![]() |
市場調査レポート
商品コード
1568918
燃料電池スタックのリサイクルと再利用の世界市場予測、2024年~2032年Global Fuel Cell Stack Recycling and Reuse Market Forecast 2024-2032 |
||||||
|
燃料電池スタックのリサイクルと再利用の世界市場予測、2024年~2032年 |
出版日: 2024年10月12日
発行: Inkwood Research
ページ情報: 英文 298 Pages
納期: 2~3営業日
|
燃料電池スタックのリサイクルと再利用の世界市場は、2032年までに5億3,254万米ドルに達し、予測期間2024~2032年にCAGR 22.36%で成長すると予測されます。調査に考慮した基本年は2023年で、推定期間は2024年から2032年の間です。この市場調査では、COVID-19が燃料電池スタックのリサイクルと再利用市場に与える影響についても定性的・定量的に分析しています。
燃料電池は電気化学的な装置であり、燃料(通常は水素)からの化学エネルギーを酸素との反応によって電気に変換し、製品別として水と熱が生じる。従来の燃焼エンジンとは異なり、燃料電池は有害な汚染物質の代わりに水蒸気だけを排出する、よりクリーンな代替エネルギーを提供します。そのため、輸送、据置型発電、ポータブル電源など、さまざまな分野で非常に魅力的なものとなっています。
燃料電池の動作の中心となるのは燃料電池スタックであり、これは基本的に燃料電池システムの心臓部です。燃料電池スタックは、より高出力の電気を生成するために、複数の個々の燃料電池を重ねたものです。各燃料電池は、反応物の流れと電気的接続を管理するバイポーラプレートによって分離された、電気化学反応が行われる膜電極接合体(MEA)を含んでいます。中東・アフリカの主要材料は白金族金属(PGM)で、特に白金は反応プロセスで触媒として機能します。その他の重要な部品には、構造的安定性をもたらすステンレス鋼やアルミニウムなどの材料が含まれます。
プラチナのような希少で高価な金属に依存していることから、燃料電池スタックのリサイクルと再利用は、業界にとって重要な焦点となっています。リサイクルは貴重な材料を回収し、環境への影響を減らすと同時に、水素技術の持続可能な拡張をサポートします。水素経済が成長するにつれ、企業はコスト効率と資源の安全性を確保するため、これらの主要部品の回収と再利用への投資を増やしています。
燃料電池スタックのリサイクルと再利用の世界市場成長の主な促進要因
燃料電池スタックのリサイクル方法の技術的進歩は、この成長産業の持続可能性を高める上で極めて重要です。溶媒ベースのリサイクル・プロセスや高度な製錬技術の開発などの革新により、貴重な材料、特にプラチナやパラジウムなどの白金族金属(PGM)をより効率的に回収できるようになった。
ユミコアのような企業は、フッ化水素のような有害な副生成物を安全に捕捉するためにカルシウム塩を組み込んだ高温乾式製錬プロセスを導入し、リサイクルプロセスをより安全で環境に優しいものにしています。これらのプロセスは、金属と非金属成分の両方の回収を可能にし、バージン材料の必要性を減らし、循環型経済アプローチをサポートします。
さらに、ジョンソン・マッセイのような業界リーダーによって開発された溶剤や界面活性剤ベースのアプローチなどの代替方法は、焼却の必要性を回避する有望なソリューションを提供します。これらの進歩は、燃料電池膜からプラチナ触媒やその他の材料を分離・再利用することを可能にし、燃料電池リサイクルの実行可能性を大幅に高める。
このような技術革新は、材料の回収率を向上させるだけでなく、従来のリサイクル方法に関連する環境への影響を低減し、持続可能な燃料電池技術に対する需要の高まりに対応する業界を位置づけています。
世界の燃料電池スタックのリサイクルと再利用市場の主な成長抑制要因
燃料電池の複雑な設計と複雑な材料の使用は、分解に課題をもたらし、効率的なリサイクルの大きな障害となっています。
部品、特に白金触媒の分離には、しばしば時間とコストのかかる特殊な工程が必要であり、リサイクルへの取り組みにさらなる困難をもたらしています。
燃料電池スタックのリサイクルと再利用の世界市場|トップ動向
セグメンテーション分析
市場セグメンテーション:タイプ別、リサイクルプロセス別、最終用途産業別
タイプ別市場
リサイクルプロセス別市場
湿式冶金プロセスは、使用済み燃料電池スタックから貴重な金属を回収するために水性化学を使用します。このプロセスには通常、浸出が含まれ、酸または他の溶媒が金属成分を溶解し、沈殿、溶媒抽出、電解紡糸などのステップを経て金属が分離・精製されます。
高温に依存する乾式製錬とは異なり、湿式製錬は低温で行われるため、エネルギー消費が少ないです。このプロセスは、プラチナ、パラジウム、その他燃料電池によく見られる貴重な材料など、特定の金属を選択的にターゲットにすることができ、これらの貴重な資源を回収するための効果的な方法となります。
水素冶金プロセスは、環境への影響が少なく、金属回収の効率が高いため、水素燃料電池のリサイクルにおいてより普及しています。化学的環境を正確に制御できるため、回収金属の純度が高く、収率も高いです。
さらに、必要なエネルギーが少ないため、特に持続可能なリサイクルソリューションへの需要が高まる中、湿式冶金法は費用対効果が高くなります。このプロセスはまた、乾式冶金に比べて有害物質の排出が少なく、環境規制や持続可能性の目標により合致しています。
最終用途産業別市場
地域分析
主要4地域に基づく地域別調査
アジア太平洋、特に日本、韓国、中国などは、燃料電池技術導入の最前線にあります。燃料電池自動車(FCV)や据置型電源システムの普及により、燃料電池の使用済みサイクルを管理する効率的なリサイクル・プロセスの必要性が高まっています。
中国は、特に水素自動車分野で主要企業をリードしており、長城汽車のような企業がリサイクルプロセスを水素戦略に組み込んでいます。2025年までに、中国は、使用済み燃料電池をリサイクルし、プラチナなどの重要な材料を回収するための国内インフラに支えられながら、1万台以上の燃料電池自動車を走らせることを目指しています。
世界の燃料電池スタックのリサイクルと再利用市場の主要企業
これらの企業が採用した主な戦略
10%の無料カスタマイズと3ヶ月のアナリスト・サポートを提供します。
よくある質問(FAQ):
A:白金族金属(PGM)やパラジウム(Pd)、ロジウム(Rh)などのPGM、ステンレス鋼、アルミニウム、燃料電池スタックに使用されるその他の構造材料が、リサイクル過程で回収されます。
A:アジア太平洋地域は、燃料電池スタックのリサイクルと再利用の世界市場で最も急成長している地域です。
The global fuel cell stack recycling and reuse market is expected to reach $532.54 million by 2032, growing at a CAGR of 22.36% during the forecast period, 2024-2032. The base year considered for the study is 2023, and the estimated period is between 2024 and 2032. The market study has also analyzed the impact of COVID-19 on the fuel cell stack recycling and reuse market qualitatively and quantitatively.
A fuel cell is an electrochemical device that converts chemical energy from a fuel, typically hydrogen, into electricity through a reaction with oxygen, with water and heat as by-products. Unlike traditional combustion engines, fuel cells offer a cleaner energy alternative, emitting only water vapor instead of harmful pollutants. This makes them highly attractive for various sectors, including transportation, stationary power generation, and portable power applications.
Central to the operation of a fuel cell is the fuel cell stack, which is essentially the heart of the fuel cell system. A fuel cell stack consists of multiple individual fuel cells layered together to generate a higher output of electricity. Each fuel cell contains a membrane electrode assembly (MEA), where the electrochemical reactions take place, separated by bipolar plates that manage the flow of reactants and electrical connections. The key materials involved in the MEA are platinum group metals (PGMs), especially platinum, which serve as catalysts in the reaction process. Other critical components include materials like stainless steel and aluminum that provide structural stability.
Given the reliance on rare and expensive metals like platinum, the recycling and reuse of fuel cell stacks have become a critical focus for the industry. Recycling recovers valuable materials and reduces environmental impacts, while supporting the sustainable scaling of hydrogen technologies. As the hydrogen economy grows, companies are increasingly investing in the recovery and reuse of these key components to ensure cost-efficiency and resource security.
Key enablers of the global fuel cell stack recycling and reuse market growth:
Technological advancements in recycling methods for fuel cell stacks are critical to enhancing the sustainability of this growing industry. Innovations such as the development of solvent-based recycling processes and advanced smelting techniques have allowed for more efficient recovery of valuable materials, particularly platinum group metals (PGMs) like platinum and palladium.
Companies like Umicore have implemented high-temperature pyrometallurgical processes, which incorporate calcium salts to safely capture hazardous by-products like hydrogen fluoride, making the recycling process safer and more environmentally friendly. These processes enable the recovery of both metals and non-metallic components, reducing the need for virgin materials and supporting a circular economy approach.
Moreover, alternative methods such as solvent and surfactant-based approaches, as developed by industry leaders like Johnson Matthey, offer promising solutions that avoid the need for incineration. These advancements allow for the separation and reuse of platinum catalysts and other materials from fuel cell membranes, significantly enhancing the viability of fuel cell recycling.
Such innovations not only improve material recovery rates but also reduce the environmental impact associated with traditional recycling methods, positioning the industry to meet the rising demand for sustainable fuel cell technologies.
Key growth restraining factors of the global fuel cell stack recycling and reuse market:
The intricate design and the use of complex materials in fuel cells create challenges for disassembly, posing a major obstacle to efficient recycling.
Separating the components, particularly the platinum catalyst, involves specialized processes that are often time-consuming and expensive, adding further difficulty to recycling efforts.
Global Fuel Cell Stack Recycling and Reuse Market | Top Trends
SEGMENTATION ANALYSIS
Market Segmentation - Type, Recycling Process, and End Use Industry -
Market by Type:
Market by Recycling Process:
The hydrometallurgical process involves the use of aqueous chemistry to recover valuable metals from spent fuel cell stacks. This process typically includes leaching, where acids or other solvents dissolve the metal components, followed by steps like precipitation, solvent extraction, and electro-winning to isolate and purify the metals.
Unlike pyrometallurgy, which relies on high temperatures, hydrometallurgy operates at lower temperatures, making it less energy-intensive. The process is capable of selectively targeting specific metals, such as platinum, palladium, and other precious materials commonly found in fuel cells, making it an effective method for recovering these valuable resources.
Hydrometallurgical processes are more popular in hydrogen fuel cell recycling due to their lower environmental impact and greater efficiency in metal recovery. The ability to precisely control the chemical environment allows for higher purity and better yields of recovered metals.
Additionally, the lower energy requirements make hydrometallurgy more cost-effective, especially as the demand for sustainable recycling solutions grows. The process also generates fewer hazardous emissions compared to pyrometallurgy, aligning better with environmental regulations and sustainability goals
Market by End Use Industry:
REGIONAL ANALYSIS
Geographical Study Based on Four Major Regions:
The Asia-Pacific, particularly countries like Japan, South Korea, and China, is at the forefront of adopting fuel cell technology. This widespread deployment of fuel cell vehicles (FCVs) and stationary power systems leads to a growing need for efficient recycling processes to manage the end-of-life cycle of these cells.
China is leading the charge, particularly in the hydrogen vehicle sector, with companies like Great Wall Motor integrating recycling processes into their hydrogen strategy. By 2025, the country aims to have over 10,000 fuel cell vehicles on the road, underpinned by domestic infrastructure for recycling end-of-life fuel cells and recovering critical materials such as platinum.
Major players in the global fuel cell stack recycling and reuse market:
Key strategies adopted by some of these companies:
We Offer 10% Free Customization and 3 Months Analyst Support
Frequently Asked Questions (FAQs):
A: Platinum group metals (PGMs) and other PGMs like palladium (Pd) and rhodium (Rh), as well as stainless steel, aluminum, and other structural materials used in the fuel cell stack, are recovered during the recycling process.
A: Asia-Pacific is the fastest-growing region in the global fuel cell stack recycling and reuse market.