Marktgröße, Marktanteil und Branchenanalyse für Direktmethanol-Brennstoffzellen, nach Komponenten (Bipolarplatten, Stromkollektor, Katalysator, Membran), Anwendungen (tragbar, Transport, stationär) und regionaler Prognose, 2024–2032

Die globale Marktgröße für Direktmethanol-Brennstoffzellen betrug im Jahr 2023 2,69 Mio. USD. Der Markt soll von 3,13 Mio. USD im Jahr 2024 auf 11,12 Mio. USD im Jahr 2032 wachsen, bei einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 17,16 % im Prognosezeitraum.

Direktmethanol-Brennstoffzellen sind eine der führenden Brennstoffzellentechnologien, die Strom durch Reformierung von reinem Methanol als Brennstoff erzeugen. Das Methanol wird im Allgemeinen mit Wasser vermischt und direkt den Katalysatorkomponenten zugeführt. Da diese Brennstoffzelle Methanol als Brennstoff verwendet, gibt es keine Speicherprobleme, da Methanol eine höhere Energiedichte aufweist und daher problemlos transportiert und bedarfsgerecht bereitgestellt werden kann. Diese Brennstoffzellen werden häufig zur Stromversorgung verschiedener Anwendungen wie stationärer, tragbarer und Transportanwendungen eingesetzt. Allerdings helfen die DMFCs dabei, Hybridsysteme mit wiederaufladbaren Batterien zu etablieren, weshalb sie in tragbaren Anwendungen wie Laptops, Mobiltelefonen und anderen eine breite Akzeptanz finden.

Im Jahr 2020 wurde die Weltwirtschaft durch die COVID-19-Pandemie erheblich beeinträchtigt und kam es zu beispiellosen Turbulenzen auf dem globalen Energiemarkt, die unter anderem auf einen erheblichen Rückgang der Mobilität, die Schließung von Industrien und einen Rückgang des Straßentransports zurückzuführen waren andere, die das Marktwachstum moderat beeinflusst haben. Darüber hinaus haben Reisebeschränkungen und Sperrvorschriften auch das Kaufpotenzial von Brennstoffzellen behindert, was zu einer Verringerung der Produktion und Lieferung von Brennstoffzellen geführt hat. Allerdings gibt es nach Angaben des Internationalen Währungsfonds (IWF) nach einem starken Rückgang der globalen Industrieproduktion gegen Ende des Jahres deutliche Anzeichen einer Erholung.

Markttrends für Direktmethanol-Brennstoffzellen

Zunehmender Fokus auf saubere Energiequellen, um Chancen zu fördern

DMFCs sind eine Schlüsseltechnologie zur effizienten Erzeugung elektrischer Energie durch den Einsatz von Methanol als Kraftstoff. Der zunehmende Fokus auf die Einführung sauberer Energie und eine bessere Kraftstoffeffizienz hat den Einsatz dieser Brennstoffzellen für verschiedene Anwendungen wie Transport, stationäre und tragbare Anwendungen vorangetrieben, da die Brennstoffzellentechnologie voraussichtlich in Zukunft eine Schlüsselrolle spielen wird, wenn es um die Begrenzung geht Klimawandel durch Reduzierung der globalen CO2-Emissionen und Dekarbonisierung. Regierungen und Branchenführer auf der ganzen Welt steigern die Anerkennung von Brennstoffzellentechnologien, um Sektoren zu dekarbonisieren und einen entscheidenden Beitrag zur Erreichung von Nachhaltigkeitszielen und zur Verbesserung der Energieeffizienz zu leisten.

Im Jahr 2020 hatten staatliche Initiativen und Initiativen großer Unternehmen ihre Unterstützung für die Hebung des Potenzials von DMFCs unter anderem in Form von Investitionsinitiativen erklärt.  Beispielsweise hat die Toyota Tsusho Corporation im September 2020 eine Vereinbarung mit der SFC Energy AG unterzeichnet, um die Kunden von SFC Energy mit kompakten Brennstoffzellen zu diversifizieren und durch die Ausweitung des Einsatzes umweltfreundlicher Brennstoffzellen zum Übergang zu einer kohlenstoffarmen Gesellschaft beizutragen.

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Wachstumsfaktoren für den Markt für Direktmethanol-Brennstoffzellen

Kundenorientierte Entwicklungen, regulatorische Angleichung und Geschäftspartnerschaften fördern das Marktwachstum 

Direktmethanol-Brennstoffzellen stellen eine bewegliche, leichte Energiequelle dar, die der Nachfrage nach zuverlässigen mobilen Energielösungen gerecht wird. Mehrere Unternehmen sind in profitable Märkte vorgedrungen, indem sie Direktmethanol-Brennstoffzellen in ihr Produktportfolio integrieren und den Trend zu längeren Batterielebensdauern nutzen, um die Nachfrage der Verbraucher zu befriedigen und gleichzeitig das Benutzererlebnis zu verbessern. Auch hier arbeiten Forschungs- und Entwicklungsorganisationen daran, diese Technologie zuverlässiger zu machen. Dies wird dazu beitragen, dass der Markt in den kommenden Jahren schnell wächst. 

Im März 2024 stellten Wissenschaftler in Taiwan beispielsweise eine leistungssteigernde Schicht her, um die Leistung von Direktmethanol-Brennstoffzellen zu verbessern. Diese Schicht besteht aus PDDA/sPPO-Doppelschichten mit Pt45-Ru55 auf selbstorganisiertem Kohlenstoff auf beiden Seiten von Nafion. Eine MEA mit der leistungssteigernden Schicht zeigte eine erhöhte Leistungsdichte von 75,1 %.

Methanol als mögliche Kraftstoffquelle Wirkt als wichtiger Markttreiber

DMFCs nutzen Methanol als Kraftstoff, der im Vergleich zu Wasserstoffgas dichter ist und eine höhere Energiedichte aufweist, wodurch er wesentlich bessere Dienste leistet. Darüber hinaus ist Methanol als flüssiger Kraftstoff in ausreichenden Mengen und Kraftstoffkartuschen mit unterschiedlichen Füllgrößen verfügbar, sodass Benutzer oder Kunden je nach Bedarf die richtige Menge davon erhalten können. Darüber hinaus ist DMFC aufgrund seiner kompakten Bauweise in Größe und Gewicht kleiner, wodurch es leicht zu transportieren und sicher überall hin mitzunehmen ist.

BESCHRÄNKENDE FAKTOREN

Höhere Kosten für Direktmethanol-Brennstoffzellen und die Verfügbarkeit anderer Brennstoffzellensysteme behindern das Marktwachstum

Der Betrieb von DMFCs ist mit höheren Anfangskosten und erheblichen Betriebskosten verbunden, was das Marktwachstum behindert. Der Preis dieser Brennstoffzellen hängt auch von den verwendeten Komponenten und der Produktionsrate der Brennstoffzellen ab. Der Einsatz dieser Brennstoffzellen ist im Vergleich zu anderen Brennstoffzellentypen sehr gering, weshalb die jährliche Produktionsrate im Vergleich zu anderen Brennstoffzellentypen gering ist, was zu höheren Produktionskosten führt. Darüber hinaus kosten diese Brennstoffzellen bei den elektrochemischen Energiequellen aufgrund der systematischen Beschränkung der Technologie mehr als 10.000 EUR pro Kilowatt und sind voraussichtlich 49,5 % teurer als andere Brennstoffzellentypen wie PEMFC und andere.< /p>

Ein weiterer Faktor, wie die breite Verfügbarkeit anderer Brennstoffzellentechnologien wie Festoxid-Brennstoffzellen, Protonen-Elektronen-Membran-Brennstoffzellen und alkalische Brennstoffzellen, behindert ebenfalls das Wachstum des Marktes. Beispielsweise sind Festoxid-Brennstoffzellen aufgrund ihrer hohen Leistungseffizienz kostengünstiger und werden auch in vielen Anwendungen akzeptiert.

Marktsegmentierungsanalyse für Direktmethanol-Brennstoffzellen

Nach Komponentenanalyse

Bipolarplatten werden bis 2023 dominanten Marktanteil halten

Basierend auf den Komponenten ist der Markt in Bipolarplatten, Stromkollektoren, Katalysatoren und Membranen unterteilt. Die Bipolarplatten machen den dominierenden Marktanteil von Direktmethanol-Brennstoffzellen aus. Die Bipolarplatten sind die Schlüsselkomponente im System, da sie den Strom zwischen den Zellen leiten und die Wasser- und Wärmeleitung durch die Zelle erleichtern. Darüber hinaus verbessern die Bipolarplatten aufgrund ihrer geringen Feldmuster den Massentransport höherer Stromdichten.

Der Katalysator ist eines der wichtigen Elemente in einer Brennstoffzelle, da er die Gesamtsystemkosten bei der Produktion im großen Maßstab beeinflusst. Die Ausweitung der Katalysatorproduktion kann die Menge an Abfallmaterial reduzieren und die Ausbeute des Prozesses verbessern, was zu Umwelt- und Kostenvorteilen führt.

Eine weitere wichtige Komponente, beispielsweise die Membran, bestimmt ebenfalls die Kosten des Brennstoffzellenstapels. Die Membrankomponente wird zur Oberflächenbehandlung verwendet. Es wird erwartet, dass die zunehmenden Forschungsbemühungen zu Membrankomponenten für die Brennstoffzelle zur Verbesserung der Membranen, insbesondere mit geringerer Dicke und geringerem PFSA-Anteil als die derzeitigen, im Prognosezeitraum einen erheblichen Anteil haben werden.

Durch Anwendungsanalyse

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Portable Anwendung hält dominanten Marktanteil im Prognosezeitraum

Basierend auf den Anwendungen wird der Markt in tragbare Transport- und stationäre Anwendungen unterteilt. DMFCs sind aufgrund ihrer hohen Energiedichte, ihres geringen Gewichts, ihrer Kompaktheit, Einfachheit sowie ihres einfachen und schnellen Aufladens die praktischste Option für tragbare Anwendungen. Darüber hinaus führt die im Vergleich zu wiederaufladbaren Batterien höhere Energiedichte dieser Brennstoffzellen zu mehr Gesprächszeit und unterstützt die Verbrauchernachfrage, was ebenfalls einen Vorteil darstellt. Andere Vorteile wie die Möglichkeit des Auftankens stellen ebenfalls eine wichtige Entwicklung auf dem Markt für tragbare elektronische Geräte dar.

Der Bereich Transportanwendungen befindet sich größtenteils in der Entwicklungsphase. Da Menthol/DMFC bei einer niedrigeren Temperatur arbeiten kann, ist es möglich, Flüssigkeit an Bord zu lagern, was einen wichtigen Parameter für den Langzeittransport darstellt. Dadurch wird das Transportsegment im Zeitraum 2021 bis 2028 mit einer jährlichen Wachstumsrate von 15,3 % wachsen. Darüber hinaus wird dies auch in stationären Anwendungen zur effizienten Stromerzeugung eingesetzt und im Wohn-, Gewerbe- und Industriebereich eingesetzt.

REGIONALE EINBLICKE

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Die regionale Marktanalyse wurde in Nordamerika, Europa, im asiatisch-pazifischen Raum und im Rest der Welt untersucht. Auf den asiatisch-pazifischen Raum entfiel der größte Teil der Gesamtlieferungen der Brennstoffzelle. Da diese Brennstoffzellen jedoch viel teurer sind als andere Brennstoffzellen, wird erwartet, dass Länder in Nordamerika und Europa eine größere Akzeptanz und einen größeren Marktanteil haben werden.

Darüber hinaus spielen in Nordamerika, den USA und Kanada eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Brennstoffzellentechnologien und konzentrieren sich weiterhin auf ihre Forschungs- und Entwicklungsprogramme, die einen wesentlichen Faktor bei der Steigerung des Marktwachstums für direkte Methanol-Brennstoffzellen darstellen der nordamerikanischen Region.

Die zunehmende Nutzung sauberer Energiequellen hat in der gesamten europäischen Region attraktive Marktchancen geschaffen. Zum Kontext: Am 8. April 2021 ist die SFC Energy AG, einer der führenden Hersteller von Direktmethanol-Brennstoffzellen, der European Clean Hydrogen Alliance beigetreten, um verschiedene Möglichkeiten und Maßnahmen zur Dekarbonisierung der EU-Wirtschaft zu validieren.

Länder im asiatisch-pazifischen Raum investieren in saubere Energietechnologien, um die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern und in den kommenden Jahren CO2-Neutralität zu erreichen, was die Marktlandschaft in der gesamten Region voraussichtlich verbessern wird. Zum Vergleich: Im Jahr 2020 haben Australien und Japan gemeinsam eine Kooperationserklärung zum Aufbau von Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien zur Dekarbonisierung ihrer Energiesysteme unterzeichnet. Darüber hinaus haben Roland Gumpert und das Joint Venture Gumpert Aiways des chinesischen Elektromobilitätsanbieters Aiways den Beginn der Produktion von Nathalie, seinem methanolbetriebenen Brennstoffzellen-Sportcoupé, bekannt gegeben.

Andere Länder auf der ganzen Welt zeigen ebenfalls Interesse an DMFC-Technologien in verschiedenen Anwendungsbereichen wie tragbaren Anwendungen, Transportmitteln, einschließlich Bussen und Personenkraftwagen, um den Übergang zu sauberer Energie zu unterstützen. Die neuseeländische Regierung hat sich beispielsweise verpflichtet, Dieselbusse bis 2035 aus dem Verkehr zu ziehen und konzentriert sich auf emissionsfreie Fahrzeugoptionen wie den Fuel Cell Electric Bus (FCEB) als langfristige Optionen für saubere Energie.

Liste der wichtigsten Unternehmen im Markt für Direktmethanol-Brennstoffzellen

Wichtige Teilnehmer legen Wert auf die Verbesserung ihrer Produkteffizienz

Auf dem DMFC-Markt für Brennstoffzellen liefern verschiedene Hauptakteure maßstabsgetreue Produkte für zahlreiche Anwendungen und prägen die Wettbewerbslandschaft. Wichtige Hauptakteure auf dem Markt sind SFC Energy AG, Blue World Technologies und andere, die sich auf die Verbesserung der Produktfähigkeit im Zuge der zunehmenden Verlagerung hin zu sauberer Energie konzentrieren. So hat SFC Energy im September 2020 auf der Branchenmesse INTERBOOT in Friedrichshafen die Kooperation mit propulsion bekannt gegeben. Die Zusammenarbeit umfasst die Bereitstellung der Lösung der EFOY-Direktmethanol-Brennstoffzelle für alle Bootsbenutzer und Segler, die die Lebensdauer ihres Motors und einen größeren Arbeitsbereich verlängern möchten.

Liste der profilierten Schlüsselunternehmen:

• SFS Energy AG (Deutschland)


• Blue World Technologies  (Dänemark)


• Oorja Photonics Inc., (USA)


• Meoh Power (USA)


• Viaspace (USA)


• Roland Gumpert (Deutschland)


• Fujikura Limited (Japan)


• Antig Technology (Taiwan)


• Treadstone Technologies (USA)


• Horizon Fuel Cell Technologies (Singapur)

WICHTIGSTE ENTWICKLUNGEN DER INDUSTRIE:

• Februar 2023: Blue World Technologies, ein Entwickler und Hersteller von Brennstoffzellen, stellt jetzt das CellPack Stationary vor, ein Stromgeneratorsystem auf Methanol-Brennstoffzellenbasis. Das CellPack-System wurde speziell für die Telekommunikationsbranche entwickelt, eine Branche, in der jedes Jahr Hunderttausende kleinerer Stromaggregate installiert werden, um Menschen auf der ganzen Welt miteinander zu verbinden.


• August 2023: Robert Allan Ltd. Naval Architects and Marine Engineers plant den ersten Methanol-Hybrid-Brennstoffzellenschlepper. Die nächste Phase umfasst Arbeiten zum Bau des Schiffsdesigns, Überlegungen zum Umfang des Schiffsbaus und die Auswahl der für den Schiffsbau erforderlichen Bordausrüstung.


• Mai 2022: Ein Forscherteam von Blue World Technologies ApS und der dänischen Universität Aalborg hat gemeinsam an einem neuen Papier gearbeitet, das online im Energies-Portal veröffentlicht wurde. In dem Artikel erwähnten sie ein Hybridsystem mit einer Methanol-Brennstoffzelle und einer Batterie für den Einsatz in Notstromsystemen für die Telekommunikationsindustrie.


• Oktober 2021 –  Blue World Technologies ist eine strategische Allianz mit der DEUTZ AG eingegangen. Die Allianz ermöglicht Blue World Technologies den Zugang zu seinem Markt für direkte Methanol-Brennstoffzellen über das Vertriebs- und Servicenetzwerk von DEUTZ. 


• September 2021 - Die EFOY-Brennstoffzelle der SFC Energy AG hat das Team Wickipartners Ballonteam unterstützt. Das Unternehmen hat seine Brennstoffzellen für verschiedene elektronische Geräte und Kommunikationsgeräte geliefert, um eine einfache Kommunikation zwischen den Piloten von Ballons zu ermöglichen und Ablenkungen zu vermeiden.

BERICHTSBEREICH

Der Marktforschungsbericht stellt eine umfassende Branchenbewertung dar, indem er wertvolle Erkenntnisse, Fakten, branchenbezogene Informationen und historische Daten bietet. Es werden verschiedene Methoden und Ansätze angewendet, um aussagekräftige Annahmen und Ansichten für die Formulierung des Marktforschungsberichts zu treffen. Darüber hinaus umfasst der Bericht eine detaillierte Analyse der Marktsegmente, einschließlich Komponenten, Anwendungen und Regionen, und hilft unseren Lesern, sich einen umfassenden Überblick über die globale Branche zu verschaffen.

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