膜電極のアセンブリ市場規模、シェアおよび産業分析、コンポーネント（膜、ガス拡散層、ガスケットなど）、およびアプリケーション（プロトン交換膜燃料電池（PEMFC）、直接メタノール燃料電池（DMFC）、エレクトロライザーなど）および地域の予測、2021-2028

世界の膜電極アセンブリ市場規模は2020年に0.34億米ドルと評価されていました。市場は2021年の420億米ドルから成長し、2028年に17億米ドルに達すると予測されており、予測期間中は22.1％のCAGRを示しています。アジア太平洋地域は、連邦および州の再生可能エネルギーの義務とGHG排出との闘いへの推進により、2020年に52.94％のシェアで世界市場を支配しました。 

Covid-19の世界的な影響は前例のない驚異的であり、膜電極アセンブリはパンデミックの中ですべての地域で需要に悪影響を及ぼしています。分析に基づいて、世界市場は、2017年から2019年の平均前年比と比較して、2020年の12.3％の成長率が低いことを示しました。 CAGRの増加は、この市場の需要と成長に起因し、パンデミックが終了するとパンデミック以前のレベルに戻ります。

膜電極アセンブリは、燃料電池内で発生する化学反応のための部位を提供して、燃料を使用可能な電力に変換します。アセンブリには、ガス拡散層、5層膜、3層膜、ガスケット、またはシーリング成分が含まれます。これらのコンポーネントは個別に製造され、高温と圧力で一緒に押し込まれ、スタックの形です。燃料電池の性能と安定性は、主にアセンブリコンポーネントの準備方法に依存します。

膜電極アセンブリは、電解剤、プロトン電子燃料電池、水素または酸素空気燃料電池、直接メタノール燃料電池などのさまざまな用途にサービスを提供しています。クリーンエネルギーの適応とCO2排出の削減に焦点を当てているため、膜電極アセンブリの商業化が推進されています。

Covid-19の中で、市場の成長を妨げる中の限られた投資機会

コロナウイルスやCovid-19のパンデミックなどの世界的な緊急事態により、世界中のさまざまな商業および産業事業が大幅に陥りました。この危機の余波は、混乱の中でさまざまな急成長している国の経済を去りました。世界中のほぼすべての国は、今年の初めから影響を受ける人口の数が急激に増加していることを観察しています。初期段階でのウイルス感染の治療またはワクチンが利用できないため、多くの業界の専門家やプレーヤーが、継続的に影響を緩和するためのいくつかの戦闘措置を導入するようになりました。それに加えて、パンデミック危機の影響により、運営スタッフの不足、営業所得の赤字、さまざまな植物の閉鎖、制約された世界的な貿易など、運用の性質によって指定された多くの問題など、さまざまな種類の問題が明らかになりました。

したがって、さまざまな国がさまざまなセクターの総労働力でかなりの損失を経験しているため、この前例のない状況の結果によって、グローバル市場は中程度に影響を受けています。熟練した労働力が利用できないことは、製造工場の長期にわたる閉鎖と相まって、燃料電池と電解機の生産量が限られており、業界の成長を妨げています。たとえば、2020年6月に、国際エネルギー機関（IEA）は、2019年から2020年代初頭のCovid-19危機の前に、水素燃料電池車両が大幅に増加したと述べました。ただし、業界全体の開発は、低炭素生産プロジェクトのタイムラインの中断と組み合わされた技術の印象的なデモンストレーションにより、影響を受けやすくなっています。

中国や米国などの主要な再生可能および化石ベースのエネルギー生産国は、新規コロナウイルスの成長を妨げるために厳しい行動をとっています。すべての地域のさまざまな政府が、感染のspread延を封じ込めるという厳しい行動計画を提示しています。たとえば、2020年3月に、米国のさまざまな州政権が、さまざまな住宅、商業、および産業の手続きに影響を与える封鎖プロトコルを発表しました。月の間、サンフランシスコ、カリフォルニア、ニューヨーク、イリノイ、コネチカット、ニュージャージー州、ルイジアナなどを含むさまざまな都市と州は、人口のウイルスへの暴露を制限するために在宅の滞在命令を実施しました。

最新のトレンド

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有害な排出を削減するためのイニシアチブの上昇は、市場の成長を推進しています

温室効果ガスの排出を削減するためのさまざまな国際基準の賦課により、さまざまな自動車メーカーの注意が電気、ハイブリッド車両、または燃料電池車に関連する新しい技術に注目されています。その結果、いくつかのメーカーは、自動車部門向けの新しい環境に優しい技術を開発しています。たとえば、2020年10月に、科学産業研究評議会（CISR）とKPIT業界は、自動車用グレードのLT-PEMFC燃料電池スタックの開発に成功し、水素燃料電池（HFC）プロトタイプカーでそのトレイルを成功裏に実行しました。同社は、スタックアセンブリ、システム統合、制御ソフトウェア、電動パワートレイン、その他のコンポーネントを含むスタックエンジニアリングの専門知識をもたらしました。同社は、水素燃料電池技術を使用して電気エネルギーを生成すると、将来のモビリティに重要な役割を果たす有害ガスの排出が削減され、商業的に実行可能であると予想されると考えています。

さらに、2020年2月、ヒュンダイモーターカンパニーは、米国エネルギー省（DOE）とのパートナーシップを拡大し、DOE水素および燃料電池プログラムのサポートを拡大しました。ヒュンダイは、契約の一環として燃料電池技術の研究開発を進めるために、5つの燃料電池電気自動車（FCEV）をDOEに提供します。さらに、同社は、技術的な障壁に対処し、アプリケーションとセクター全体で水素および燃料電池技術を可能にすることを目指しています。  これらの要因は、予測期間中にグローバルな膜電極アセンブリ市場を促進することが期待されています。

運転要因

市場の成長を促進するために政府のスキームに悩まされた技術革新の増強

燃料電池と電解器は、より高い効率と二酸化炭素排出量が少ないエネルギーシステムを変換するための実行可能で重要な技術です。ただし、さまざまなリソースとさまざまなテクノロジーの利用可能性は、燃料電池技術の開発に国の実質的な参加にアプローチしています。したがって、政府は、競争力のある資金調達プログラムを備えたR＆Dおよびデモンストレーションプロジェクトのためのさまざまな共同技術を支援してきました。たとえば、ドイツ政府は、産業部門とともに、燃料電池技術の開発をサポートするために国家水素および燃料電池技術革新プログラム（NIP）として知られる戦略的同盟を結成し、燃料電池のドイツのロードマップの最も重要な部分と見なすことができます。アライアンスは、さまざまなアプリケーションの燃料電池技術のさらなる開発のための戦略的枠組みを計画し、概説するために機能します。

水素および燃料電池技術のための鉱山国家イノベーションプログラムは、10年間にわたってモビリティアプリケーションの年間資金で約2,850万米ドルを管理してきました。さらに、政府は、燃料電池産業の大量生産とパフォーマンスの改善を促進するために戦略的に取り組んできました。  したがって、燃料電池技術と技術開発のための政府のイニシアチブの重要な開発は、世界の膜電極アセンブリ市場を推進しています。

成長をサポートするための自動車産業における燃料電池の上昇イニシアチブ

自動車産業は世界の排出量に貢献し、化石燃料への依存が主要なエネルギー源として依存しています。ゼロ排出のための増加しているイニシアチブにより、顧客はゼロ排出車（ZEV）または電気自動車（EV）を採用する傾向があり、燃料電池電気自動車の確率として開始され、市場の機会が生まれます。自動車メーカーは、効率的で高出力車両を開発するために多額の投資を行っており、燃料電池技術の大きな機会を生み出しています。この要因のため、市場の機会は、いくつかの自動車メーカーによる車両とモデルの多様な供給と、生産量の多いものによって大幅に加速される可能性があります。 

供給側の要因に加えて、クリーンエネルギーソリューションのための政府イニシアチブの増加は、燃料電池技術の成長を促進します。 2020年7月、欧州連合は、EU水素戦略を推進し、欧州の資金を増やし、約8,250億米ドルと移行計画全体を割り当てることにより、クリーンエネルギーをサポートしました。欧州連合はまた、投資、市場の創造、研究、開発に関する詳細なガイドを提供し、産業がエネルギー効率の高い車両を採用することを奨励しています。

排出制限などの環境政策は、自動車メーカーがクリーンな車両の開発と生産に投資するためのイニシアチブを知っています。たとえば、2020年11月、ボルボグループとダイムラートラックは、持続可能な輸送の最初のステップとして、大型トラックやその他のアプリケーション用の商業化された燃料電池システムを開発および生産することを計画しています。これは、予測期間中に膜電極アセンブリ市場の成長に拍車をかけると予想されます。

抑制要因

燃料電池に関連する耐久性の課題は、市場の成長を妨げる可能性があります

MEAの製造は、電気化学反応が発生する燃料電池と電解器の重要なコンポーネントであるため、スタックの性能と相関しています。測定プロセス中の触媒層または触媒層の亀裂の間のより高い界面抵抗などの欠陥は、スタック分解に影響することが認識されています。劣化の問題に加えて、高コストは市場にとってもう一つの大きな課題のままです。

さまざまな研究とデモンストレーションが実施されており、頻繁な起動とシャットダウンで劣化し、最大電力密度またはほぼランダムな電力荷重サイクリングが減少し、実際の負荷条件の耐久性の問題に直面し、燃料電池技術の商業的実行可能性を妨げます。

さらに、MEAの加湿により、導電率が低くなり、膜と触媒層の耐性が増加し、膜の化学分解が生じます。この分解のメカニズムは、膜の薄化と機械的強度の低下をもたらし、パフォーマンスの損失または細胞障害を引き起こし、製品の需要を妨げる可能性があります。ただし、燃料電池技術における障害識別を開発するためのさまざまな研究が促進されています。たとえば、FRA方法論はPEMFCの研究開発に適用されており、PEMFCのパフォーマンスに影響を与えるさまざまな分解メカニズムを分析します。さらに、電気化学インピーダンス分光法（EIS）を使用して、コンポーネントの最適化をサポートしました。

セグメンテーション

コンポーネント分析による

高いペースで成長するための膜セグメント

コンポーネントに基づいて、市場は膜、ガス拡散層、ガスケットなどにセグメント化されています。

これらの中で、膜セグメントは、2020年に世界市場の主要な膜電極アセンブリ市場シェアを占めています。膜成分は、アセンブリの電気絶縁体として機能します。このコンポーネントは、さまざまな動作条件にわたって過酷な化学物質に富む環境で、強力な機械的、化学的、および電気化学的安定性を提供し、反応物透過性が低い長寿命を提供します。

これらの層は、流れ場から反応物を輸送し、触媒部位に均等に分散するための多孔質媒体として機能するため、予測期間中にかなりの成長を経験すると予想されます。 

その他のセグメントには、インク、酸洗浄、ホットプレス、切断＆シッティングなどのコンポーネントが含まれています。

アプリケーション分析による

のインフォグラフィック表現 膜電極接合体 MEA市場

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プロトン交換膜燃料電池（PEMFC）セグメントが最大の市場シェアを占めています

エンドユーザーに基づいて、市場はプロトン交換膜燃料電池（PEMFC）、直接メタノール燃料電池、電解剤などに分類されます。

プロトン交換膜燃料電池セグメントは、2020年に市場の主要なシェアを占めています。プロトン交換膜燃料電池は、電力システムと携帯型デバイスの固定用途で広く使用されています。さらに、多くのメーカーは、自動車、バス、商用車のデモでPEM燃料電池を使用しています。

電解器は、非汚染方法で緑の水素を生産するための最も信頼性の高い技術の1つと考えられており、再生可能エネルギーを電源として使用するため、市場の重要なセグメントでもあります。このアプリケーションは、その場所で直接水素を生成し、比較的安価な方法です。

その他のセグメントには、ポリマー電解質燃料電池、アルカリ燃料電池、水素または酸素空気燃料電池などの用途が含まれています。

地域の洞察

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市場は、北米、アジア太平洋、ヨーロッパ、およびその他の世界の5つの主要地域で分析されています。 

アジア太平洋地域は、世界市場の主要な地域です。価値の観点から、この地域は2020年に53.4％のシェアを保持していました。アジア太平洋地域では、電気自動車の需要の増加、再生可能エネルギーを促進するためのさまざまなフレームワーク、および目標を達成するための燃料電池と水素技術の一般的な考慮により膜電極アセンブリ市場を集約することが期待されています。民間部門の組織である日本の燃料電池商業化会議（FCCJ）は、FCEVの商業化シナリオを作成するための燃料電池技術を促進し、2025年までにFCEVの数を約200万人に蓄積し、日本のほとんどの都市をカバーしています。

北米は、燃料電池技術の商業導入と燃料電池技術の研究開発プログラムへの多額の投資により、予測期間中に指数関数的に成長すると予測されています。米国エネルギー省（DOE）燃料電池技術局は、技術開発、デモンストレーション、および制度的および市場の課題を克服するための多様な取り組みを通じて、燃料電池技術の広範な商業化を促進することを目標にしています。さらに、さまざまな州が二酸化炭素排出量を減らすための行動計画を提起しています。

ヨーロッパでは、高電力効率の高い車両の開発と水素ベースの蒸散の促進に焦点を当てていることが、膜電極アセンブリ市場を凝集させています。政府機関によるさまざまなイニシアチブは、燃料電池技術の開発と商業化にスポットライトを当てています。たとえば、高電力および高電流密度の自動車MESの開発に焦点を当てた欧州連合（EU）が資金提供するGAIAプロジェクトは、燃料電池によって設定されたコスト、耐久性、および運用目標を満たすMEAS設計の大幅な強化を目的としています。さらに、このプロジェクトには、OEM、大手業界および研究機関、燃料電池科学の専門知識、高性能測定のための専門知識が組み込まれています。

残りの世界は2020年に市場の最低シェアを保有していました。南アフリカ、ドバイ、ブラジルなどのいくつかの国は、今後数年間でFCEVのテストと展開に大きな関心を示しています。さらに、国はまた、水素インフラストラクチャを開発し、一般的なモビリティの移行をサポートするために実質的に投資しています。たとえば、2021年2月、南アフリカは燃料電池技術の製造と商業化を開始する予定です。政府は、水素燃料電池技術とエネルギー貯蔵技術を開発するための民間部門の産業分析、学界、およびさまざまなパートナーと協力してきました。この水素エネルギーのドリフトは、市場を推進すると予想されます。さらに、この作業は、国内で膨大な利用可能性を備えたプラチナメタルグループの新しい用途と新しい市場の設立にも役立ちます。

主要業界のプレーヤー

バラードパワーシステムは、製品ラインの拡大に焦点を当て、そのチャネルを利用して新製品を販売します

現在、Ballard Power Systems、Johnson Matthey、Basf SE、W。L。Gore＆Associates、Inc。、およびPlug Power Inc.は市場の重要なプレーヤーであり、2020年の支配的なシェアを占めています。

Ballard Power Systemsは、自動車、海洋、鉄道、材料の取り扱いなど、市場向けの革新的な燃料電池ソリューションの開発とプロバイダーに従事しています。同社の製品ポートフォリオは、燃料電池電源製品とテクノロジーソリューションという2つの主要なセグメントに分類されています。  膜アセンブリの策定と統合部門は、製品開発の下にあり、燃料電池技術の進歩をサポートする専門知識とリソースを提供します。同社は、カナダのバーナビーに3つの施設を運営しており、年間100万のMeasと燃料のスタックを生産する能力を組み合わせています。たとえば、2020年9月28日に、Ballard Power Systemsは、製造能力を拡大して、バンクーバーの本社施設で膜電極アセンブリを6回生産することを決定しました。

プロファイルされた主要企業のリスト：

• バラードパワーシステム（カナダ）


• ジョンソン・マテイ（英国）


• デンマークの電力システム（デンマーク）


• BASF SE（ドイツ）


• W.L. Gore＆Associates、Inc。（米国）


• Giner Inc.（米国）


• fuelcellsetc（米国）


• IRD燃料電池（デンマーク）


• GreenerityGmbH（ドイツ）


• Plug Power Inc.（米国）


• ハイプラット（南アフリカ）


• Chemours Company（米国）


• セイネル（ジョージア）


• Yangtze Energy Technologies、Inc。（台湾）


• Wuhan Wut New Energy Co.、Ltd（中国）


• Yuanbo Engineering Co.、Ltd（中国）

主要な業界開発：

• 2021年1月 - Johnson MattheyとSFC Energy AGは、膜電極集合の供給に関する新しい数百万ポンドの新しい合意に署名します（MEAS）。 JMは、少なくとも400,000の膜電極アセンブリを供給します。この契約は、2021年2月に3年以上にわたって開始されます。


• 2020年9月 - Ballard Power Systemsは、カナダのバンクーバーにある本社施設で膜電極集合（MEA）の生産のための製造能力を拡大することを決定しました。アップグレードされた容量は、約1.66ギガワットに相当する年間600万件の測定値を生成します。容量のアップグレードにより、Ballardのバンクーバー施設は、商用車用に世界中で運営されている最大の燃料電池生産ユニットになりました。

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