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市場調査レポート
商品コード
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燃料電池市場の2030年までの予測: 製品別、供給源別、用途別、地域別の世界分析Fuel Cell Market Forecasts to 2030 - Global Analysis By Product, Source, Application and By Geography |
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カスタマイズ可能
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燃料電池市場の2030年までの予測: 製品別、供給源別、用途別、地域別の世界分析 |
出版日: 2024年10月10日
発行: Stratistics Market Research Consulting
ページ情報: 英文 200+ Pages
納期: 2~3営業日
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Stratistics MRCによると、世界の燃料電池市場は2024年に97億1,000万米ドルを占め、予測期間中のCAGRは32.2%で成長し、2030年には517億3,000万米ドルに達する見込みです。
燃料電池は、酸化剤(通常は空気中の酸素)との反応を通じて燃料の化学エネルギーを直接電気エネルギーに変換する電気化学装置です。燃料を燃やして熱を発生させ、その熱を電気に変換する従来の燃焼エンジンとは異なり、燃料電池はより効率的に、より少ない排出で作動します。燃料電池は、自動車の動力源から重要インフラのバックアップ電源まで、さまざまな用途で使用されています。
米国国際エネルギー機関による「Global Energy Review, 2021-Analysis」によると、欧州連合(EU)のCO2排出量は2021年に2.4%減少すると分析されています。EUは2010年以降、年平均約3%の改善率を示しています。国際エネルギー機関(IEA)によると、2022年時点で、燃料電池車の流通台数は1万5,200台です。
クリーンエネルギーへの需要の高まり
気候変動や大気汚染への懸念が高まる中、温室効果ガスの排出を削減する持続可能なエネルギー・ソリューションへの期待が高まっています。電気化学反応によって化学エネルギーを直接電気エネルギーに変換する燃料電池は、この移行における重要な技術として浮上しています。高効率で低排出量の発電が可能な燃料電池は、従来の化石燃料に代わる魅力的な技術です。材料、設計、製造における革新は、その性能を向上させ、コストを削減し、輸送から据置型発電まで、さまざまな用途での実現可能性を高めています。
規制と政策の不確実性
規制や政策の不確実性は、燃料電池技術の進歩や採用を大きく妨げています。クリーンで効率的なエネルギー・ソリューションを提供する燃料電池は、地域によって異なる規制と一貫性のない政策による課題に直面しています。政府や規制機関の基準やインセンティブが異なることが多く、断片的な状況が投資と開発を複雑にしています。例えば、補助金のシフトや排出基準の変更は、燃料電池メーカーや投資家の長期計画を混乱させる可能性があります。統一された規制の枠組みがないため、燃料補給ステーションなど、普及に必要な燃料電池インフラの展開が妨げられることもあります。こうした不確実性は利害関係者の信頼を損ない、燃料電池技術の商業化を遅らせる。
インフラ整備
水素をクリーンなエネルギー源とする燃料電池の普及には、水素製造、貯蔵、流通インフラへの投資が不可欠です。燃料補給ステーションやパイプラインを整備することで、燃料電池自動車やその他の用途に水素を容易に利用できるようになります。さらに、電気分解や水蒸気メタン改質などの製造技術の進歩により、水素の生成効率が向上し、コストが削減されます。インフラ整備はまた、技術革新に必要な資源や施設を提供することで、研究開発を支援します。インフラが拡大し、統合が進めば、燃料電池技術導入の障壁が低くなり、従来のエネルギー源に代わる、より現実的で魅力的な選択肢となります。
水素を燃料とする場合の貯蔵問題
水素燃料電池は、その普及を妨げる貯蔵に関する大きな課題に直面しています。水素は最も軽く、最も小さい分子であるため、効果的な貯蔵には高圧タンクや極低温が必要であり、コストと複雑さが伴う。常温では水素の密度は非常に低いため、実用的な体積で貯蔵するには、高圧(最大700バール)に圧縮するか、極低温(-253℃)まで冷却する必要があります。高圧タンクは高価で、極圧に耐える堅牢な材料が必要であり、極低温貯蔵にはエネルギー集約的な冷凍プロセスが必要です。
COVID-19の大流行は燃料電池業界に大きな影響を与え、サプライチェーンと需要の両方を混乱させました。多くの工場や生産ラインが一時的に操業を停止したり、効率を低下させたりしたため、操業停止や社会的距離を置く措置により、製造に遅れが生じ、生産能力が低下しました。パンデミックによる景気後退は、企業や政府が長期的なエネルギー・プロジェクトよりも当面のヘルスケアや景気回復を優先したため、燃料電池を含む新技術への投資を減少させました。しかし、この危機はまた、持続可能な復興と二酸化炭素排出量の削減に世界の焦点が移ったため、燃料電池を含むグリーン技術への関心を加速させました。
予測期間中、リン酸型燃料電池分野が最大になる見込み
リン酸型燃料電池分野は、予測期間中最大となる見込みです。PAFCは電解質にリン酸を使用し、比較的高温(150~200℃)で作動します。この高温により、水素燃料中の不純物に対する耐性が向上し、低温の燃料電池に比べて発電効率が高くなります。最近の動向は、材料と触媒の改良によるPAFCの耐久性と性能の向上に焦点が当てられており、これによりセルの寿命が延び、運転コストが削減されます。さらに、熱管理システムを最適化し、生成される廃熱をコージェネレーション(熱電併給)用途に利用することで、全体的なエネルギー効率をさらに向上させる研究も進行中です。
予測期間中にCAGRが最も高くなると予想されるのは、ポータブル電源分野です。
ポータブル電源分野は、予測期間中に最も高いCAGRが見込まれます。この分野の進歩は、燃料電池の出力密度、寿命、全体的な性能の改善に焦点を当てています。触媒を改良し、燃料処理を最適化することで、研究者はこれらのセルのエネルギー出力と効率を向上させ、ポータブル用途により適したものにすることができます。軽量素材や小型化された部品などの技術革新も、スマートフォンから医療機器まで幅広い機器に電力を供給できる、より小型で携帯可能な燃料電池の開発に貢献しています。
予測期間を通じて、アジア太平洋地域が市場の最大シェアを占めました。日本、韓国、中国のような国々が最先端を走っており、技術革新と展開を刺激するために、補助金、減税、研究助成金のようなさまざまな財政的インセンティブを提供しています。これらの政府はまた、燃料電池車の普及に不可欠な水素補給ステーションなどのインフラにも多額の投資を行っています。温室効果ガス排出量の削減とエネルギー安全保障の強化を目指す政策は、従来の化石燃料に代わるクリーンな燃料電池への移行をさらに後押ししています。
アジア太平洋地域は、予測期間中に燃料電池市場において収益性の高い成長を遂げると思われます。政府、企業、研究機関の協力により、燃料電池技術の進歩が促進され、効率向上とコスト削減が実現しています。官民双方からの戦略的投資は、最先端のインフラと製造能力の開発を促進しています。例えば、合弁事業や資金提供イニシアティブは、生産規模の拡大や、輸送から据置型発電まで様々な用途への燃料電池の統合を支援しています。このような協力的なアプローチは、地域の経済成長を後押しするだけでなく、アジア太平洋地域をクリーンエネルギー・ソリューションの世界的リーダーとして位置づけています。
According to Stratistics MRC, the Global Fuel Cell Market is accounted for $9.71 billion in 2024 and is expected to reach $51.73 billion by 2030 growing at a CAGR of 32.2% during the forecast period. A fuel cell is an electrochemical device that converts the chemical energy of a fuel directly into electrical energy through a reaction with an oxidant, typically oxygen from the air. Unlike traditional combustion engines, which burn fuel to create heat and then convert that heat into electricity, fuel cells operate more efficiently and with fewer emissions. They are used in various applications, from powering vehicles to providing backup power for critical infrastructure.
According to the Global Energy Review, 2021 - Analysis by the U.S. International Energy Agency, CO2 emissions in the European Union (EU) were analyzed to be 2.4% lower in 2021. The European Union has averaged an annual improvement rate of around 3% since 2010. According to International Energy Agency (IEA), as of 2022, 15.2 thousand of total fuel cell vehicle was in circulation.
Growing demand for clean energy
As concerns about climate change and air pollution mount, there is a growing push towards sustainable energy solutions that reduce greenhouse gas emissions. Fuel cells, which convert chemical energy directly into electrical energy through electrochemical reactions, are emerging as a key technology in this transition. Their ability to generate power with high efficiency and low emissions makes them an attractive alternative to conventional fossil fuels. Innovations in materials, design, and manufacturing are enhancing their performance, reducing costs, and improving their viability for various applications, from transportation to stationary power generation.
Regulatory and policy uncertainty
Regulatory and policy uncertainty significantly hampers the advancement and adoption of fuel cell technology. Fuel cells, which offer a clean and efficient energy solution, face challenges due to fluctuating regulations and inconsistent policies across different regions. Governments and regulatory bodies often have varying standards and incentives, creating a fragmented landscape that complicates investment and development. For instance, shifting subsidies or changes in emission standards can disrupt long-term planning for fuel cell manufacturers and investors. The lack of a unified regulatory framework can hinder the deployment of fuel cell infrastructure, such as refueling stations, necessary for widespread adoption. This uncertainty undermines confidence among stakeholders and delays the commercialization of fuel cell technologies.
Infrastructure development
Investment in hydrogen production, storage, and distribution infrastructure is essential for the widespread use of fuel cells, which rely on hydrogen as a clean energy source. Developing refueling stations and pipelines ensures that hydrogen can be readily available for fuel cell vehicles and other applications. Additionally, advancements in production technology, such as electrolysis and steam methane reforming, improve hydrogen generation efficiency and reduce costs. Infrastructure improvements also support research and development by providing the necessary resources and facilities for innovation. As infrastructure expands and becomes more integrated, it reduces the barriers to fuel cell technology adoption, making it a more viable and attractive alternative to conventional energy sources.
Storage issues associated with using hydrogen as fuel
Hydrogen fuel cells face significant storage challenges that impede their widespread adoption. Hydrogen, being the lightest and smallest molecule, requires high-pressure tanks or cryogenic temperatures for effective storage, which can be costly and complex. At room temperature, hydrogen has a very low density, meaning that storing it in a practical volume necessitates either compressing it to high pressures (up to 700 bar) or cooling it to cryogenic temperatures (-253°C). High-pressure tanks are expensive and require robust materials to withstand the extreme pressures, while cryogenic storage involves energy-intensive refrigeration processes.
The COVID-19 pandemic had a significant impact on the fuel cell industry, disrupting both supply chains and demand. Lockdowns and social distancing measures led to delays in manufacturing and reduced production capacities, as many factories and production lines were temporarily halted or operated at reduced efficiency. The pandemic-induced economic downturn diminished investments in new technologies, including fuel cells, as companies and governments prioritized immediate healthcare and economic recovery over long-term energy projects. However, the crisis also accelerated interest in green technologies, including fuel cells, as the global focus shifted towards sustainable recovery and reducing carbon emissions.
The Phosphoric Acid Fuel Cell segment is expected to be the largest during the forecast period
Phosphoric Acid Fuel Cell segment is expected to be the largest during the forecast period. PAFCs use phosphoric acid as the electrolyte, which operates at relatively high temperatures (150-200°C). This high temperature allows for better tolerance of impurities in the hydrogen fuel and provides a higher efficiency in electricity generation compared to lower temperature fuel cells. Recent developments focus on enhancing the durability and performance of PAFCs through improved materials and catalysts, which extend the cell's lifespan and reduce operational costs. Additionally, there is ongoing research to optimize the thermal management systems to better harness the waste heat produced, which can be used for cogeneration applications, further improving overall energy efficiency.
The Portable Power segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
Portable Power segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period. Advances in this field focus on improving the fuel cell's power density, lifespan, and overall performance. By refining catalysts and optimizing fuel processing, researchers are able to increase the energy output and efficiency of these cells, making them more suitable for portable applications. Innovations such as lightweight materials and miniaturized components are also contributing to the development of smaller, more portable fuel cells that can power devices ranging from smartphones to medical equipment.
Asia Pacific region dominated the largest share of the market throughout the projection period. Nations like Japan, South Korea, and China are at the forefront, offering a range of financial incentives such as subsidies, tax breaks and research grants to stimulate innovation and deployment. These governments are also investing heavily in infrastructure, such as hydrogen refueling stations, which are critical for the widespread adoption of fuel cell vehicles. Policies aimed at reducing greenhouse gas emissions and increasing energy security further support the transition to fuel cells, which offer a cleaner alternative to traditional fossil fuels.
Asia Pacific region is poised to witness profitable growth in the fuel cell market over the extrapolated period. Collaborative efforts between governments, corporations, and research institutions are driving advancements in fuel cell technology, improving efficiency and reducing costs. Strategic investments from both public and private sectors are facilitating the development of cutting-edge infrastructure and manufacturing capabilities. For instance, joint ventures and funding initiatives are helping to scale up production and integrate fuel cells into various applications, from transportation to stationary power generation. This collaborative approach not only boosts regional economic growth but also positions Asia Pacific as a global leader in clean energy solutions.
Key players in the market
Some of the key players in Fuel Cell market include Ballard Power Systems Inc, Ceres Power Holdings PLC, Horizon Fuel Cell Technologies, Hydrogenics Corporation, Intelligent Energy Limited, Kyocera Corporation, Nedstack Fuel Cell Technology B.V, Nuvera Fuel Cells LLC and SFC Energy AG.
In December 2023, General Motors and Komatsu announced to develop a hydrogen fuel cell power module for the Japanese construction machinery maker's 930E electric drive mining truck.
In November 2023, Honda in association with General Motors displayed a prototype of its next-generation hydrogen fuel cell system at European Hydrogen Week in Brussels. The company is planning to expand its portfolio in fuel cell technology.
In February 2023, SFC Energy AG, a hydrogen and methanol fuel cell supplier, and FC TecNrgy Pvt Ltd signed a strategic cooperation agreement to establish a manufacturing facility for hydrogen and methanol fuel cells in India.
In January 2023, Advent Technologies collaborated with Alfa laval to explore the application of high-temperature proton exchange membrane fuel cells in marine applications.
In June 2022, Doosan Fuel Cell Co., Ltd. signed a Memorandum of Understanding (MoU) with Korea Southern Power along with Samsung C&T and the Korea Institute of Energy Research. The MOU encompasses cooperation in the development of fuel cell-coupled CCU technologies and ammonia fuel cell demonstration projects.
In March 2022, Ceres and HORIBA MIRA partnered to accelerate hydrogen and fuel cell technology development and commercialization. The collaboration will leverage Ceres' expertise in fuel cell design and manufacturing and HORIBA MIRA's testing capabilities to accelerate the adoption of these technologies in various industries.