막 전극 조립 시장 규모, 점유율 및 코로나19 영향 분석, 구성 요소별(막, 가스 확산층, 개스킷 및 기타) 및 애플리케이션별(양성자 교환막 연료 전지(PEMFC), 직접 메탄올 연료 전지(DMFC), 전해조 및 기타) 및 지역 전망(2021~2028년)

2020년 전 세계 막전극 조립 시장 규모는 3억 4천만 달러였습니다. 코로나19가 전 세계적으로 미치는 영향은 전례가 없을 정도로 엄청났습니다. 막전극 조립은 팬데믹으로 인해 모든 지역의 수요에 부정적인 영향을 미쳤습니다. 당사 분석에 따르면, 2020년 글로벌 시장은 2017~2019년 평균 전년 대비 성장률 대비 12.3%의 낮은 성장률을 보였습니다. 시장은 2021년 4억 2천만 달러에서 2028년 17억 달러로 2021~2028년 연평균 성장률(CAGR) 22.1%로 성장할 것으로 예상됩니다. CAGR의 증가는 이 시장의 수요와 성장에 기인하며, 팬데믹이 끝나면 팬데믹 이전 수준으로 돌아갑니다.

막 전극 조립체는 연료를 사용 가능한 전력으로 변환하기 위해 연료 전지 내부에서 발생하는 화학 반응을 위한 장소를 제공합니다. 어셈블리에는 가스 확산층, 5층 멤브레인, 3층 멤브레인, 개스킷 또는 밀봉 구성 요소가 포함됩니다. 이러한 구성요소는 개별적으로 제작된 후 고온 및 고압에서 함께 압착되어 스택 형태로 만들어집니다. 연료전지의 성능과 안정성은 조립 부품의 준비 방법에 따라 크게 좌우됩니다.

막 전극 어셈블리는 전해조, 양성자-전자 연료 전지, 수소와 같은 다양한 응용 분야에 사용됩니다. 또는 산소공기 연료전지, 직접 메탄올 연료전지 등이 있다. 청정 에너지 활용 및 CO2 배출 감소에 대한 관심이 높아지면서 막 전극 조립체의 상용화가 가속화되었습니다.

COVID-19로 인한 제한된 투자 기회로 인해 시장 성장 저해

코로나바이러스나 코로나19 팬데믹과 같은 글로벌 비상사태로 인해 전 세계의 다양한 상업 및 산업 운영이 크게 타격을 입었습니다. 이번 위기의 여파로 빠르게 성장하는 여러 국가의 경제도 혼란에 빠졌습니다. 전 세계 거의 모든 국가에서 올해 초부터 피해 인구 수가 급격히 증가했습니다. 초기 단계에서 바이러스 감염에 대한 치료법이나 백신을 사용할 수 없기 때문에 많은 업계 전문가와 플레이어는 영향을 지속적으로 완화하기 위해 여러 가지 전투 조치를 도입했습니다. 게다가, 팬데믹 위기의 의미는 운영 직원 부족, 운영 소득 적자, 다양한 공장 폐쇄, 글로벌 무역 제한 등 운영 성격에 따라 다양한 문제를 드러냈습니다.

따라서 다양한 국가에서 다양한 부문의 전체 인력에 상당한 손실을 경험하면서 이러한 전례 없는 상황의 결과로 인해 세계 시장도 어느 정도 영향을 받았습니다. 숙련된 인력의 부족과 제조 공장의 장기간 가동 중단으로 인해 연료 전지 및 전해조의 생산량이 제한되어 산업 성장이 저해되었습니다. 예를 들어, 2020년 6월 국제에너지기구(IEA)는 수소 연료전지 자동차가 는 2019년과 2020년대 초에 코로나19 위기 이전에 상당한 증가세를 보였습니다. 그러나 저탄소 생산 프로젝트 일정의 중단과 결합된 기술의 인상적이지 않은 시연으로 인해 이제 업계 전반의 개발이 취약해졌습니다.

중국, 미국 등 주요 재생 가능 및 화석 기반 에너지 생산 국가는 신종 코로나바이러스의 확산을 막기 위해 단호한 조치를 취했습니다. 모든 지역의 다양한 정부는 감염 확산을 억제하기 위해 엄격한 조치 계획을 제시했습니다. 예를 들어, 2020년 3월 미국 전역의 여러 주 행정부는 다양한 주거, 상업 및 산업 절차에 영향을 미치는 폐쇄 프로토콜을 발표했습니다. 한 달 동안 샌프란시스코, 캘리포니아, 뉴욕, 일리노이, 코네티컷, 뉴저지, 루이지애나 등을 포함한 여러 도시와 주에서는 인구의 바이러스 노출을 제한하기 위해 자택 대피 명령을 시행했습니다.

최신 동향

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유해한 배출을 줄이기 위한 노력이 시장 성장을 촉진하고 있습니다

온실가스 배출을 줄이기 위한 다양한 국제 표준이 제정됨에 따라 다양한 자동차 제조업체의 관심이 전기 자동차, 하이브리드 자동차 또는 연료 전지 자동차와 관련된 신기술로 바뀌었습니다. 결과적으로 여러 제조업체에서는 자동차 부문을 위한 새로운 환경 친화적 기술을 개발하고 있습니다. 예를 들어, 2020년 10월 CISR(과학산업연구협의회)과 KPIT 업계는 자동차 등급 LT-PEMFC 연료 전지 스택을 성공적으로 개발하고 수소 연료 전지(HFC) 프로토타입을 성공적으로 실행했습니다.### 791454 자동차. 이 회사는 스택 조립, 시스템 통합, 제어 소프트웨어, 전기 파워트레인 및 연료 전지 차량 작동을 가능하게 하는 기타 구성 요소를 포함하여 스택 엔지니어링에 대한 전문 지식을 가져왔습니다. 회사는 수소연료전지 기술을 이용해 전기에너지를 생산하면 미래 모빌리티의 핵심 역할을 할 유해가스의 배출을 줄여 상업적으로 활용이 가능할 것으로 믿고 있다.

또한 현대자동차는 2020년 2월 미국 에너지부(DOE)와의 파트너십을 확대하고 DOE의 수소 및 연료전지 프로그램 지원을 확대했습니다. 현대자동차는 이번 협약의 일환으로 연료전지 기술 연구개발을 진전시키기 위해 연료전지전기자동차(FCEV) 5대를 DOE에 제공할 예정입니다. 또한 회사는 기술적 장벽을 해결하고 응용 분야와 부문 전반에 걸쳐 수소 및 연료 전지 기술을 활성화하는 것을 목표로 하고 있습니다. 이러한 요인들은 예측 기간 동안 글로벌 막 전극 조립 시장을 주도할 것으로 예상됩니다.

요인

시장 성장을 촉진하기 위해 정부 계획에 의해 촉진된 증강된 기술 혁신

연료 전지 및 전해조는 효율성을 높이고 이산화탄소 배출을 줄이면서 에너지 시스템을 변화시키는 실행 가능하고 중요한 기술입니다. 그러나 다양한 자원과 다양한 기술의 가용성으로 인해 연료 전지 기술 개발에 국가가 실질적으로 참여하게 되었습니다. 따라서 정부는 경쟁력 있는 자금 지원 프로그램을 통해 R&D 및 실증 프로젝트를 위한 다양한 협업 기술을 지원해 왔습니다. 예를 들어, 독일 정부는 산업 부문과 함께 연료 전지 기술 개발을 지원하기 위해 국가 수소 및 연료 전지 기술 혁신 프로그램(NIP)이라는 전략적 동맹을 형성했으며 이는 연료 전지 기술 개발의 가장 중요한 부분으로 간주될 수 있습니다. 독일의 연료전지 로드맵. 이 동맹은 다양한 응용 분야에서 연료 전지 기술의 추가 개발을 위한 전략적 프레임워크를 계획하고 개략적으로 설명하기 위해 노력하고 있습니다.

수소 및 연료 전지 기술을 위한 부처 간 국가 혁신 프로그램은 10년 동안 모빌리티 애플리케이션을 위한 연간 자금으로 약 2,850만 달러를 관리했습니다. 또한, 정부는 연료전지 산업의 양산성과 성능 향상에도 전략적으로 박차를 가해왔습니다. 따라서 연료 전지 기술의 상당한 발전과 기술 개발을 위한 정부 계획이 전 세계 막 전극 조립 시장을 추진하고 있습니다.

성장을 지원하기 위한 자동차 산업의 연료 전지 이니셔티브 증가

자동차 산업은 주요 에너지원인 화석 연료에 대한 의존도로 인해 전 세계 탄소 배출에 기여하고 있습니다. 무공해를 위한 이니셔티브가 증가함에 따라 고객은 무공해 차량(ZEV) 또는 전기 자동차(EV)는 연료 전지 전기 자동차의 가능성으로 시작되어 시장에 기회를 창출합니다. 자동차 제조업체는 효율적인 고출력 차량 개발을 위해 막대한 투자를 하고 있으며, 이는 연료 전지 기술에 상당한 기회를 창출합니다. 이러한 요인으로 인해 여러 자동차 제조업체가 다양한 차량 및 모델을 공급하고 높은 생산량을 약속함으로써 시장 기회가 크게 가속화될 수 있습니다.

공급 측면의 요인 외에도 청정 에너지 솔루션에 대한 정부의 이니셔티브가 증가하면서 연료 전지 기술의 성장이 가속화되고 있습니다. 2020년 7월, 유럽연합은 유럽 자금을 늘리고 약 8,250억 달러와 전체 전환 계획을 할당하여 청정 에너지를 지원하는 EU 수소 전략을 추진했습니다. 유럽연합은 또한 투자, 시장 창출, 연구 및 개발에 관한 자세한 지침을 제공하여 업계가 에너지 효율적인 차량을 채택하도록 장려했습니다.

배출 제한과 같은 환경 정책은 자동차 제조업체가 청정 차량 개발 및 생산에 투자하는 이니셔티브로 알려져 있습니다. 예를 들어, 2020년 11월 볼보그룹과 다임러 트럭은 지속 가능한 운송을 위한 첫 단계로 대형 트럭 및 기타 응용 분야를 위한 상용화된 연료 전지 시스템을 개발하고 생산할 계획을 세웠습니다. 이는 예측 기간 동안 막 전극 조립 시장 성장을 촉진할 것으로 예상됩니다.

제한 요인

시장 성장을 방해할 수 있는 연료 전지와 관련된 내구성 문제

MEA는 전기화학 반응이 일어나는 연료전지 및 전해조의 핵심 구성요소이기 때문에 MEA의 제조는 스택의 성능과 관련이 있습니다. MEA 제조 공정 중 촉매층 사이의 높은 계면 저항이나 촉매층의 균열과 같은 결함이 스택 성능 저하에 영향을 미치는 것으로 인식되었습니다. 품질 저하 문제 외에도 높은 비용은 시장의 또 다른 주요 과제로 남아 있습니다.

다양한 연구와 시연이 수행되어 잦은 시동 및 정지 성능이 저하되고, 최대 전력 밀도가 감소하거나 거의 무작위에 가까운 전력 부하 사이클링이 발생하여 실제 부하 조건에서 내구성 문제에 직면하고 성능을 저해합니다. 연료전지 기술의 상업적 가능성.

또한 MEA의 가습은 전도도를 낮추고 멤브레인 및 촉매층이 손상되어 멤브레인의 화학적 분해가 발생합니다. 이러한 분해 메커니즘으로 인해 멤브레인이 얇아지고 기계적 강도가 저하되어 성능 손실이나 셀 고장이 발생하여 제품 수요가 저하될 수 있습니다. 그러나 연료전지 기술의 결함 식별을 개발하기 위한 다양한 연구가 추진되어 왔다. 예를 들어, FRA 방법론은 PEMFC의 성능에 영향을 미치는 다양한 분해 메커니즘을 분석하는 PEMFC의 연구 및 개발에 적용되었습니다. 또한 EIS(Electrochemical Impedance Spectroscopy)를 사용하여 부품 최적화를 지원했습니다.

세분화

성분 분석별

막 부문이 빠른 속도로 성장할 것

구성 요소에 따라 시장은 멤브레인, 가스 확산층, 개스킷 등으로 분류됩니다.

이 중 멤브레인 부문은 2020년 전 세계 시장에서 주요 멤브레인 전극 조립체 시장 점유율을 차지했습니다. 멤브레인 부품은 어셈블리에서 전기 절연체 역할을 합니다. 이 구성 요소는 다양한 작동 조건에 걸쳐 화학 물질이 풍부한 혹독한 환경에서 강력한 기계적, 화학적, 전기화학적 안정성을 제공하며 낮은 반응물 투과성으로 긴 수명을 제공합니다.

가스 확산층 부문은 예측 기간 동안 상당한 성장을 경험할 것으로 예상됩니다. 이러한 층은 유동장에서 반응물을 운반하고 촉매 위치에 고르게 분산시키는 다공성 매체 역할을 하기 때문입니다.

기타 세그먼트에는 잉크, 산성 세척, 핫 프레싱, 커팅 및 시팅 방법과 같은 구성 요소가 포함됩니다.

애플리케이션 분석별

인포그래픽 표현 Membrane Electrode Assemblies MEA Market

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양성자 교환막 연료전지(PEMFC) 부문이 가장 큰 시장 점유율을 차지함

시장은 최종 사용자를 기준으로 PEMFC(양성자 교환막 연료 전지), 직접 메탄올 연료 전지, 전해조 등으로 분류됩니다.

양성자 교환막 연료전지 부문은 2020년 시장에서 주요 점유율을 차지했습니다. 양성자 교환막 연료전지는 전력 시스템 및 휴대용 장치의 고정 응용 분야에 널리 사용됩니다. 또한 많은 제조업체에서는 자동차, 버스, 상용차 시연에 PEM ​​연료전지를 사용하고 있습니다.

전해조 역시 무공해 방식으로 녹색수소를 생산하는 가장 신뢰할 수 있는 기술 중 하나로 여겨지고 재생에너지를 전력원으로 사용한다는 점에서 시장의 핵심 부문이다. 해당 애플리케이션은 해당 위치에서 직접 수소를 생산하며 비교적 저렴한 방식이다.

기타 세그먼트에는 고분자 전해질 연료 전지, 알칼리성 연료 전지, 수소 또는 산소 공기 연료 전지 등과 같은 응용 분야가 포함됩니다.

지역적 통찰력

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시장은 북미, 아시아 태평양, 유럽 및 기타 지역 등 5개 주요 지역에 걸쳐 분석되었습니다.

아시아 태평양은 세계 시장의 주요 지역입니다. 가치 측면에서 이 지역은 2020년 53.4%의 점유율을 차지했습니다. 아시아 태평양 지역에서는 전기 자동차에 대한 수요 증가, 재생 에너지 촉진을 위한 다양한 프레임 워크 및 다음과 같은 일반적인 고려 사항으로 인해 막 전극 어셈블리 시장이 집약될 것으로 예상됩니다. 목표 달성을 위한 연료전지와 수소 기술. 민간단체인 일본 연료전지 상용화 회의(FCCJ)는 수소전기차 상용화 시나리오를 만들기 위해 연료전지 기술을 추진해 2025년까지 일본 대부분의 도시를 대상으로 수소전기차 보유 대수가 약 200만대에 이를 것으로 예상하고 있다.

북미는 연료 전지 기술의 상업적 도입과 연료전지 기술. 미국 에너지부(DoE) 연료전지 기술청은 제도적, 시장적 과제를 극복하기 위한 기술 개발, 실증, 다양한 노력을 통해 연료전지 기술의 광범위한 상용화를 촉진한다는 목표를 설정했습니다. 또한 다양한 주에서는 탄소 배출량을 줄이기 위한 실행 계획을 제시하고 있습니다.

유럽에서는 전력 효율이 높은 차량 개발과 수소 기반 증산 촉진에 중점을 두고 막 전극 조립체 시장을 집적시키고 있습니다. 정부 기관의 다양한 이니셔티브로 인해 연료전지 기술의 개발과 상용화가 주목을 받고 있습니다. 예를 들어, 유럽 연합(EU)이 자금을 지원하는 GAIA 프로젝트는 고전력 및 고전류 밀도 자동차 MEA 개발에 중점을 두고 있으며, 다음과 같이 설정한 비용, 내구성 및 운영 목표를 충족하는 MEA 설계를 크게 향상시키는 목표를 가지고 있습니다. 연료전지. 또한 이 프로젝트에는 OEM, 선도적인 산업 및 연구 기관, 연료 전지 과학 및 고성능 MEA 개발을 위한 기술에 대한 전문 지식이 통합되어 있습니다.

나머지 국가는 2020년에 최소한의 시장 점유율을 차지했습니다. 남아프리카, 두바이, 브라질 등 여러 국가에서는 향후 몇 년간 FCEV 테스트 및 배포에 상당한 관심을 보였습니다. 또한, 국가들은 수소 인프라를 개발하고 일반 이동성의 전환을 지원하기 위해 상당한 투자를 하고 있습니다. 예를 들어, 남아프리카공화국은 2021년 2월에 연료전지 기술의 제조 및 상용화를 시작할 것으로 예상되었습니다. 정부는 수소연료전지 기술 및 에너지저장 기술 개발을 위해 민간 업계 분석, 학계, 다양한 파트너와 협력해 왔다. 이러한 수소 에너지의 드리프트는 시장을 촉진할 것으로 예상됩니다. 또한 이 작업은 국내에서 엄청난 가용성을 지닌 백금 금속 그룹의 새로운 용도와 새로운 시장을 확립하는 데에도 도움이 됩니다.

주요 산업 플레이어

Ballard Power Systems, 제품 라인 확장에 집중하고 채널을 활용하여 신제품 출시

현재 Ballard Power Systems, Johnson Matthey, BASF SE, W. L. Gore & Associates, Inc. 및 Plug Power Inc.는 2020년에 지배적인 점유율을 차지하며 시장의 주요 업체입니다. 업계와 점점 더 많은 인수합병이 시장에서 치열한 경쟁을 불러일으키고 있습니다.

Ballard Power Systems는 자동차, 해양, 철도, 자재 취급 등의 시장을 위한 혁신적인 연료 전지 솔루션을 개발하고 제공하는 데 주력하고 있습니다. 회사의 제품 포트폴리오는 연료 전지 전력 제품과 기술 솔루션이라는 두 가지 주요 부문으로 분류됩니다. 멤브레인 조립을 위한 공식화 및 통합 부서는 제품 개발에 속하며 연료 전지 기술 발전을 지원하는 전문 지식과 자원을 제공합니다. 이 회사는 캐나다 버나비에서 연간 100만 개의 MEA와 연료 스택을 생산할 수 있는 총 3개의 시설을 운영하고 있습니다. 예를 들어, 2020년 9월 28일 Ballard Power Systems는 밴쿠버에 있는 본사 시설에서 막 전극 어셈블리를 생산하기 위해 제조 용량을 6배 확장하기로 결정했습니다.

소개된 주요 회사 목록:

• Ballard 전력 시스템(캐나다)


• Johnson Matthey(영국)


• 덴마크 전력 시스템(덴마크)


• BASF SE(독일)


• W.L. Gore & Associates, Inc.(미국)


• Giner Inc.(미국)


• FuelCellsEtc(미국)


• IRD 연료전지(덴마크)


• Greenerity GmBH(독일)


• Plug Power Inc.(미국)


• Hyplat(남아프리카공화국)


• The Chemours Company(미국)


• Sainergy(조지아)


• Yangtze Energy Technologies, Inc.(대만)


• Wuhan WUT New Energy Co., Ltd(중국)


• YuanBo Engineering Co., Ltd(중국)

주요 산업 발전:

• 2021년 1월 - Johnson Matthey와 SFC Energy AG는 MEA(막 전극 조립체) 공급을 위해 수백만 파운드 규모의 새로운 계약을 체결했습니다. JM은 최소 400,000개의 멤브레인 전극 어셈블리를 공급할 것입니다. 이번 계약은 2021년 2월부터 3년 이상의 계약 기간으로 시작됩니다.


• 2020년 9월 - Ballard Power Systems는 캐나다 밴쿠버에 있는 본사 시설에서 막 전극 조립체(MEA) 생산을 위한 제조 용량을 6배 확장하기로 결정했습니다. 업그레이드된 용량은 연간 600만 MEA를 생산하며 이는 약 1.66기가와트에 해당합니다. 용량 업그레이드로 Ballard의 밴쿠버 시설은 전 세계에서 운영되는 상업용 차량용 연료 전지 생산 시설 중 가장 큰 규모가 되었습니다.

보고서 범위

시장에 대한 포괄적인 통찰력을 얻으세요, 커스터마이징 요청

시장 보고서는 귀중한 통찰력, 사실, 업계 관련 정보 및 과거 데이터를 제공하여 포괄적인 업계 평가를 제공합니다. 시장 조사 보고서를 작성하기 위해 의미 있는 가정과 견해를 만들기 위해 여러 가지 방법론과 접근 방식이 채택되었습니다. 또한 이 보고서는 구성요소, 애플리케이션, 지역 등 시장 부문별로 자세한 분석과 정보를 다루고 있어 독자들이 글로벌 산업에 대한 포괄적인 개요를 얻을 수 있도록 돕습니다.

보고서 범위 및 세분화