلل

يهيمن قطاع محطات توليد الطاقة لأنه حاجة لا مفر منها وضرورية لتوليد الطاقة

بناءً على المستخدم النهائي، يتم تقسيم السوق إلى محطات توليد الطاقة ومصافي التكرير وغيرها.

يهيمن قطاع محطات الطاقة على السوق حيث أن الخلايا لا تحتاج إلى الماء أثناء التشغيل المنتظم. وبالمثل، تحتاج محطات الطاقة الحرارية إلى كميات كبيرة من المياه للتبريد. في الواقع، الاستخدام الأساسي للمياه في الولايات المتحدة هو لتبريد محطات الطاقة. لإنتاج ميغاواط واحد في الساعة لمدة عام، يسحب توليد الطاقة الحرارية الكهربائية لشبكة الولايات المتحدة ما يقرب من 156 مليون جالون من المياه. يؤدي استخدام الحرارة الزائدة التي تنتجها خلية الوقود لأغراض التسخين في تطبيقات التوليد المشترك للطاقة إلى زيادة الكفاءة الإجمالية بنسبة تزيد عن 80%.

توفر هذه الكفاءة العالية فوائد مالية وتقلل من البصمة البيئية حيث أن خلايا وقود الأكسيد الصلب تستخدم عادة الغاز الطبيعي كوقود مقارنة بمحطات الطاقة التقليدية التي تستخدم الفحم كوقود. كما أن خلايا وقود الأكسيد الصلب لا تنبعث منها أكاسيد الكبريت والجسيمات

رؤى إقليمية

جغرافيا، تتم دراسة السوق في جميع أنحاء أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا والمحيط الهادئ وبقية العالم.

Europe Solid Oxide Electrolysis Cell Market Size, 2024

للحصول على مزيد من المعلومات حول التحليل الإقليمي لهذا السوق، طلب عينة مجانية

سيطرت أوروبا على سوق خلايا التحليل الكهربائي للأكسيد الصلب العالمي في عام 2023. وتزدهر المحللات الكهربائية في أوروبا بسبب التوسع في الطاقة المتجددة والطلب على الهيدروجين الأخضر. وتهدف الدول الأوروبية إلى خفض انبعاثات الكربون، وتعزيز إنتاج الهيدروجين من مصادر متجددة عن طريق التحليل الكهربائي. تحفز الحكومات اعتماد المحلل الكهربائي من خلال الإعانات، بما يتماشى مع الأهداف المناخية الطموحة. تسعى الصناعات إلى استخدام الهيدروجين النظيف لإزالة الكربون، مما يزيد الطلب على المحلل الكهربائي.

تعد منطقة آسيا والمحيط الهادئ ثاني أكبر منطقة في سوق التحليل الكهربائي للأكسيد الصلب، وذلك بسبب الطلب الضخم على النفط والغاز في المنطقة. في حين لوحظ أن سوق إدارات نقل النفط في الغالب مفتوح، فقد توقع المشرعون مساعي لتوجيه الدخول المجاني إلى سوق إنتاج الوقود.

أعلنت شركة سينوبك الصينية أن أول مشروع تجريبي للهيدروجين الأخضر بقدرة 10000 طن في البلاد قد أنتج الهيدروجين بشكل إيجابي، وتم نقل الهيدروجين الناتج عبر الأنابيب إلى شركات تكرير البترول المحلية لتحل محل الطاقة الأحفورية للغاز الطبيعي الحالية كمصدر للطاقة. لقد حقق المشروع بشكل فعال الإجراء بأكمله بدءًا من الإنتاج وحتى استخدام الهيدروجين الأخضر، وهو ما يرمز أيضًا إلى المرة الأولى التي تفهم فيها الصين تكامل السلسلة الصناعية بالكامل لمشروع تكرير الهيدروجين الأخضر بقدرة 10 آلاف طن.

تضم أمريكا الشمالية دولًا متقدمة، مثل الولايات المتحدة وكندا، والتي تمتلك سوقًا ضخمة محتملة لإنتاج الهيدروجين وإنتاج الوقود، مما يغذي نمو السوق. أول مشروع تجاري لإنتاج الهيدروجين الأخضر والأمونيا على نطاق تجاري في كندا، والذي طورته شركة World Energy GH2 Inc. وبدعم من المجموعة الكورية SK Group، سوف يستخدم كلاً من المحللات الكهربائية SOEC وPEM من موردين مختلفين. وعلى وجه التحديد، ستأتي معدات SOEC من شركة Bloom Energy Corp، في حين ستقوم شركة Siemens Energy AG بتسليم أنظمة PEM.

اللاعبين الرئيسيين في الصناعة

يركز المشاركون الرئيسيون على توسيع قدرات منتجاتهم وتطوير منتجات جديدة

يتضمن السوق العالمي عددًا قليلاً من اللاعبين العالميين والعديد من اللاعبين الصغار والمتوسطين. لقد كان تطوير المنتجات الجديدة هو استراتيجية السوق الرئيسية التي اعتمدها اللاعبون الرئيسيون. على سبيل المثال، في نوفمبر 2022، أطلقت شركة Bloom Energy Corporation خط المحلل الكهربائي التجاري كبير الحجم في منشأة نيوارك التابعة للشركة. وهذا يؤدي إلى زيادة قدرة الشركة على توليد المحللات الكهربائية إلى 2 جيجاوات. تعتبر الخبرة الحائزة على جوائز هي التصميم الأكثر كفاءة في استخدام الطاقة لإنتاج الهيدروجين النظيف حتى الآن.

اللاعبون الرئيسيون العاملون في السوق هم Siemens Energy، Elcogen AS، Bloomenergy، Nexceris and Fuel Cell Energy، Ballard Power Systems Inc.، OxEon Energy، LLC، ITM Power، وغيرها. وتمتلك الشركات الكبرى أكثر من نصف حصة السوق ويهيمن العديد من اللاعبين الإقليميين والمحليين لمختلف التطبيقات على السوق المتبقية.

قائمة أفضل شركات خلايا التحليل الكهربائي للأكسيد الصلب:

سيمنز للطاقة (ألمانيا)

إلكوجين أس(إستونيا)

بلومينيرجي (الولايات المتحدة)

نيكسيريس (نحن.)

طاقة خلايا الوقود(نحن.)

شركة بالارد باور سيستمز (كندا)

شركة أوكسيون للطاقة ذ.م.م(نحن.)

آي تي إم باور (المملكة المتحدة)

أنظمة طاقة الأكسدة والاختزال (الولايات المتحدة)

بوش (ألمانيا)

التطورات الصناعية الرئيسية:

نوفمبر 2023 -أعلنت شركة Phoenix Motor Inc.، الشركة الرائدة في مجال توفير حلول الكهرباء للمركبات متوسطة الحجم، اليوم أن شركة EdisonFuture التابعة لها أطلقت حلًا جديدًا للمحلل الكهربائي القلوي، بالإضافة إلى غشاء تبادل البروتون الحالي الخاص بها، لإنتاج منتجات الهيدروجين الأخضر.

سبتمبر 2023- وقعت شركة Casale SA وشركة Next Hydrogen Solutions Inc. مذكرة تفاهم لزراعة أنظمة الأمونيا الخضراء والميثانول التي تدمج تكنولوجيا ومنتجات التحليل الكهربائي لشركة Next Hydrogen. وستعمل هذه الشركات على الجمع بين خبراتها وقدراتها الجماعية لتسريع وتوسيع نطاق مصانع الأمونيا الخضراء والميثانول المرتبطة بمصادر الطاقة المتجددة.

مارس 2023– معدات التحليل الكهربائي المطورة حديثًا من تويوتا والتي تنتج الهيدروجين من الماء، باستخدام مجموعة خلايا الوقود وتقنيات أخرى من سيارة السيدان الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود من ميراي. سيتم تشغيل هذه المعدات في مصنع Denso في اليابان في مارس 2023 وستكون بمثابة عرض عملي يهدف إلى المساعدة في تعزيز استيعابها على نطاق أوسع في المستقبل.

نوفمبر 2022 -أطلقت شركة Bloom Energy Corporation خط المحلل الكهربائي التجاري كبير الحجم في منشأة الشركة في نيوارك، مما أدى في الوقت نفسه إلى زيادة قدرة الشركة على توليد المحللات الكهربائية إلى 2 جيجاوات. تعتبر الخبرة الحائزة على جوائز هي التصميم الأكثر كفاءة في استخدام الطاقة لإنتاج الهيدروجين النظيف حتى الآن.

أبريل 2022 -دخلت شركة Doosan Fuel Cell في شراكة مع شركة Ballard Power Systems، وهي شركة كندية منتجة لخلايا الوقود الغشائية البوليمرية والكهرلية (PEMFC)، لتطوير نظام خلايا وقود الهيدروجين للتنقل. يتم تطوير PEMFC بشكل أساسي لتطبيقات النقل جنبًا إلى جنب مع تطبيقات خلايا الوقود الثابتة والمحمولة نظرًا لكفاءتها العالية في استخدام الطاقة وبنيتها البسيطة ومتانتها الممتازة.

تغطية التقرير

تمنح تقارير أبحاث السوق تقييمًا كاملاً للصناعة من خلال اقتراح رؤى وحقائق قيمة ومعلومات متعلقة بالصناعة ومشهد تنافسي وبيانات سابقة. يتم قبول منهجيات وأساليب مختلفة لتقديم افتراضات ووجهات نظر معبرة لصياغة تحليل سوق خلايا التحليل الكهربائي للأكسيد الصلب العالمي.

للحصول على رؤى واسعة النطاق في السوق، طلب التخصيص

نطاق التقرير وتقسيمه

يصف	تفاصيل
فترة الدراسة	2019-2032
سنة الأساس	2024
فترة التنبؤ	2025-2032
الفترة التاريخية	2019-2023
معدل النمو	معدل نمو سنوي مركب 77.71% من 2025 إلى 2032
وحدة	القيمة (مليون دولار أمريكي)
التقسيم	بنوع المنتج أنبوبي آحرون
	عن طريق التطبيق العمليات الصناعية إنتاج الهيدروجين إنتاج الوقود آحرون
	بواسطة المستخدم النهائي محطة توليد الكهرباء المصافي آحرون
	حسب المنطقة أمريكا الشمالية (حسب نوع المنتج، حسب التطبيق، حسب المستخدم النهائي، وحسب البلد) الولايات المتحدة (بواسطة المستخدم النهائي) كندا (بواسطة المستخدم النهائي) أوروبا (حسب نوع المنتج، حسب التطبيق، حسب المستخدم النهائي، وحسب البلد) المملكة المتحدة (بواسطة المستخدم النهائي) إيطاليا (بواسطة المستخدم النهائي) إسبانيا (بواسطة المستخدم النهائي) ألمانيا (بواسطة المستخدم النهائي) هولندا (بواسطة المستخدم النهائي) فرنسا (بواسطة المستخدم النهائي) بقية أوروبا (بواسطة المستخدم النهائي) منطقة آسيا والمحيط الهادئ (حسب نوع المنتج، حسب التطبيق، حسب المستخدم النهائي، وحسب البلد) الصين (بواسطة المستخدم النهائي) الهند (بواسطة المستخدم النهائي) اليابان (بواسطة المستخدم النهائي) أستراليا (بواسطة المستخدم النهائي) بقية دول آسيا والمحيط الهادئ (بواسطة المستخدم النهائي) بقية أنحاء العالم (حسب نوع المنتج، وحسب التطبيق، وحسب المستخدم النهائي، وحسب البلد)