Tamanho do mercado de ônibus de hidrogênio, participação e análise da indústria, por tipo de ônibus (deck único, deck duplo e deck articulado), por produção de energia (abaixo de 100 kW, 100-200 kW e acima de 200 kW), por tecnologia (membrana de troca de prótons Célula de Combustível (PEMFC), Célula de Combustível de Óxido Sólido (SOFC) e Célula de Combustível Alcalina (AFC)), por tipo de fabricação (novo ônibus de hidrogênio e modernizado) e previsão regional, 2024-2032

O tamanho do mercado global de ônibus a hidrogênio foi avaliado em US$ 1,07 bilhão em 2023. O mercado deverá crescer de US$ 1,87 bilhão em 2024 para US$ 41,34 bilhões até 2032, exibindo um CAGR de 47,3% durante o período de previsão.

Um ônibus a hidrogênio apresenta um tipo de propulsão movido por células de combustível de hidrogênio. Esses ônibus consomem gás hidrogênio como fonte de combustível e o convertem em eletricidade por meio de uma reação química na célula de combustível. A eletricidade gerada é utilizada para alimentar o motor elétrico, que aciona e impulsiona as rodas do ônibus. O principal destaque dos autocarros a hidrogénio é que produzem zero emissões de escape, sendo o único subproduto do hidrogénio. célula de combustível reação é vapor de água. Isso os torna uma alternativa de energia limpa aos veículos tradicionais movidos a diesel ou gasolina. Esses ônibus também oferecem operações com menor ruído em comparação aos ônibus convencionais com motores de combustão interna.

O volume crescente de emissões de gases com efeito de estufa provenientes do sector dos transportes e a rápida urbanização resultaram em requisitos contínuos de poluição e redução de emissões. Há uma necessidade crescente de aumentar a utilização na estrada de combustíveis alternativos e de grupos motopropulsores alternativos em aplicações de mobilidade para melhorar a qualidade de vida geral e restaurar o equilíbrio ambiental. Portanto, os OEMs estão introduzindo modelos de ônibus com célula de combustível em suas linhas de produtos como parte de seus esforços para adotar soluções de transporte mais limpas e sustentáveis. Por exemplo, em janeiro de 2024, a Honda colaborou com a General Motors (GM) e delineou estratégias-chave para aumentar a utilização da tecnologia de células de combustível de hidrogénio, à medida que a empresa procura expandir o seu negócio de hidrogénio. Iniciou a produção em massa da Fuel Cell System Manufacturing LLC (FCSM), uma unidade de produção de joint venture com a General Motors (GM) em Brownstown, Michigan.  

As crescentes preocupações ambientais, as políticas governamentais de apoio e os avanços tecnológicos para melhorar a qualidade do ar urbano e reduzir os níveis de emissões impulsionam o crescimento do mercado. Esses avanços tornaram os ônibus a hidrogênio um transporte mais viável e adequado. Por exemplo, em janeiro de 2024, a prefeitura de Barcelona fez um pedido de 36 ônibus a hidrogênio da Solaris e duas unidades de ônibus articulados com células de combustível de 70 kW. 

A pandemia da COVID-19 perturbou as atividades de produção e as cadeias de abastecimento em todo o mundo, causando atrasos na produção e implantação de autocarros com células de combustível. A pandemia teve impacto no desenvolvimento de tecnologias de hidrogénio, uma vez que esta tecnologia requer uma cadeia de abastecimento bem coordenada e é necessário um capital significativo para demonstração.

Tendências do mercado de ônibus a hidrogênio

O avanço da tecnologia de células de combustível de hidrogênio para aumentar a eficiência, o desempenho e a relação custo-benefício é uma tendência no mercado

Uma tendência tecnológica que molda a indústria global de autocarros a hidrogénio é o avanço da tecnologia de células de combustível de hidrogénio para melhorar a eficiência, o desempenho e a relação custo-eficácia. A tecnologia de células de combustível está no cerne dos ônibus com células de combustível de hidrogênio, convertendo gás hidrogênio em eletricidade por meio de uma reação eletroquímica para alimentar motores elétricos e impulsionar o veículo. À medida que a indústria continua a evoluir, estão a surgir várias tendências tecnológicas importantes para melhorar as capacidades e a competitividade dos autocarros com células de combustível a hidrogénio. Outra tendência tecnológica crucial é a otimização dos sistemas de armazenamento e entrega de hidrogénio para aumentar a capacidade de armazenamento a bordo, reduzir os tempos de reabastecimento e melhorar a eficiência geral.

As inovações em materiais de armazenamento de hidrogénio, tais como tanques compósitos avançados e hidretos metálicos, permitem aos fabricantes conceber autocarros com maiores capacidades de armazenamento de hidrogénio, alargando a autonomia do veículo e reduzindo a frequência das paragens para reabastecimento. Além disso, os avanços nos métodos de produção de hidrogénio, particularmente a eletrólise alimentada por fontes de energia renováveis, impulsionam a transição para a produção de hidrogénio. hidrogênio verde e reduzir a pegada ambiental dos autocarros com células de combustível a hidrogénio.

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Fatores de crescimento do mercado de ônibus de hidrogênio

A crescente necessidade de tecnologias mais limpas para mitigar os níveis de emissões está apoiando o crescimento do mercado

A necessidade urgente de abordar a poluição atmosférica e mitigar o impacto das alterações climáticas é um dos principais impulsionadores do mercado global de autocarros a hidrogénio. À medida que a urbanização acelera e a população cresce, as cidades de todo o mundo enfrentam a deterioração da qualidade do ar e os efeitos nocivos das emissões dos veículos. De acordo com a Agência Internacional de Energia (AIE), o setor dos transportes é um dos maiores contribuintes para as emissões globais de dióxido de carbono (CO2), sendo responsável por aproximadamente 24% do total de emissões de CO2 relacionadas com a energia em 2020.

Os autocarros com células de combustível a hidrogénio apresentam uma solução convincente para estes prementes desafios ambientais. Ao contrário dos autocarros diesel tradicionais, que emitem poluentes como óxidos de azoto (NOx), partículas (PM) e gases com efeito de estufa (GEE), os autocarros com células de combustível de hidrogénio produzem zero emissões de escape. Em vez de queimar combustíveis fósseis, a Fuel Cell Ônibus elétricos (FCEB), utilizam células de combustível para produzir eletricidade através de uma reação química entre hidrogénio e oxigénio, tendo como único subproduto o vapor de água. Esta operação isenta de emissões ajuda a mitigar a poluição atmosférica e a reduzir as emissões de gases com efeito de estufa, contribuindo para ambientes urbanos mais limpos e saudáveis.

Políticas e iniciativas governamentais mostram um papel crucial na condução do crescimento do mercado

Os incentivos financeiros e o financiamento do governo desempenham um papel crucial na condução do crescimento do mercado de autocarros a hidrogénio, fornecendo apoio à investigação, desenvolvimento, implantação e expansão da infraestrutura. Estes incentivos ajudam a superar barreiras, tais como custos iniciais elevados, incertezas tecnológicas e infraestruturas limitadas, acelerando assim a adoção de autocarros com emissões zero como uma solução de transporte sustentável.

Os governos de todo o mundo atribuem financiamento significativo para apoiar os esforços de I&D em tecnologias de hidrogénio e células de combustível, incluindo melhorias na eficiência, durabilidade e relação custo-eficácia das células de combustível. Por exemplo, o Escritório de Tecnologias de Células de Combustível (FCTO) do Departamento de Energia dos EUA investe em projetos de pesquisa focados no desenvolvimento de tecnologias inovadoras de células de combustível para aplicações de transporte, incluindo Ônibus Elétricos de Células de Combustível (FCEB). Estes incentivos beneficiam as agências de transporte público ao lidarem com os custos iniciais mais elevados dos autocarros a hidrogénio em comparação com os autocarros convencionais a diesel, tornando-os mais atraentes financeiramente para as agências de transporte público e operadores de frotas. Na Europa, por exemplo, a Empresa Comum Pilhas de Combustível e Hidrogénio da União Europeia (FCH JU) fornece financiamento para projetos de implantação de autocarros a hidrogénio no âmbito do seu programa Horizonte 2020. Da mesma forma, o Japão, a Coreia do Sul e a China oferecem vários incentivos financeiros para promover a adopção de autocarros com células de combustível a hidrogénio e apoiar o desenvolvimento de infra-estruturas de hidrogénio.

FATORES DE RESTRIÇÃO

Alto custo associado a elementos essenciais aliado à infraestrutura de recarga inadequada impedem a expansão do mercado

O factor restritivo para a procura de autocarros a hidrogénio é o elevado custo associado à tecnologia e infra-estrutura das células de combustível de hidrogénio. Embora os autocarros com células de combustível a hidrogénio ofereçam numerosos benefícios ambientais, incluindo o funcionamento com emissões zero e a redução das emissões de gases com efeito de estufa, os custos iniciais da compra de autocarros a hidrogénio e do estabelecimento da infra-estrutura necessária podem ser proibitivamente dispendiosos. O principal fator de custo dos Ônibus Elétricos com Célula de Combustível (FCEB) é o próprio sistema de célula de combustível. As células de combustível são dispositivos eletroquímicos complexos que convertem gás hidrogênio em eletricidade para alimentar o motor elétrico do ônibus.

Estes sistemas de células de combustível ainda são relativamente caros de fabricar, principalmente devido ao alto custo dos materiais, como a platina, usados ​​nos catalisadores de células de combustível. Como resultado, o preço de compra inicial dos autocarros com células de combustível a hidrogénio é significativamente mais elevado do que o dos autocarros convencionais a diesel ou mesmo eléctricos a bateria. À medida que a tecnologia avança, as economias de escala são concluídas e os processos de produção se tornam mais eficientes, espera-se que o custo dos autocarros e da infraestrutura com células de combustível a hidrogénio diminua, tornando-os mais competitivos com as alternativas convencionais e impulsionando uma adoção mais ampla no mercado. No entanto, superar estas barreiras de custos continua a ser um desafio crítico para o crescimento da indústria global de autocarros no curto prazo.

Análise de segmentação de mercado de ônibus de hidrogênio

Por análise de tipo de ônibus

O segmento de ônibus a hidrogênio de um único andar teve a maior participação devido à sua ampla implantação em rotas regulares de ônibus

Por tipo de ônibus, o mercado é segmentado em deck único, deck duplo e deck articulado.

O segmento de deck único detinha a maior participação de mercado em 2023. Os ônibus com célula de combustível de deck único vêm ganhando popularidade no setor de transporte público devido aos seus benefícios ambientais, avanços tecnológicos, tamanhos compactos e crescente apoio de governos e agências de trânsito. Esses ônibus são usados ​​para serviços de transporte urbano, oferecendo opções de transporte urbano limpo e silencioso. Espera-se ainda que o aumento dos contratos para ônibus de um único andar em diversas regiões impulsione o crescimento do mercado deste segmento durante o período de previsão.

Os segmentos de deck articulado e deck duplo também deverão registrar um CAGR mais alto durante o período de previsão. Esses ônibus são projetados para oferecer maior capacidade de passageiros, mantendo as vantagens da tecnologia de célula de combustível de hidrogênio. Esses ônibus são utilizados principalmente em áreas urbanas com alta demanda de passageiros para mobilidade urbana.

Por análise de potência

A crescente demanda por transporte de baixa capacidade nas cidades impulsionou o crescimento do segmento abaixo de 100 kW

Por potência, o mercado é classificado em abaixo de 100 kW, 100 kW-200 kW e acima de 200 kW.

O segmento abaixo de 100 kW detinha a maior participação de mercado em 2023. Os ônibus com potência inferior a 100 kW são projetados para transporte de baixa capacidade e serviços de transporte em áreas urbanas e suburbanas. Vários operadores de autocarros estão a encomendar autocarros a hidrogénio com potência inferior a 100 kW para promover a sustentabilidade dos transportes públicos. Por exemplo, em fevereiro de 2023, a Stadtwerke Aschaffenburg Verkehrs-GmbH encomendou 12 ônibus a hidrogênio da Solaris para operar na Alemanha. As unidades Urbino 12 a hidrogênio terão um conjunto de células a combustível de 70kW, enquanto os ônibus Urbino 18 a célula a combustível a hidrogênio terão um módulo de célula a combustível de 100kW.

Prevê-se que o segmento de 100kW-200kW registre a maior taxa de crescimento durante o período de previsão. Os ônibus de tamanho padrão usados ​​para rotas urbanas e intermunicipais possuem pilhas de células de combustível de média potência, variando de 100 kW a 200 kW. Esses ônibus oferecem desempenho adequado para capacidades moderadas de passageiros e rotas de média distância.

Por análise de tecnologia

Crescimento do segmento de células de combustível de membrana de troca de prótons aumentado devido à sua maior eficiência energética

Com base na tecnologia, o mercado é categorizado em Célula de Combustível de Membrana de Troca de Prótons (PEMFC), Célula de Combustível de Óxido Sólido (SOFC) e Célula de Combustível Alcalina (AFC).

Em 2023, o Célula de combustível de membrana de troca de prótons (PEMFC) O segmento foi responsável pela maior participação de mercado de ônibus a hidrogênio entre outros segmentos. Os PEMFCs são conhecidos por sua alta eficiência energética, muitas vezes ultrapassando 50% na conversão da energia química do hidrogênio em energia elétrica. Essa eficiência pode reduzir o consumo de energia e aumentar a economia de custos. Usando combustível de hidrogênio, os PEMFCs podem atingir eficiência de até 65% tendo a água como único subproduto. Devido à sua maior eficiência, vários OEMs utilizam a tecnologia PEM em ônibus com célula de combustível.

O Célula de Combustível de Óxido Sólido (SOFC) Estima-se que o segmento apresente a maior taxa de crescimento durante todo o período de previsão. SOFC é uma tecnologia emergente com potencial para modernizar vários setores, incluindo o transporte. Os ônibus com células de combustível a hidrogênio são uma área de aplicação onde a tecnologia SOFC está sendo explorada. Os SOFCs são altamente eficientes e podem atingir alta eficiência elétrica, normalmente em torno de 60% a 70%, tornando-os adequados para aplicações de uso intensivo de energia, como ônibus. As SOFCs têm potencial para longa vida útil e são menos propensas à degradação do que outros tipos de células de combustível.

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Por análise de tipo de fabricação

Maior eficiência oferecida pelo crescimento do novo segmento movido a ônibus a hidrogênio

O mercado é segmentado em novos ônibus a hidrogênio e adaptados com base no tipo de fabricação.

O novo segmento de ônibus a hidrogênio detinha a maior participação de mercado. Esses novos ônibus são construídos especificamente com tecnologia de célula de combustível de hidrogênio integrada. Isso permite um design e otimização contínuos, muitas vezes melhorando a eficiência e o desempenho. Os novos ônibus são projetados com os mais recentes avanços na tecnologia de células de combustível de hidrogênio, que podem oferecer maior eficiência e autonomias de condução mais longas em comparação com ônibus mais antigos.

Prevê-se que o segmento modernizado aumente significativamente durante o período de previsão. Os OEM estão a adaptar ou modernizar os autocarros com tecnologias de hidrogénio para reduzir a sua pegada ambiental. O custo do retrofit é inferior ao da compra de um veículo novo a hidrogénio, mas também é ecológico, uma vez que o retrofit prolonga a vida útil do veículo. De acordo com um estudo realizado pela Agência de Ambiente e Gestão de Energia (ADEME) em março de 2021, manter um autocarro substituindo o seu motor diesel por uma nova unidade elétrica com emissões zero pode reduzir as suas emissões em 87%. Vários países estão a optar por modernizar a sua frota de autocarros para poupar no custo global de produção.

INFORMAÇÕES REGIONAIS

Aumento da penetração de veículos com emissão zero na China e na Coreia do Sul impulsiona o crescimento do mercado Ásia-Pacífico

Com base na região, o mercado global é segmentado na América do Norte, Europa, Ásia-Pacífico e no resto do mundo.

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A Ásia-Pacífico detinha a participação dominante no mercado de ônibus a hidrogênio em 2023 e provavelmente manterá seu domínio durante o período de previsão. Vários países da região estão a testemunhar um crescimento robusto no sector automóvel. Várias iniciativas governamentais para reduzir os níveis de emissões e políticas governamentais de apoio para promover soluções de mobilidade sustentável são os principais factores que impulsionam o crescimento regional. O Japão, a Coreia do Sul e a China demonstraram um sólido compromisso com as tecnologias do hidrogénio. Os governos destes países forneceram apoio financeiro e incentivos substanciais para o desenvolvimento e implantação de veículos movidos a hidrogénio, incluindo autocarros.  

A Europa foi responsável por uma participação de mercado substancial e estima-se que cresça na maior taxa de crescimento durante o período de previsão. Os países europeus têm regulamentações ambientais rigorosas e metas ambiciosas de redução de emissões. Os autocarros a hidrogénio, que produzem zero emissões de escape, foram observados como uma solução viável para ajudar a cumprir estas metas e melhorar a qualidade do ar urbano. Além disso, espera-se que compromissos firmes com a neutralidade de carbono e os próximos projetos regionais de hidrogênio impulsionem ainda mais o crescimento do mercado.

A América do Norte também detinha uma participação de mercado decente em 2023. O aumento das iniciativas governamentais na região, especialmente nas cidades metropolitanas dos EUA, para implementar autocarros a hidrogénio para o transporte público estão impulsionando o crescimento do mercado na região. Estima-se também que o resto do mundo cresça a um ritmo constante ao longo do período de previsão, devido à crescente adoção tecnológica nas regiões da América do Sul e do Médio Oriente.

Lista das principais empresas no mercado de ônibus a hidrogênio

Alto foco em lançamentos de novos ônibus por participantes do mercado para obter vantagem competitiva e impulsionar o crescimento do mercado

Vários intervenientes regionais e internacionais estão a desenvolver constantemente estratégias avançadas para obter vantagem competitiva. Muitas empresas estão adotando estratégias de mercado, como lançamentos de novos ônibus, aquisições, parcerias e estratégias de colaboração para permitir o crescimento do mercado. Por exemplo, em julho de 2023, o Grupo Go-Ahead lançou uma frota de ônibus de célula de combustível de um andar e 20 na Grã-Bretanha para transportar passageiros em rotas nas áreas do Aeroporto de Gatwick, Crawley e Horley. O projeto é apoiado por mais de 4,6 milhões de dólares em financiamento do programa governamental de autocarros de emissões ultrabaixas.

Os 10 principais players do setor: Tata Motors Limited, Ashok Leyland, Grupo Volvo, Daimler Buses, New Flyer, Yutong Bus Co., Ltd, Solaris Bus & Coach sp, Hino Motors, Wrightbus e Hyundai Motors estão ativamente envolvidos no desenvolvimento e produção de hidrogênio veículos com células de combustível , incluindo ônibus. 

Lista das principais empresas perfiladas:

• Wrightbus (Irlanda)


• SOLARIS (Polônia)


• Tata Motors Limited (Índia)


• Hyundai (Coreia do Sul)


• Grupo Volvo (Suécia)


• NFI Group Inc. (Canadá)


• Ônibus Daimler (Alemanha)


• Hino Motors (Japão)


• Agência de Trânsito SunLine (EUA)


• Yutong (China)

PRINCIPAIS DESENVOLVIMENTOS DA INDÚSTRIA:

• Janeiro de 2024 – (NFI) assinou um novo contrato de fornecimento de longo prazo para comprar módulos de células de combustível da Ballard Power Systems, com sede em Burnaby, BC. Como parte do acordo, Ballard fornecerá pelo menos 100 módulos FCmove-HD+ para a New Flyer. Os módulos alimentarão os ônibus com célula de combustível de hidrogênio Xcelsior CHARGE FC da New Flyer.


• Janeiro de 2024 – A operadora alemã Rheinbahn Dusseldorf encomendou 10 Solaris Urbino e 12 ônibus a hidrogênio. A cidade tem implementado a sua estratégia adicionando unidades elétricas a bateria e movidas a hidrogénio à sua frota urbana. Os autocarros encomendados serão movidos a hidrogénio verde e produzidos exclusivamente com recurso a eletricidade renovável.


• Dezembro de 2023 – A Tata Motors tornou-se o primeiro fabricante de ônibus da Índia a receber o certificado de aprovação de tipo Central Motor Vehicles Rules (CMVR) para seus ônibus movidos a célula de combustível de hidrogênio (FCEV) da agência, a Associação de Pesquisa Automotiva da Índia (ARAI). O maior fabricante de veículos comerciais da Índia obteve a aprovação para seu modelo Tata Starbus 4/12 FCEV juntamente com suas variações. 


• Julho de 2023 – A Solaris forneceu 25 ônibus movidos a hidrogênio para Duisburg, uma cidade na Alemanha, de 2024 a 25. O pedido consiste em 11 modelos Urbino 12 a hidrogênio e 14 da versão articulada, o Urbino 18 a hidrogênio. Isso marca a jornada da Duisburger Verkehrsgesellschaft AG para transformar sua frota para ser completamente livre de carbono até 2030.


• Junho de 2023 – A Hyundai anunciou o fornecimento de 1.300 autocarros com células de combustível a Seul para substituir 1.300 autocarros ICE e criar um ecossistema de hidrogénio limpo até 2026, como parte da sua missão de acelerar o desenvolvimento de uma sociedade do hidrogénio, alavancando a liderança global da empresa em tecnologias de células de combustível. 

COBERTURA DO RELATÓRIO

O relatório fornece uma análise detalhada do mercado e concentra-se em aspectos-chave, como empresas líderes, tipos de produtos/serviços e principais aplicações do produto. Além disso, o relatório oferece insights sobre as tendências do mercado e destaca os principais desenvolvimentos do setor. Além dos fatores acima, o relatório abrange diversos fatores que contribuíram para o crescimento do mercado nos últimos anos.

An Infographic Representation of Hydrogen Buses Market

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