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市場調査レポート
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1522935

分散型発電用高温燃料電池:最近のイノベーション、開発、成長機会

High-temperature Fuel Cells for Decentralized Power Generation: Recent Innovations, Developments, and Growth Opportunities


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英文 50 Pages
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分散型発電用高温燃料電池:最近のイノベーション、開発、成長機会
出版日: 2024年07月01日
発行: Frost & Sullivan
ページ情報: 英文 50 Pages
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概要

低炭素の未来に向けたHTFC技術導入の技術経済的優位性を分析

分散型発電に対する需要の増加、政府の支援政策、水素経済の進展が、分散型発電用高温燃料電池(HTFC)産業の成長を牽引します。信頼性の高いクリーンな発電のために、住宅、商業、工業の各分野でエネルギーの独立性と安全性が重視されるようになり、一次およびバックアップ電源装置としてのHTFC技術の役割が高まっています。

500℃以上の温度で作動するHTFCは、一酸化炭素中毒を起こしにくく、非貴金属を利用するため、燃料の柔軟性と内部改質能力を提供します。固体酸化物形燃料電池(SOFC)技術がHTFC技術の大半を占め、溶融炭酸塩形燃料電池(MCFC)技術がそれに続いています。世界的に、メーカーは熱電併給(CHP)発電用途のHTFCシステムの耐久性と寿命の向上、コスト削減に注力しています。

米国、韓国、日本は、CHP発電とベースロード発電用途のHTFCの開発と展開のリーダーであり、次いで欧州連合(EU)が関心を高め、戦略的イニシアチブを実施しています。

当レポートでは、以下のトピックをカバーしています:

SOFCとMCFCの技術概要

低温燃料電池技術と高温燃料電池技術の比較分析、HTFCベースのマイクロCHPユニットの技術的性能についての考察

主な成長機会、成長促進要因と抑制要因、産業の重要なイノベーター、特許情勢についての評価

目次

戦略的課題

  • なぜ成長が難しくなっているのか?
  • The Strategic Imperative 8(TM)
  • 分散型発電用高温燃料電池への3大戦略の影響
  • 成長機会はGrowth Pipeline Engine(TM)を促進
  • 調査手法

成長機会分析

  • 分析範囲
  • セグメンテーション

成長要因

  • 成長促進要因
  • 成長抑制要因

HTFC

  • 水素経済のバリューチェーン
  • 分散型発電におけるHTFCの役割
  • SOFCの作動メカニズム
  • MCFCの作動メカニズム
  • LTFCとHTFC技術:比較分析
  • HTFC:コスト分析
  • HTFCベースのマイクロCHPユニット技術性能

イノベーションエコシステム

  • HTFCの普及を促進する世界の取り組み
  • ケーススタディ:ドイツ、エルケレンツにあるHermann-Josef-Krankenhaus (HJK) Hospitalへの電力と熱の供給
  • 米国がHTFCの特許事情をリード

行動する企業

  • 主なHTFC参加企業
  • 注目すべきHTFC参加企業
  • 新たなHTFC参加企業

成長要因

  • 成長機会1:ハイブリッドマイクログリッドは幅広い産業にエネルギーセキュリティーを提供する
  • 成長機会2:高温燃料電池の炭素回収への大きな可能性
  • 成長機会3:多様なビジネスモデルがHTFC産業の魅力を高める

付録

  • 技術成熟度(TRL):説明

次のステップ

  • 成長機会の利益と影響
  • 次のステップ
  • 次のステップへ
  • 免責事項
目次
Product Code: DAF2

Analyzing the techno-economic advantages of implementing HTFC technologies for a low-carbon future

The increasing demand for decentralized power generation, supportive government policies, and the progress of the hydrogen economy will drive the growth of the high-temperature fuel cells (HTFC) industry for decentralized power generation. The focus on energy independence and security across the residential, commercial, and industrial sectors for reliable and clean power generation has increased the role of HTFC technologies as a primary and backup power device.

HTFCs operating at temperatures above 500°C are less prone to carbon monoxide poisoning and utilize non-precious metals, offering fuel flexibility and internal reforming capabilities. Solid-oxide fuel cell (SOFC) technology dominates the HTFC technologies landscape, followed by molten-carbonate fuel cell (MCFC) technology. Globally, manufacturers are focusing on improving durability and lifespan and reducing the cost of HTFC systems for combined heat and power (CHP) generation applications.

The United States, South Korea, and Japan are leaders in the development and deployment of HTFCs for CHP generation and baseload power generation applications, followed by the European Union, which is demonstrating growing interest and implementing strategic initiatives.

This Frost & Sullivan study covers the following topics:

It offers a technology overview of SOFC and MCFC technologies.

It provides a comparative analysis of low-temperature and high-temperature fuel cell technologies and discusses the technological performance of HTFC-based micro-CHP units.

The study also evaluates key growth opportunities, growth drivers and restraints, important innovators in the industry, and the patent landscape.

Table of Contents

Strategic Imperatives

  • Why Is It Increasingly Difficult to Grow?
  • The Strategic Imperative 8™
  • The Impact of the Top 3 Strategic Imperatives on High-temperature Fuel Cells for Decentralized Power Generation
  • Growth Opportunities Fuel the Growth Pipeline Engine™
  • Research Methodology

Growth Opportunity Analysis

  • Scope of Analysis
  • Segmentation

Growth Generator

  • Growth Drivers
  • Growth Restraints

HTFCs

  • Hydrogen Economy Value Chain
  • HTFCs' Role in Decentralized Power Generation
  • SOFCs' Working Mechanism
  • MCFCs' Working Mechanism
  • LTFC and HTFC Technologies: A Comparative Analysis
  • HTFCs: Cost Analysis
  • HTFC-based Micro-CHP Units: Technical Performance

Innovation Ecosystem

  • Global Initiatives Driving HTFC Deployment
  • Case Study: Electricity and Heat for the Hermann-Josef-Krankenhaus (HJK) Hospital in Erkelenz, Germany
  • The United States Leads the HTFC Patent Landscape

Companies to Action

  • Key HTFC Participants
  • HTFC Participants to Watch
  • Emerging HTFC Participants

Growth Generator

  • Growth Opportunity 1: Hybrid Microgrids Offer Energy Security for a Wide Range of Industries
  • Growth Opportunity 2: High-temperature Fuel Cells' Strong Potential for Carbon Capture
  • Growth Opportunity 3: Diverse Business Models Make the HTFC Industry Attractive

Appendix

  • Technology Readiness Levels (TRL): Explanation

Next Steps

  • Benefits and Impacts of Growth Opportunities
  • Next Steps
  • Take the Next Step
  • Legal Disclaimer