Tamaño del mercado, participación y análisis de la industria del tren motriz de celda de combustible, por potencia de salida (menos de 150 kW, 150-250 kW y más de 250 kW), por componente (sistema de celda de combustible, sistema de batería, sistema de propulsión, sistema de almacenamiento de hidrógeno y Otros), por tipo de vehículo (turismos, vehículos comerciales y autobuses) y previsiones regionales, 2024-2032

El tamaño del mercado mundial de sistemas de propulsión de pilas de combustible se valoró en 321,4 millones de dólares en 2023. Se prevé que el mercado crezca de 597,9 millones de dólares en 2024 a 91.547,4 millones de dólares en 2032, exhibiendo una tasa compuesta anual del 87,6% durante el período previsto. Asia Pacífico dominó el mercado de sistemas de propulsión de pilas de combustible con una participación del 78,09% en 2023.

Un tren motriz de pila de combustible (FCP) es un sistema de propulsión eléctrica en el que la energía del hidrógeno almacenada se convierte en energía eléctrica mediante una pila de combustible. Los FCP no emiten emisiones nocivas en el tubo de escape en comparación con los sistemas de propulsión con motor de combustión interna (ICE). Según el Departamento de Energía de Estados Unidos (DOE), la adopción del FCP ha mejorado la seguridad energética del país. Además, las iniciativas gubernamentales han impulsado el crecimiento de la infraestructura de reabastecimiento de hidrógeno junto con el rápido avance tecnológico de vehículo de pila de combustible eficiencia que influye en el crecimiento general del mercado de sistemas de propulsión de pilas de combustible.

La pandemia de COVID-19 afectó significativamente al mercado mundial de sistemas de propulsión de pilas de combustible, provocando interrupciones en las cadenas de suministro, la producción y la demanda de los consumidores. Los bloqueos, las restricciones de viaje y las incertidumbres económicas provocaron retrasos en nuevos proyectos y redujeron las inversiones en tecnología de pilas de combustible. Sin embargo, a medida que las economías se recuperen gradualmente y los gobiernos prioricen las iniciativas ecológicas, se espera que el mercado de sistemas de propulsión de pilas de combustible se recupere, impulsado por el creciente interés en soluciones de energía limpia y los esfuerzos de descarbonización.

Tendencias del mercado de sistemas de propulsión de pila de combustible

La creciente adopción de vehículos de energía limpia emergerá como una tendencia en el mercado global

Las crecientes preocupaciones ambientales entre la población y el enfoque del gobierno en la lucha contra el cambio climático están impulsando la adopción de vehículos de energía limpia, como los FCEV y los puros. Vehículos eléctricos (EV) . Junto con la creciente adopción de vehículos eléctricos, los vehículos de pila de combustible también están experimentando una adopción considerable en algunas economías avanzadas como Estados Unidos, Corea del Sur y otras.

Corea del Sur tiene el mayor número de vehículos de pila de combustible en circulación.

• Por ejemplo, según la Agencia Internacional de Energía, en 2020, Corea del Sur tenía aproximadamente 10.093 unidades de FCEV en carretera, seguida de Estados Unidos con 9.252 FCEV en carretera. De manera similar, otras economías como China, Japón y otras también tienen un número significativo de FCEV de carretera.

Con las inversiones gubernamentales y el esperado desarrollo de la infraestructura de hidrógeno en breve, también se prevé que las economías en desarrollo sean testigos de una adopción considerable de los FCEV. Según la AIE, a finales de 2020 había alrededor de 34.804 FCEV de carretera en todo el mundo y se prevé que esta cifra aumente en los próximos años.

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Factores de crecimiento del mercado de trenes motrices de pilas de combustible

Un mayor enfoque en la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero para que las soluciones de transporte sostenible impulsen el crecimiento del mercado

A medida que los gobiernos de todo el mundo implementan regulaciones estrictas sobre emisiones y establecen objetivos ambiciosos para combatir el cambio climático, existe una presión creciente sobre los fabricantes de automóviles para que desarrollen vehículos más limpios y respetuosos con el medio ambiente. Según la Agencia Internacional de Energía (AIE), el sector del transporte representa aproximadamente el 24% de las emisiones globales de CO2, lo que lo convierte en un contribuyente importante al cambio climático. Como resultado, hay un énfasis creciente en la promoción de tecnologías alternativas de sistemas de propulsión, como las pilas de combustible, que ofrecen soluciones de cero emisiones para diversas aplicaciones de transporte.

Además de las presiones regulatorias, los avances en la tecnología e infraestructura de pilas de combustible también están impulsando el crecimiento del mercado. Esta expansión será impulsada por mayores inversiones en investigación y desarrollo de pilas de combustible, así como por incentivos y subsidios gubernamentales para promover la adopción de vehículos con pilas de combustible. Además, la ampliación de la infraestructura de pilas de combustible, incluidas las estaciones de servicio de hidrógeno, está facilitando la comercialización de vehículos de pila de combustible y mejorando la confianza de los consumidores en esta tecnología. Países como Japón, Corea del Sur, Alemania y Estados Unidos están liderando el camino en el desarrollo de infraestructura de hidrógeno y promoviendo la adopción de pilas de combustible.

Además, las asociaciones y colaboraciones entre fabricantes de automóviles, empresas de tecnología y agencias gubernamentales están impulsando la innovación y acelerando el despliegue de sistemas de propulsión de pilas de combustible. Empresas como Toyota, Hyundai y Honda han invertido mucho en tecnología de pilas de combustible y están comercializando activamente vehículos de pila de combustible para aplicaciones comerciales y de pasajeros. En conclusión, el mercado mundial de sistemas de propulsión de pilas de combustible está impulsado por una combinación de mandatos regulatorios, avances tecnológicos e iniciativas de desarrollo de infraestructura. A medida que el mundo avanza hacia una economía baja en carbono, se espera que los vehículos de pila de combustible desempeñen un papel importante en la reducción de emisiones y la promoción de soluciones de transporte sostenibles.

Los planes del fabricante de automóviles para aumentar la producción de FCEV para acelerar el crecimiento del mercado

Todos los principales fabricantes de automóviles se centran en desarrollar la movilidad ecológica para ofrecer soluciones de movilidad futuras en todo el mundo. Por lo tanto, los fabricantes de automóviles están invirtiendo significativamente para aumentar la producción de soluciones de movilidad ecológicas, como vehículos eléctricos y de pila de combustible que requieren sistemas de propulsión de pila de combustible. Por ejemplo, en septiembre de 2021, Hyundai Motor Group anunció su estrategia para ofrecer versiones de pila de combustible de hidrógeno de todos sus vehículos comerciales para 2028. La empresa afirmó que seguiría desarrollando vehículos de pila de combustible de hidrógeno junto con vehículos eléctricos. Además, la compañía también anunció su plan para lanzar nuevos motores de pila de combustible de hidrógeno en 2023.

De manera similar, fabricantes de automóviles como BMW, Toyota Motor Corp, Daimler y otros también adoptan la tecnología de pilas de combustible de hidrógeno para ofrecer soluciones de movilidad futuras. En 2020, Toyota rediseñó su sistema de pila de combustible para el tren motriz de pila de combustible para que tuviera menos componentes principales y renovó otros aspectos de su vehículo de pila de combustible, lo que permitió a la empresa reducir los costos de producción en dos tercios y mejorar la capacidad de fabricación a casi 30.000 unidades al año. Por lo tanto, la participación de estos actores clave en el desarrollo y aumento de la producción de FCEV contribuirá al crecimiento del mercado durante el período previsto.

FACTORES RESTRICTIVOS

Alto costo asociado con la tecnología de pilas de combustible, incluida la fabricación, el desarrollo de infraestructura y la producción de hidrógeno para limitar el crecimiento del mercado

Según un estudio de la Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA), los altos costos iniciales de los vehículos de pila de combustible (FCV) y la infraestructura de repostaje de hidrógeno presentan un desafío importante para el crecimiento del mercado. El estudio estima que el coste de los vehículos de pila de combustible es actualmente de dos a tres veces mayor que el de los vehículos convencionales con motor de combustión interna, principalmente debido a los costosos materiales utilizados en las pilas de pilas de combustible, como el platino y otros metales preciosos. Aunque la tecnología de pilas de combustible ofrece una solución prometedora para reducir las emisiones y lograr un transporte sostenible, la inversión inicial necesaria para la investigación, el desarrollo y la implementación sigue siendo una barrera importante para su adopción generalizada.

Además, la falta de una infraestructura integral de hidrógeno plantea un obstáculo importante para la adopción generalizada de vehículos de pila de combustible. Según la Asociación de Pilas de Combustible y Energía de Hidrógeno (FCHEA), en 2021 solo había alrededor de 500 estaciones de repostaje de hidrógeno en todo el mundo, en comparación con millones de gasolina y estaciones de servicio de diésel. La limitada disponibilidad de infraestructuras de repostaje restringe la penetración en el mercado de los vehículos de pila de combustible y obstaculiza la confianza de los consumidores en esta tecnología.

El coste de la producción y distribución del hidrógeno sigue siendo relativamente alto en comparación con los combustibles fósiles tradicionales, lo que dificulta aún más la viabilidad comercial de los vehículos de pila de combustible. Según el Departamento de Energía de EE. UU. (DOE), el costo de producir hidrógeno a partir de fuentes renovables como la electrólisis es aún más alto que el de los métodos convencionales como el reformado de metano con vapor (SMR). Además de los desafíos relacionados con los costos, las limitaciones técnicas, como la autonomía de conducción limitada y los largos tiempos de repostaje, también contribuyen a la lenta adopción de los vehículos de pila de combustible. Si bien se han logrado avances significativos en la mejora de la eficiencia y el rendimiento de los sistemas de pilas de combustible, estos factores continúan planteando desafíos para su adopción generalizada.

Análisis de segmentación del mercado de trenes motrices de pilas de combustible

Por análisis de potencia de salida

El segmento de menos de 150 kW dominará debido a la creciente demanda de vehículos comerciales y de pasajeros

Según la potencia de salida, el mercado se segmenta en menos de 150 kW, 150-250 kW y más de 250 kW.

El segmento de menos de 150 kW dominó el mercado en 2023 y se espera que continúe su dominio durante todo el período previsto. La mayoría de los vehículos eléctricos de pila de combustible, especialmente los vehículos de pasajeros vendidos en todo el mundo, tienen una potencia inferior a 150 kW. Por ejemplo, uno de los vehículos de pila de combustible más vendidos, el Toyota Mirai, tiene un sistema de propulsión que proporciona una potencia de 128 kW. Por lo tanto, se prevé que la creciente demanda de turismos con pilas de combustible impulse el crecimiento del segmento en un futuro próximo.

El segmento de más de 250 kW es el de más rápido crecimiento. La unidad de motor eléctrico de pila de combustible de más de 250 kW ha sido diseñada para trabajos pesados. vehículo comercial aplicaciones. Los vehículos de pila de combustible están ganando popularidad en el espacio comercial debido a su rápido reabastecimiento de combustible y su largo alcance. Por lo tanto, es probable que la creciente demanda de vehículos de pila de combustible con mayor potencia de salida en vehículos comerciales pesados ​​aumente la demanda del segmento de más de 250 kW.

Los sistemas de propulsión de 150 a 250 kW se utilizan para vehículos pesados ​​de transporte de mercancías de peso medio. Se utiliza específicamente para vehículos comerciales pequeños y medianos, como autobuses de tránsito y aplicaciones de servicios públicos. Es probable que la creciente demanda de mayor producción de energía en los FCEV comerciales impulse el crecimiento del segmento en el futuro cercano.

Por análisis de componentes

El segmento de sistemas de almacenamiento de hidrógeno liderará el desarrollo de tecnologías relacionadas con el sistema de almacenamiento de hidrógeno

Según el componente, el mercado se segmenta en sistema de pila de combustible, sistema de batería, sistema de propulsión, sistema de almacenamiento de hidrógeno y otros. El segmento de sistemas de pilas de combustible tiene la mayor participación del mercado, con la CAGR más alta durante el período previsto. El sistema de pila de combustible del FCEV es uno de los componentes principales y más caros. El sistema de pila de combustible consiste en la pila de combustible, que representa casi el 60% del coste del FCEV. Por lo tanto, el aumento de las ventas de FCEV está aumentando la demanda de sistemas de pilas de combustible, impulsando aún más el crecimiento del segmento de sistemas de pilas de combustible.

El sistema de baterías ocupa la segunda mayor cuota de mercado. Todos los vehículos eléctricos de pila de combustible (FCEV) utilizan electricidad para alimentar un motor eléctrico a diferencia de otros vehículos eléctricos. La batería auxiliar de bajo voltaje suministra electricidad para arrancar el vehículo y alimentar los accesorios del mismo. La batería secundaria de alto voltaje almacena la energía generada por el frenado regenerativo y proporciona energía suplementaria al motor de tracción eléctrica. Se prevé que la creciente demanda de sistemas de baterías avanzados para almacenamiento de energía de alta capacidad y baterías auxiliares para otras funciones en FCEV impulse el crecimiento del segmento.

El segmento de sistemas de propulsión tiene una cuota importante del mercado. El sistema de propulsión utiliza energía de la pila de combustible y del paquete de baterías de tracción y proporciona el motor para iniciar la conducción de las ruedas. Se espera que la creciente demanda de sistemas de propulsión económicos y sin emisiones en los FCEV impulse el crecimiento del segmento.

El almacenamiento de hidrógeno representa una parte considerable del mercado. El almacenamiento de hidrógeno es un sistema de almacenamiento crítico en un FCP completo. El gas hidrógeno almacenado comprimido a una presión extremadamente alta aumenta la autonomía del vehículo. Por lo tanto, es probable que el aumento de la investigación y el desarrollo de métodos avanzados de almacenamiento de hidrógeno para la seguridad de los vehículos acelere el crecimiento del segmento.

El segmento de otros representa una cuota de mercado decente. El otro segmento incluye motores eléctricos y unidades de control de potencia, que ayudan a impulsar el vehículo de forma más silenciosa, suave y eficiente con menos mantenimiento. La creciente demanda de movilidad ecológica en todo el mundo impulsa las ventas de FCEV, impulsando aún más el crecimiento del segmento.

Por análisis de tipo de vehículo

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El segmento de turismos dominará gracias a la creciente adopción de turismos

El mercado está segmentado según el tipo de vehículo: turismos, vehículos comerciales y autobuses.

Por tipo de vehículo, el segmento de turismos dominó el mercado en 2023 y se espera que sea testigo del CAGR más rápido durante el período de pronóstico. Un turismo es un importante contribuyente al negocio de los sistemas de propulsión basados ​​en pilas de combustible. Se espera que la creciente popularidad de los vehículos de pasajeros con pila de combustible, como Toyota Mirai, Hyundai NEXO y otros, junto con los esfuerzos del fabricante de automóviles por lanzar nuevos vehículos de pasajeros propulsados ​​por pilas de combustible para satisfacer la creciente demanda de movilidad ecológica en todo el mundo, impulse la Crecimiento del segmento durante el período de pronóstico.

Se estima que el segmento de autobuses es el segmento de más rápido crecimiento que exhibirá una CAGR alta durante el período de pronóstico. Los fabricantes están invirtiendo fuertemente en el avance de la tecnología de autobuses con celdas de combustible para cumplir con los objetivos de confiabilidad y durabilidad de la agencia de tránsito. Sin embargo, el reemplazo de piezas, los problemas de suministro y el costo del combustible de hidrógeno siguen siendo un desafío para las agencias de tránsito que implementan autobuses eléctricos con celdas de combustible. Por tanto, estos factores influyen en el crecimiento de este segmento durante el período de previsión.

El segmento de vehículos comerciales representa una cuota de mercado considerable. Un vehículo comercial es un vehículo que requiere estar matriculado y que se utiliza para el transporte de bienes personales y personas. Algunos países de Asia Pacífico aportan una participación significativa en los vehículos comerciales de pila de combustible. Es probable que la creciente adopción de vehículos comerciales de pila de combustible en todo el mundo debido a su largo alcance y su rápida capacidad de reabastecimiento de combustible impulse el crecimiento del segmento.

PERSPECTIVAS REGIONALES

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Asia Pacífico dominó el mercado de sistemas de propulsión de pilas de combustible en 2023 y se prevé que continúe su dominio durante todo el período previsto con la CAGR más rápida. El aumento en la adopción de vehículos de pila de combustible en economías como Corea del Sur y China está impulsando el crecimiento del mercado. El gobierno de Corea del Sur está muy centrado en mejorar la infraestructura de hidrógeno en la región. Por ejemplo, en diciembre de 2021, el gobierno de Corea del Sur anunció 43 estaciones de hidrógeno a lo largo de las autopistas para fines de 2022. El gobierno está muy centrado en la adopción de la movilidad ecológica.

América del Norte ocupó la segunda mayor participación en 2023. La creciente demanda de FCEV en la región de California está impulsando el crecimiento del mercado. En febrero de 2022, Chevron U.S.A. Inc. e Iwatani Corporation of America (ICA) anunciaron su contrato para construir 30 estaciones de servicio de hidrógeno en california. La Junta de Recursos del Aire de California (CARB) predice que California tendrá más de 176 estaciones de hidrógeno para sustentar aproximadamente 250.000 vehículos de pila de combustible. Por lo tanto, el desarrollo de la infraestructura de hidrógeno y la creciente demanda de vehículos libres de emisiones impulsan el crecimiento del mercado en la región especificada.

El mercado europeo se caracteriza por iniciativas como la Fuel Cell & Hydrogen Joint Undermaking (FCH JU), que financia el proyecto JIVE (Iniciativa Conjunta para vehículos de hidrógeno en toda Europa) con 32 millones de dólares de financiación. El proyecto JIVE tiene como objetivo entregar 291 autobuses de pila de combustible en toda Europa para 2023. Asimismo, países como Alemania, Francia y España también han fijado objetivos para el despliegue de HRS para respaldar el uso a largo plazo de los FCV. Por lo tanto, estos factores impulsan el crecimiento del mercado de esta región.

También se prevé que el resto del mundo registre tasas de crecimiento decentes durante el período previsto. Países como Chile, Argentina y Costa Rica adoptaron hidrógeno bajo en carbono, impulsando así el crecimiento del mercado en la región específica.

Lista de empresas clave en el mercado Tren motriz de pila de combustible

Mayor atención al desarrollo de la tecnología de motores de pila de combustible para impulsar la competencia

El mercado está muy fragmentado y liderado por varios actores globales que operan en esta industria. Las empresas se centran en ampliar su gama de productos para cubrir una base más amplia de clientes de sistemas de propulsión de pila de combustible. Además, los sistemas de pilas de combustible están surgiendo como una solución más viable que las soluciones basadas en baterías eléctricas para operaciones de carga de larga distancia y transporte de cargas pesadas. Por lo tanto, el avance tecnológico de los sistemas de propulsión relacionados con pilas de combustible para aplicaciones de servicio pesado es un área clave de atención para varios actores del mercado.

Con una cartera de productos diversa, Robert Bosch GmbH se convirtió en un actor líder en el mercado. Robert Bosch GmbH tiene más de 200 años de experiencia en soluciones para el automóvil, tecnología industrial y tecnología energética y de construcción. Establecida y con sede en Alemania, tiene una presencia global más completa en alrededor de 60 países. La empresa ofrece pilas de pilas de combustible, compresores de aire eléctricos, inyectores de gas hidrógeno, sopladores de recirculación de ánodos, válvulas de tanque, unidades de control de pilas de combustible, ejes eléctricos y convertidores de CC de alto voltaje de generación 3evo en su segmento de sistemas de propulsión. Bosch tiene una importante participación en los ingresos en automoción y componentes de automoción. Europa contribuye en gran medida a la participación en los ingresos de la empresa.

LISTA DE EMPRESAS CLAVE PERFILADAS:

• Cummins Inc. (EE.UU.)


• Robert Bosch GmbH (Alemania)


• Corporación Denso (Japón)


• Sistemas de energía Ballard (Canadá)


• Grupo FEV (Canadá)


• Nuvera Fuel Cell LLC. (A NOSOTROS.)


• Enchufe de alimentación (A NOSOTROS.)


• SFC Energía (Alemania)


• Bloom Energy (EE. UU.)


• Ceres Power (Reino Unido)

DESARROLLOS CLAVE DE LA INDUSTRIA:

• febrero de 2024, Extreme E se asoció con Symbio para proporcionar una celda de combustible de hidrógeno de 75 kW que reemplace la batería como principal fuente de energía. Se utilizará para alimentar las pilas de combustible Extreme H, creadas mediante una combinación de energía solar y agua. La tecnología ya se está utilizando en Extreme E, para la movilidad con hidrógeno sin emisiones, para facilitar la transición a la energía del hidrógeno para el campeonato, que se convertirá en Extreme H en 2025.


• febrero de 2024, Honda lanzó el primer vehículo eléctrico de pila de combustible de hidrógeno enchufable de producción en Estados Unidos, el CR-V e:FCEV 2025, que tiene un tren motriz desarrollado conjuntamente con General Motors (GM). El nuevo módulo se beneficia de la tecnología y las economías de escala de ambas empresas y reduce el coste en dos tercios en comparación con la pila de combustible Clarity.


• enero de 2024, Hyundai Motor, Kia Corporation y W. L. Gore & Associates (Gore) firmaron un acuerdo en el Centro de I+D ecológico de Mabuk en Corea para colaborar en el desarrollo de una membrana electrolítica polimérica (PEM) avanzada para sistemas de pilas de combustible de hidrógeno. El objetivo es desarrollar un PEM avanzado para vehículos comerciales eléctricos de pila de combustible de próxima generación.


• enero de 2024, Denso planeó la adopción masiva de vehículos propulsados ​​por pilas de combustible de hidrógeno utilizando hidrógeno "verde" producido y consumido localmente. La compañía está apostando sus futuros planes de desarrollo de sistemas de propulsión a celdas de electrólisis de óxido sólido (SOEC) para producir hidrógeno verde económico para alimentar sus Pilas de combustible de óxido sólido (SOFC) . Las tecnologías están en desarrollo en la planta de la compañía en Hirose, en las plantas de Toyota City y Nishio City, ambas ubicadas en el corazón de la prefectura japonesa de Aichi.


• enero de 2024, Wardwizard Innovations &  Mobility Ltd. presentó la tecnología de electrolizadores y pilas de combustible de hidrógeno de próxima generación en la Cumbre Mundial de Gujarat 2024. La empresa también presentó el prototipo de scooter con motor FC.

COBERTURA DEL INFORME

El informe proporciona un análisis de mercado detallado y se centra en aspectos clave como empresas líderes, tipos de productos, usuarios finales, diseño y tecnología. Además, ofrece información sobre las tendencias del mercado y destaca desarrollos clave de la industria. Además de los factores anteriores, el informe abarca varios factores que han contribuido al crecimiento del mercado en los últimos años.

Una representación infográfica de Fuel Cell Powertrain Market

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