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2024-2032 年氢能发电市场规模、份额和行业分析,按技术(燃料电池、燃气轮机等)、最终用户(交通、工业、发电厂等)以及区域预测

最近更新时间: December 02, 2024 | 格式: PDF | 报告编号: FBI109449

 

主要市场洞察

2023 年全球氢能发电市场规模为 71.7 亿美元。预计该市场将从 2024 年的 85.2 亿美元增长到 2032 年的 662.4 亿美元,预测期内复合年增长率为 29.23%。< /p>

氢能发电是将氢转化为电能的过程。氢技术,如氢燃料电池、氢燃烧发动机、发电机、涡轮机等将氢转化为电能。

由于对氢和氢基燃料电池(例如质子交换膜(PEM)、固体氧化物燃料电池(SOFC)等)的不断研究和开发,氢能发电将在未来几年出现显着增长。全球能源消费从传统氢和氢基燃料转向可再生能源,进一步有利于行业扩张。可再生能源在过去几年中增长显着,2021年至2022年增长约9.57%(总体新增容量295吉瓦)。由于间歇性的挑战,增长仅限于风能和太阳能发电项目。因此,迫切需要提供备用电源解决方案。

COVID-19 大流行对氢能发电行业增长的全球影响不大,因为由于服务和技术供应链中断以及活动受阻,它阻碍了许多最终用户的电力消耗。社交距离规范。此外,中国、美国和日本是加工和部署氢动力技术的重要国家之一。这些国家面临各种区域和国家层面的工业运营关闭,以遏制这种病毒感染的传播,从而导致最终用户行业的需求下降。

氢能发电市场趋势

政府对氢能的资助和支持在扩大市场规模方面发挥关键作用

建设氢气生产、储存和分配的基础设施需要在开发及其应用的各个阶段进行大量投资。财政支持和政策对于氢作为能源的商业化发挥了重要作用。政府资助通常针对氢技术的研发(R&D)工作,其中包括提高能源效率、降低成本以及开发更安全的氢气储存和运输方法,预计这将在氢基技术的采用中发挥关键作用供电系统。政策和举措帮助启动了基础设施的发展,使液氢作为清洁能源更容易获得和可行。

例如,2021年,美国能源部设立了氢地球射击挑战赛,旨在将氢作为能源的成本降低80%,将每公斤的成本从5美元降低到1美元。为了实现这一目标,《基础设施投资和就业法案》包括为区域清洁氢中心 (H2Hubs) 计划提供 70 亿美元的资金。世界各国正在实施类似的举措,以降低氢气的成本并使其易于获得。因此,氢气的容易获得预计将为在预测期内采用氢基燃料电池、热电联产和发电厂提供机会。

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氢能发电市场增长因素

提高氢动力燃料电池的效率以促进市场增长

氢能发电技术通过使能源来源多样化,摆脱化石燃料,提供了一条实现能源安全的途径。世界各国越来越认识到通过本土可再生资源确保能源供应的战略重要性,这些资源可用于生产氢气。氢是一种多功能能源载体,由煤炭、天然气、太阳能、风能和生物质等多种国内原料制成。它可以加强国家能源安全,节约石油,并使长途运输能源选择多样化,从而形成更具弹性的系统。这种多样化还减少了对进口化石燃料的依赖,增强了能源弹性。

与传统燃烧和发电技术相比,氢动力燃料电池的效率更高。传统燃烧发电厂的发电效率通常约为 35%,而氢燃料电池系统通过先进技术可以轻松实现高达 60% 或更高的效率。可再生电力可以通过电解转化为氢气,从而有效地将不断增长的可再生能源行业与较难电气化的最终用途结合起来。这一过程还使电解槽能够提供电网灵活性,补充智能电气化中的电池、需求响应和车对电网等替代方案,从而扩大氢燃料的应用。

根据国际可再生​​能源机构 (IRENA) 的说法,清洁氢预计将在新应用中发挥重要作用,特别是在交通领域,预计到 2040 年,该领域将成为清洁氢的最大消费者。到 2040 年,现有和新兴应用中的清洁氢在总需求中的份额可能会增加到 75%。到 2050 年,长途公路运输预计将占氢需求的约 80 Mtpa,航空运输量约为 50 Mtpa,海运运输量为剩余 15 Mtpa。

氢能发电领域不断进步的技术将推动市场增长

高温电解和先进催化剂等制氢创新显着提高了制氢效率和成本效益。增强的存储技术,包括金属氢化物和碳基材料的发展,使氢的运输和存储变得更安全、更实用。此外,氢气管道和加氢站等基础设施的进步正在扩大,以支持更广泛的分销网络。燃料电池技术和氢燃烧发动机的进步也带来了更高效、更可靠的能量转换方法,使氢相对于传统燃料的竞争力日益增强。例如,2023 年 9 月,尼古拉汽车公司推出了首款氢动力卡车模型 Tre FCEV。该卡车被称为美国道路上唯一的氢电动 8 级卡车,目前正在尼古拉位于亚利桑那州柯立芝的工厂生产,同时还生产其电动版本。

限制因素

可再生氢的高成本和基础设施挑战限制了市场增长

人们越来越倾向于使用可再生能源,导致燃料电池、发电厂和其他发电行业采用可再生氢。然而,一些挑战阻碍了产品的广泛采用和市场增长。可再生氢比传统化石燃料更昂贵,其成本比长期平均化石燃料价格(石油 75 美元/桶、天然气 4-6 美元/吉焦)高出两到三倍。与内燃机相比,氢气管道以及道路运输所需的燃料电池和储罐的成本也更高,管道成本高出 10-50%,燃料电池成本高出数倍。

此外,全球氢气基础设施有限,氢气管道仅约4,500公里,需要大量投资于运输基础设施,包括管道、转化装置、液化装置和储存设施,这增加了所需的初始投资。此外,氢目前还不是一种交易商品,导致没有既定的价格指数,并且由于价格透明度低和竞争激烈,消费者的成本较高。氢能发电市场还面临整合和需求问题,对低碳氢、碳捕获的需求很少,而且项目需要整合整个供应链才能在经济上可行。

氢能发电市场细分分析

按技术分析

由于不断增长的研发计划,燃料电池领域占据市场主导地位

根据技术,市场分为燃料电池、燃气轮机等。

由于作为锂离子电动汽车替代品的研究和开发不断发展,燃料电池领域占据了主导的氢动力市场份额。 PEMFC 和 SOFC 等燃料电池将氢气转化为电能,在市场上获得了巨大的关注。例如,2024 年 6 月,Silverline Power 宣布与 SRAM 和 MRAM Group 就基于氢燃料的电动汽车技术达成约 1.35 亿美元的协议。

由于作为化石燃料涡轮机替代品的产品使用量不断增加,旨在减少温室气体排放并推广清洁能源,预计燃气轮机细分市场将在预测期内增长。氢基燃气轮机仍处于起步阶段,研究和开发正在进行中,以期在未来几年得到更广泛的采用。例如,2024 年,Doosan Enerbility 强化了到 2027 年开发 380 MW 纯氢燃气轮机的计划。

通过最终用户分析

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交通运输具有显着减少温室气体排放和对化石燃料依赖的潜力

根据最终用户,市场分为交通、工业、发电厂等。

由于该技术具有减少温室气体排放和大幅减少对化石燃料依赖的潜力,运输领域正在主导市场。此外,氢燃料电池电动汽车比纯电动汽车续航里程更长,适合长途出行,同时符合零碳排放要求。

由于用于备用电源的燃料电池的部署不断增加以及基于氢气的涡轮机用于发电的使用不断增加,预计该发电厂将在市场上以显着的速度增长。此外,氢基燃料电池在固定发电厂中也越来越受到关注,以实现清洁高效的发电。氢涡轮机用于在电力需求高时运行的调峰发电厂,提供灵活、清洁的备用电源。

区域见解

我们对北美、欧洲、亚太地区和世界其他地区的市场进行了地理研究。

Asia Pacific Hydrogen to Power Market Size, 2023 (USD Billion)

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亚太地区拥有主导的氢能发电份额,随着日本、韩国和中国大力投资氢燃料电池技术和基础设施的发展,预计未来几年该地区将以最快的速度增长。区域氢组织和欧盟也做出了巨大努力,正在采取举措并组织峰会,以提高氢作为动力来源的商业化,这支持了市场的增长。例如,将于2024年9月举行亚太氢能2024峰会暨展览,届时将包括来自德国、日本、澳大利亚、荷兰、印度尼西亚、中国的政府代表、高层氢能爱好者以及氢能参与者、印度、美国等。本次峰会旨在增加氢作为可再生能源的消耗。

由于政府不断采取脱碳举措,欧洲的氢能市场也将以显着的速度增长。欧洲绿色协议和氢战略等举措已经启动,并且正在对氢生产、基础设施和研究进行大量投资。该地区见证了氢成为向可持续能源系统过渡的关键组成部分,特别是在交通、工业、发电厂和供暖等领域。

由于重大政策转变、技术进步以及与开发氢作为清洁能源相关的关键项目里程碑,北美和中东占据了显着的市场份额。

主要行业参与者

市场参与者专注于满足客户的特定需求,以获得竞争优势

全球氢能发电市场增长高度分散,主要参与者和一些中型区域参与者在整个价值链的地方和国家层面提供广泛的电力行业技术。许多参与者正在不同国家积极开展业务,以满足客户的特定需求。

2023 年 1 月,Plug Power 和庄信万丰宣布建立合作伙伴关系,以促进氢经济、加强 Plug 的供应链并满足对燃料电池和电解槽不断增长的需求。此次合作还将帮助普拉格能源实现到 2026 年收入 50 亿美元、到 2030 年收入 200 亿美元的目标。

顶级氢能发电公司名单:

  • 东芝公司(日本)
  • ITM Power(英国)
  • McPhy Energy S.A.(法国)
  • Nel Hydrogen(挪威)
  • 巴拉德动力系统(加拿大)
  • Plug Power Inc.(美国)
  • Fuel Cell Energy Inc(美国)
  • 布鲁姆能源(美国)
  • 西门子能源(德国)
  • 通用电气。 (美国)
  • 斗山燃料电池有限公司(韩国)

主要行业发展:

  • 2024 年 5 月:McPhy 收到订单,为 Valorem 法国鲁昂绿色氢谷项目提供 1 兆瓦电解槽和加氢站。 Valorem 及其施工单位 Valrea 与 McPhy 签订合同,为诺曼底大鲁昂地区的 Rouen Vallee Hydrogene (RVH2) 项目提供 McLyzer 电解槽和 350 bar McFilling 站。
  • 2024 年 3 月:田中贵金属宣布在神奈川县湘南工厂安装大型 500 千瓦纯氢燃料电池系统。该系统由东芝能源系统与解决方案公司制造,将有助于管理发电效率,预计于 2026 年开始运营。
  • 2024 年 2 月:贝卡尔特与东芝能源系统和解决方案公司建立了全球合作伙伴关系,以促进绿色氢气生产。其中包括战略合作协议和膜电极组件(MEA)制造技术许可,膜电极组件是质子交换膜(PEM)电解槽的关键部分。该协议是建立在双方自 2023 年 9 月起合作的基础上的。
  • 2023 年 5 月:巴拉德电力系统公司从欧洲清洁能源解决方案公司订购了 3.6 兆瓦燃料电池系统,为建筑工地、电动汽车充电站和数据中心等关键固定电力应用提供服务.
  • 2022 年 4 月:Nel Hydrogen Fueling 收到氢能技术与能源公司 (HTEC) 的订单,购买一个 H2Station 氢燃料模块,该模块将用于为该省的零排放轻型车辆提供燃料加拿大不列颠哥伦比亚省。该采购订单价值约为 150 万美元。

报告覆盖范围

该报告对市场进行了详细分析,并重点关注领先公司的产品流程等关键方面。此外,该报告还提供了对市场趋势的洞察,并重点介绍了行业的关键发展。除了上述因素外,报告还涵盖了近年来促进市场增长的几个因素。

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报告范围和细分

属性

详细信息

学习期限

2019-2032

基准年

2023

预计年份

2024

预测期

2024-2032

历史时期

2019-2022

增长率

2024年至2032年复合年增长率为29.23%

单位

价值(十亿美元)

细分

按技术

  • 燃料电池
  • 燃气轮机
  • 其他

最终用户

  • 交通
  • 工业
  • 发电厂
  • 其他

按地区

  • 北美(按技术、最终用户和国家/地区)
    • 美国
    • 加拿大
  • 欧洲(按技术、最终用户和国家/地区)
    • 德国
    • 英国
    • 法国
    • 意大利
    • 瑞典
    • 欧洲其他地区
  • 亚太地区(按技术、最终用户和国家/地区)
    • 中国
    • 日本
    • 印度
    • 韩国
    • 澳大利亚
    • 亚太地区其他地区
  • 世界其他地区(按技术和最终用户划分)
  • 2019-2032
  • 2023
  • 2019-2022
  • 150

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