Markt für Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC) für stationäre Anwendungen, Größen-, Anteils- und Branchenanalyse, nach Endbenutzern (Kraftwerke, Rechenzentren, Stahlindustrie, Gesundheitswesen, Seehäfen, chemische Industrie, Gewerbe und Industrie und andere) und Regionale Prognose, 2024–2032

Der weltweite Markt für Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC) für stationäre Anwendungen wurde im Jahr 2023 auf 323,52 Millionen US-Dollar geschätzt. Es wird erwartet, dass der Markt von 558,05 Millionen US-Dollar im Jahr 2024 auf 2.873,19 Millionen US-Dollar im Jahr 2032 wachsen wird, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von entspricht 22,73 % im Prognosezeitraum.

Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) ist eine Art Brennstoffzelle, die Strom erzeugt, indem sie Wasserstoff und Sauerstoff durch eine elektrochemische Reaktion kombiniert. Wasserstoff wird durch die Anode zugeführt und Sauerstoff tritt durch die Kathode ein. An der Anode werden Wasserstoffmoleküle in Protonen und Elektronen gespalten, wobei sich Protonen durch eine Membran bewegen, während die Elektronen einen elektrischen Strom erzeugen. Die Membran lässt nur Protonen durch, wodurch Elektronen durch einen externen Stromkreis gezwungen werden und Elektrizität erzeugt wird.

PEMFCs sind bekannt für ihre hohe Leistungsdichte, schnelle Inbetriebnahme und Eignung für verschiedene Anwendungen, einschließlich Transport und stationäre Stromerzeugung. Dies liegt an ihrer Effizienz, ihren geringen Emissionen und ihrem Potenzial für die Nutzung von Wasserstoff als saubere Energiequelle.

Die COVID-19-Pandemie hat zahlreiche Herausforderungen bei der Entwicklung der globalen Protonenaustauschmembran-Brennstoffzelle (PEMFC) für den Markt für stationäre Anwendungen mit sich gebracht. PEMFC wird hauptsächlich zur Bereitstellung von Notstrom- und Energiespeicherlösungen für Wohn-, Gewerbe- und Industrieanwendungen eingesetzt. Die Nachfrage nach PEMFC wurde durch die Schließung mehrerer Endverbraucherunternehmen, insbesondere im gewerblichen und industriellen Sektor, negativ beeinflusst. Darüber hinaus behinderten Störungen in der Lieferkette die Herstellung und den Vertrieb von PEMFC-Komponenten und -Systemen, was zu Verzögerungen und erhöhten Kosten führte.

Markt für Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC) für stationäre Anwendungen Trends

Robustes Wachstum in Rechenzentren steigert die Nachfrage nach PEM-Brennstoffzellen (Proton Exchange Membrane)

Im Laufe der historischen Jahre ist die Zahl der Einrichtungen für Rechenzentren weltweit aufgrund der expandierenden IT- und Telekommunikationsbranche enorm gestiegen. Das Wachstum in diesen Branchen, unterstützt durch das zunehmende Internet der Dinge (IoT). ) Geräte, schreibt Rechenzentren die Anforderung vor, die von diesen Geräten und Branchen generierten Daten zu verarbeiten, zu speichern und zu analysieren.

Es wird erwartet, dass die Einführung von 5G-Netzen aufgrund ihrer hohen Geschwindigkeit im Vergleich zu 4G- und 3G-Netzen mehr Daten generieren wird. Daher würde der riesige potenzielle Markt für das Wachstum von Rechenzentren eine kontinuierliche Stromversorgung erfordern, was eine weitere Chance für die Expansion des PEM-Brennstoffzellenmarktes bieten würde. Beispielsweise kündigte Microsoft im Juli 2022 die Installation eines 3-MW-Wasserstoff-Brennstoffzellen-Notstromkraftwerks für sein Rechenzentrum in New York, USA, an.

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Markt für Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC) für Wachstumsfaktoren für stationäre Anwendungen

Wachsender Bedarf an sauberer Energie in der Stromerzeugung zur Steigerung der Produktnachfrage

Der weltweit wachsende Bedarf an sauberen Energielösungen zur Kontrolle von Treibhausgasemissionen und zur Förderung der Nachhaltigkeit treibt die Nachfrage nach Protonenaustauschmembranen Brennstoffzellen in stationären Anwendungen. Der globale Treibhausgasausstoß ist aufgrund der weltweit wachsenden Bevölkerung, der industriellen Aktivitäten und der Stromproduktion kontinuierlich gestiegen. Nach Angaben der US-amerikanischen Umweltschutzbehörde EPA beliefen sich die gesamten Treibhausgasemissionen im Jahr 2021 auf 6.340 Millionen Tonnen CO₂-Äquivalente, wobei die Stromerzeugung für rund 25 % der Emissionen verantwortlich ist. Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen bieten eine emissionsfreie Energielösung, die Strom nur mit Wasser und Wärme als Nebenprodukte erzeugt, was direkt zum globalen Ziel der Reduzierung der Treibhausgasemissionen und der Abschwächung der Auswirkungen des Klimawandels beiträgt.

Zunehmende staatliche Initiativen zur Erweiterung der Stromerzeugungskapazitäten zur Förderung des Marktwachstums

Der Bedarf an Energie und Strom wächst weltweit aufgrund des Bevölkerungswachstums und der Ausweitung des Wohn-, Gewerbe- und Industriesektors kontinuierlich. Nach Angaben der Internationalen Energieagentur (IEA) ist der Gesamtenergieverbrauch weltweit im Jahr 2023 auf etwa 2 % gestiegen und soll im Jahr 2024 weiter auf etwa 3,3 % ansteigen. Um diesem wachsenden Strombedarf gerecht zu werden, haben die Regierungen verschiedener Länder Maßnahmen ergriffen wie Indien, Saudi-Arabien, China, Brasilien und andere ergreifen verschiedene Initiativen und Investitionen, um ihre Stromerzeugungskapazitäten zu erweitern.

Darüber hinaus konzentrieren sich die Regierungen der Länder beim Ausbau der Stromerzeugungskapazitäten vor allem auf erneuerbare Energiequellen, um bis 2050 Netto-CO2-Null-Emissionen zu erreichen, wie im Pariser Abkommen erörtert. Beispielsweise stimmte Ballard Power Systems im Jahr 2023 der Lieferung von PEM-Brennstoffzellen an CrossWind, einem Joint Venture zwischen Shell und Eneco, für deren Installation im Offshore-Windprojekt Hollandse Kust Noord zu.

Daher können zunehmende staatliche Initiativen zur Erweiterung der Stromerzeugungskapazität als wesentlicher Treiber für das Wachstum des Marktes für Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC) für stationäre Anwendungen dienen.

EINHÄNGENDE FAKTOREN

Hohe Kosten im Zusammenhang mit der Herstellung von PEMFC zur Eindämmung des Marktwachstums

Die hohen Kosten für die Entwicklung von Protonenaustauschmembranen (PEM) waren ein hemmender Faktor bei der Einführung in stationären Anwendungen. PEM-Brennstoffzellen nutzen Edelmetalle wie Platin als Katalysatoren in den Elektrodenschichten, die eine Schlüsselrolle bei den elektrochemischen Reaktionen innerhalb der Brennstoffzelle spielen. Edelmetalle sind teuer und die hohen Materialkosten erhöhen die gesamten Entwicklungskosten. Die Kosten für den Katalysator, der bei der Herstellung von 80-kW-PEMFC verwendet wird, belaufen sich auf rund 160 US-Dollar, was die Gesamtentwicklungskosten der 80-kW-PEMFC auf 1.700 US-Dollar erhöht.

Außerdem besteht die Protonenaustauschmembran selbst aus speziellen Materialien (Polymermembranen), was ebenfalls kostspielig sein kann. Die Membran muss eine hohe Protonenleitfähigkeit aufrechterhalten und gleichzeitig chemische und mechanische Stabilität gewährleisten.

Markt für Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC) für die Segmentierungsanalyse für stationäre Anwendungen

Nach Endbenutzeranalyse

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Das Kraftwerkssegment dominierte den Markt aufgrund der zunehmenden Installation von Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFCs) zur Notstromversorgung< /p>

Basierend auf dem Endbenutzer ist der Markt in Kraftwerke, Rechenzentren, Stahlindustrie, Gesundheitswesen, Seehäfen, chemische Industrie, Gewerbe und Privathaushalte und andere unterteilt.

Das Kraftwerkssegment hielt im Jahr 2023 aufgrund des wachsenden Bedarfs an Notstromlösungen für Notfälle den größten Anteil. Darüber hinaus steigt der Bedarf an kontinuierlicher und unterbrechungsfreier Energie weltweit rapide an. Nach Angaben der International Energy Association (IEA) ist der weltweite Energiebedarf im Jahr 2021 um 6 % gestiegen. Mit dieser steigenden Nachfrage nehmen auch Unterbrechungen und Schwankungen in der Energieversorgung zu, was die Nachfrage nach PEMFCs weiter anheizt.

REGIONALE EINBLICKE

Geografisch gesehen wird der Markt in Nordamerika, Europa, im asiatisch-pazifischen Raum und im Rest der Welt untersucht.

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Nordamerika macht einen Großteil des globalen Marktes für Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC) für stationäre Anwendungen aus. Die Region besteht aus einigen der führenden Länder auf dem PEMFC-Markt (USA und Kanada), was sie zu einer dominierenden Region auf diesem Markt gemacht hat. In diesen Ländern sind führende Hersteller wie Ballard Power, Nuvera Fuel Cell, Plug Power und andere vertreten. Darüber hinaus wurde der Einsatz von PEMFC vor allem in stationären Bereichen wie Rechenzentren zur Bereitstellung von Notstrom beobachtet. Seine Anwendung wurde auch in Kraftwerken zur Bereitstellung von Notstrom bei Stromausfällen und -unterbrechungen beobachtet.

Es wird geschätzt, dass der asiatisch-pazifische Raum im Prognosezeitraum erheblich wachsen wird. Das Wachstum beim Einsatz von PEMFC wird in der Region aufgrund der hohen Akzeptanz von Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten in Ländern wie China, Japan und Südkorea positiv beeinflusst. In diesen Regionen gab es auch einige der führenden Wasserstoffgroßprojekte, die auch die Integration von PEMFC unterstützen würden. Darüber hinaus verfügen Japan und Südkorea über mehr als die Hälfte der weltweiten Brennstoffzellen-Produktionskapazität von 11 GW, was das Marktwachstum ankurbelt.

Der europäische Markt für Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen verzeichnet ein stetiges Wachstum aufgrund der strengen Regeln und Vorschriften der Europäischen Union und der Regierungen anderer Länder zur Begrenzung der Kohlenstoffemissionen und zur Förderung sauberer Energielösungen, die die Einführung von PEMFC vorantreiben würden in stationären Anwendungen in den nächsten Jahren. Die Europäische Kommission betrachtet Brennstoffzellen als strategische Netto-Null-Industrie und hat einen politischen Rahmen zur Förderung der fortschrittlichen Herstellung von Brennstoffzellen in der EU eingeführt.

Für die Regionen im Rest der Welt wird im Prognosezeitraum ein allmähliches Wachstum erwartet. Forschung und Entwicklung waren aufgrund der begrenzten Verfügbarkeit von Ressourcen, Mitteln, Investitionen und anderen Faktoren auf einige Länder beschränkt. Die Forschung und Entwicklung im Zusammenhang mit Wasserstoffinfrastruktur und Brennstoffzellen war auf Länder wie Mexiko, Brasilien und den Golf-Kooperationsrat beschränkt. Es wird geschätzt, dass Regierungsinitiativen, die sich auf die Förderung der Produktion von erneuerbarem Wasserstoff konzentrieren, um ihn als saubereren Kraftstoff im Transportwesen, im stationären Bereich und in anderen Sektoren zu nutzen, die Marktexpansion vorantreiben werden.

Liste der wichtigsten Unternehmen im Markt für Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC) für stationäre Anwendungen

Führende Akteure entwickeln PEMFC-Systeme kontinuierlich weiter, um ihre Marktpositionen zu stärken

Plug Power, einer der Hauptakteure auf dem Markt für Proton Exchange Membrane (PEM)-Brennstoffzellentechnologie, ist weltweit präsent und verfügt über Partnerschaften und Projekte in Europa, Nordamerika und Asien. Das Unternehmen bietet und entwickelt seine Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellentechnologie für verschiedene Anwendungen wie Transport, stationäre Stromerzeugung und andere. Auch andere Akteure bieten die Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellentechnologie für verschiedene Anwendungen wie Transport, stationäre Stromerzeugung und viele mehr an.

Einige der anderen auf dem Markt aktiven Akteure sind Doosan, Nedstack Fuel Cell Technology BV, TW Horizon Fuel Cell Technologies usw. Aufgrund der hohen Produktion in verschiedenen Anwendungen werden die Akteure ihre Branchenposition stärken.

• Im Juni 2023 gab Plug Power die Lieferung von 8 MW stationärem Wasserstoff-Brennstoffzellenstrom an Energy Vault Holdings, Inc. bekannt, um die Stadt Calistoga im California Wine Country zeitweise mit sauberer Energie zu versorgen von Waldbränden und anderen Notfällen. Es wäre die größte geplante wasserstoffbetriebene Brennstoffzellenanlage in den USA.

LISTE DER WICHTIGSTEN UNTERNEHMEN IM PROFIL:

• Plug Power Inc. (USA)


• Cummins Inc. (USA)


• Toshiba Corporation (Japan)


• TW Horizon Fuel Cell Technologies (Singapur)


• Nedstack Fuel Cell Technology BV (Niederlande)


• ElringKlinger AG (Deutschland)


• Intelligent Energy Limited (Großbritannien)


• Ballard Power Systems (Kanada)


• Nuvera Fuel Cells, LLC (USA)


• Johnson Matthey (Großbritannien)
  

WICHTIGSTE ENTWICKLUNGEN DER INDUSTRIE:

• Oktober 2023 – TW Horizon hat ein containerisiertes 2-MW-PEM-Brennstoffzellen-„Kraft-Wärme-Kopplung“-System (KWK) auf den Markt gebracht und zielt auf die Installation stationärer Kraftwerke mit bis zu 100 MW auf der ganzen Welt ab.


• Juli 2023 – Nedstack ging eine Partnerschaft mit AVL für die Probenahme, Herstellungsversuche und Testdienstleistungen der PEMFC-Zelle der dritten Generation von Nedstack ein, die sich seit 2017 in der Entwicklung befindet. Die Stack-Plattform der dritten Generation wird die Entwicklung der PEM-Brennstoffzellentechnologie vorantreiben und beispiellose Leistung und Haltbarkeit in stationären und maritimen Umgebungen bieten.


• Juli 2023 – Cummins Inc. gab die Übernahme von 19 % der Anteile von Air Liquide an Hydrogenics Corporation bekannt. Hydrogenics Corp. wurde bereits 2019 von Cummins übernommen, wodurch das Cummins-Portfolio um wichtige Brennstoffzellen- und Elektrolyseurtechnologien erweitert wurde. 


• Mai 2023 – Plug Power hat ein neues leistungsstarkes stationäres Brennstoffzellensystem zum Laden kommerzieller Elektrofahrzeugflotten (EV). Der 18.000-Gallonen-Flüssigwasserstofftank würde in Kombination mit einer PEM-Brennstoffzellenlösung im Megawatt-Maßstab mehr als 60 Megawattstunden (MWh) Energie liefern, wodurch mehr als 600 Elektrofahrzeuge aufgeladen werden können.


• Januar 2023 – Ballard Power Systems stimmte der Lieferung von PEM-Brennstoffzellen an CrossWind, einem Joint Venture zwischen Shell und Eneco, für deren Installation im Offshore-Windprojekt Hollandse Kust Noord zu.

BERICHTSBEREICH

Der Bericht bietet eine detaillierte Analyse des Marktes und konzentriert sich auf Schlüsselaspekte wie führende Unternehmen und wichtige Endbenutzer des Produkts. Darüber hinaus bietet der Bericht Einblicke in die Markttrends und beleuchtet wichtige Branchenentwicklungen. Zusätzlich zu den oben genannten Faktoren umfasst der Bericht mehrere Faktoren, die zum Wachstum des Marktes in den letzten Jahren beigetragen haben.

Umfangreiche Einblicke in den Markt gewinnen, Anfrage zur Anpassung

Umfang und Segmentierung des Berichts