Marché de la technologie des piles à combustible

Taille du marché de la technologie des piles à combustible

La taille du marché mondial de la technologie des piles à combustible était évaluée à 4 254,8 millions de dollars en 2023 et devrait passer de 4 758,2 millions de dollars en 2024 à 11 367,5 millions de dollars d’ici 2031, affichant un TCAC de 13,25 % au cours de la période de prévision. Dans le cadre des travaux, le rapport inclut les services offerts par des sociétés telles que Ballard Power Systems, Cummins Inc., FuelCell Energy, Inc., SFC Energy AG, Nedstack Fuel Cell Technology B.V., Bloom Energy, Doosan Fuel Cell Co., Ltd. , Plug Power, Inc., Nuvera Fuel Cells, LLC, ABB et autres.

Le besoin croissant de sources d’énergie propres et la demande croissante de véhicules électriques devraient stimuler la croissance du marché. Les investissements dans les infrastructures d’hydrogène sont essentiels au progrès et au déploiement de la technologie des piles à combustible. Alors que les gouvernements et les entités du secteur privé s’engagent à l’échelle mondiale en faveur des objectifs de décarbonation, des fonds substantiels sont alloués au développement des réseaux de production, de stockage et de distribution d’hydrogène. Cette infrastructure est cruciale pour relever les défis liés à la disponibilité de l’hydrogène, qui entravent l’adoption de la technologie des piles à combustible.

En établissant une infrastructure solide, les parties prenantes visent à garantir un accès fiable et généralisé à l’hydrogène, facilitant ainsi l’expansion des applications des piles à combustible. Ces investissements soutiennent l'expansion des applications existantes, telles que la production d'énergie automobile et stationnaire, tout en créant également des opportunités dans des secteurs tels que l'aérospatiale, le transport maritime et les processus industriels.

• Par exemple, en juin 2024, HDF Energy a reçu l'accord de la Commission européenne pour un soutien financier français dans le cadre des IPCEI (Projets Importants d'Intérêt Européen Commun). Cette subvention, d'un montant total de 186,15 millions de dollars, est susceptible de soutenir le développement et l'industrialisation de piles à combustible à hydrogène de haute puissance dans les installations d'HDF Energy près de Bordeaux.

De plus, à mesure que l’infrastructure évolue, les coûts associés à la production et à la distribution de l’hydrogène devraient diminuer, renforçant ainsi la viabilité économique de la technologie des piles à combustible. Les investissements dans les infrastructures d’hydrogène catalysent l’innovation et la croissance du marché, positionnant les piles à combustible comme une solution clé dans la transition mondiale vers des systèmes énergétiques durables.

La technologie des piles à combustible implique la conversion électrochimique de l’énergie chimique d’un combustible, généralement de l’hydrogène, directement en énergie électrique. Il fonctionne selon un processus dans lequel les atomes d’hydrogène sont divisés en protons et en électrons, ces derniers générant de l’électricité lorsqu’ils circulent dans un circuit externe. Il existe plusieurs types de piles à combustible, notamment les piles à combustible à membrane échangeuse de protons (PEM), à oxyde solide (SOFC), à carbonate fondu (MCFC) et à acide phosphorique (PAFC), chacune étant adaptée à différentes applications en fonction de leurs températures de fonctionnement, de leur efficacité, et l'évolutivité.

Les piles à combustible PEM, par exemple, sont compactes et polyvalentes, ce qui les rend idéales pour l’électronique automobile et portable. En revanche, les SOFC sont plus adaptées aux applications stationnaires.production d'électricitéen raison de leurs températures de fonctionnement élevées. La technologie des piles à combustible trouve diverses applications dans divers secteurs. Par exemple, dans le secteur des transports, les véhicules électriques à pile à combustible (FCEV) gagnent du terrain en raison de leur profil zéro émission. Dans la production d'électricité stationnaire, les piles à combustible fournissent une électricité fiable dans des endroits éloignés ou indépendants du réseau.

Examen de l’analyste

Sur le marché mondial de la technologie des piles à combustible, les principaux acteurs se concentrent stratégiquement sur l’amélioration de l’efficacité des produits, la réduction des coûts et l’expansion de la portée du marché. Les entreprises investissent massivement dans la recherche et le développement pour améliorer les performances et la durabilité des piles à combustible, dans le but de les rendre plus compétitives par rapport aux sources d'énergie conventionnelles.

• Par exemple, en octobre 2023, Tata Motors a lancé deux installations de R&D avancées visant à faire progresser les solutions de mobilité durable. Ces installations comprennent une cellule d'essai de moteurs dédiée au développement de moteurs à combustion interne à hydrogène, ainsi qu'une infrastructure de stockage et de distribution d'hydrogène pour soutenir le développement de véhicules à pile à combustible et H2ICE.

La croissance du marché est alimentée par un soutien réglementaire croissant aux solutions d'énergie propre, ce qui encourage leur adoption dans diverses applications, notamment les transports et la production d'électricité stationnaire. Les principaux impératifs pour les principaux acteurs incluent l’augmentation des capacités de production pour répondre à la demande croissante, l’établissement de chaînes d’approvisionnement robustes pour les composants critiques tels que les catalyseurs et les membranes, et la résolution des défis d’infrastructure liés à la disponibilité et à la distribution de l’hydrogène. L’alignement stratégique sur les objectifs de développement durable et l’engagement proactif du marché sont cruciaux pour soutenir la croissance et le leadership dans le secteur dynamique de la technologie des piles à combustible.

Facteurs de croissance du marché de la technologie des piles à combustible

La demande mondiale croissante de sources d’énergie propres est un facteur important qui propulse l’expansion du marché de la technologie des piles à combustible. Face aux préoccupations croissantes concernant le changement climatique et la qualité de l’air, l’accent est de plus en plus mis sur la réduction des émissions de gaz à effet de serre provenant des sources d’énergie traditionnelles basées sur les combustibles fossiles.

Les piles à combustible offrent une solution prometteuse car elles produisent de l’électricité avec des émissions nulles ou minimes, selon la source de combustible utilisée. Cet avantage environnemental positionne la technologie des piles à combustible comme un outil clé pour atteindre les objectifs de durabilité fixés par les gouvernements, les industries et les consommateurs. De plus, la polyvalence des piles à combustible dans diverses applications, notamment les transports, la production d’électricité résidentielle et les appareils portables, renforce leur attrait sur divers marchés.

Les coûts élevés associés aux matériaux catalyseurs utilisés dans les piles à combustible constituent un défi important pour la croissance du marché de la technologie des piles à combustible. Les catalyseurs tels que le platine sont essentiels pour faciliter les réactions électrochimiques au sein des piles à combustible. Cependant, leur rareté et leur coût élevé constituent des obstacles à une adoption généralisée. Ce facteur de coût affecte l'accessibilité globale des systèmes de piles à combustible, en particulier sur les marchés sensibles aux prix tels que l'automobile et l'électronique portable. Atténuer ce défi nécessite des approches innovantes telles que le développement de matériaux catalytiques alternatifs ou la réduction de la charge de platine par unité sans compromettre les performances.

Les efforts de recherche se concentrent sur l’exploration des catalyseurs à base de métaux non précieux et sur l’amélioration de l’efficacité des catalyseurs existants afin de minimiser la quantité requise. De plus, l’augmentation des capacités de production et la promotion de partenariats tout au long de la chaîne d’approvisionnement devraient contribuer à stabiliser les prix des catalyseurs et à améliorer la compétitivité des coûts. En relevant ces défis, les parties prenantes créent des opportunités d’adoption de la technologie des piles à combustible dans diverses applications, favorisant ainsi une expansion durable du marché.

Tendances du marché de la technologie des piles à combustible

La popularité et la demande croissantes devéhicules électriques (VE)conduisent à une forte adoption des véhicules électriques à pile à combustible (FCEV). Alors que les consommateurs et les gouvernements accordent la priorité à la réduction de la dépendance aux combustibles fossiles et à la réduction de l’empreinte carbone, les véhicules électriques, y compris les FCEV, sont devenus des alternatives viables. Les FCEV utilisent des piles à combustible pour convertir l'hydrogène en électricité, offrant ainsi des autonomies plus longues et des temps de ravitaillement plus courts par rapport aux véhicules électriques à batterie (BEV). Cet avantage rend les FCEV particulièrement attractifs pour des secteurs tels que le transport commercial et les véhicules lourds où une autonomie étendue et un ravitaillement rapide sont essentiels.

• Par exemple, en janvier 2024, Stellantis a élargi sa gamme de véhicules utilitaires Stellantis Pro One en commençant la production en interne de véhicules à pile à combustible à hydrogène. Cette expansion renforce la position de Stellantis en tant que principal fournisseur de solutions de propulsion zéro émission pour les véhicules commerciaux à travers l'Europe.

De plus, les progrès dans le développement des infrastructures d’hydrogène renforcent la faisabilité des FCEV en élargissant les réseaux de ravitaillement à l’échelle mondiale. Alors que les constructeurs automobiles investissent considérablement dans l’amélioration de la technologie des piles à combustible et que les économies d’échelle contribuent à la réduction des coûts, les FCEV sont sur le point de remodeler le paysage des transports propres. Cette tendance souligne l’évolution croissante vers des solutions de mobilité durables, qui favorisent l’innovation et stimulent la croissance du marché.

Analyse de segmentation

Le marché mondial est segmenté en fonction du type, de l’application, de l’utilisation finale et de la géographie.

Par type

En fonction du type, le marché est classé en pile à combustible à membrane échangeuse de polymère, pile à combustible à acide phosphorique, pile à combustible à oxyde solide et autres. Le segment des piles à combustible à membrane échangeuse de polymères a capturé la plus grande part de marché de la technologie des piles à combustible, soit 39,62 % en 2023. Les piles à combustible PEM sont très appréciées pour leur rendement élevé, leurs temps de démarrage rapides et leur adéquation aux applications stationnaires et mobiles.

Dans le secteur automobile, les piles à combustible PEM sont de plus en plus utilisées dans les véhicules électriques à pile à combustible (FCEV) en raison de leur taille compacte, de leur légèreté et de leur capacité à fonctionner efficacement à des températures plus basses. De plus, les progrès de la technologie PEM ont conduit à une durabilité améliorée et à une réduction des coûts, ce qui les rend attrayants pour la production d'électricité commerciale et résidentielle. De plus, les initiatives gouvernementales promouvant des solutions énergétiques propres et l’augmentation des investissements dans les infrastructures d’hydrogène ont encore stimulé la demande de piles à combustible PEM.

Par candidature

En fonction des applications, le marché de la technologie des piles à combustible est classé en stationnaire, transport et portable. Le segment des transports est sur le point d’enregistrer un TCAC stupéfiant de 14,30 % au cours de la période de prévision. Cette forte croissance est attribuée à plusieurs facteurs qui favorisent l’adoption de la technologie des piles à combustible dans les transports. Dans les applications automobiles, les véhicules électriques à pile à combustible (FCEV) gagnent du terrain en tant qu'alternatives viables aux véhicules traditionnels à moteur à combustion interne et aux véhicules électriques à batterie (BEV).

• Par exemple, en mai 2024, Hyundai Motor et le leader des logiciels de conduite autonome, Plus, ont lancé le premier camion électrique autonome à pile à hydrogène de classe 8 de niveau 4 aux États-Unis. Ces débuts ont eu lieu à l'exposition Advanced Clean Transportation (ACT), reconnue comme l'exposition Nord. Le premier événement américain consacré aux technologies avancées de transport propre et aux innovations en matière de flotte.

Les FCEV offrent des avantages tels qu’une autonomie plus longue et des temps de ravitaillement plus courts, répondant ainsi efficacement aux principales préoccupations des consommateurs concernant l’anxiété liée à l’autonomie et la commodité du ravitaillement. En outre, les progrès dans le développement des infrastructures d’hydrogène élargissent la disponibilité des stations de ravitaillement, soutenant ainsi le développement des FCEV dans les flottes commerciales et les transports publics. Les incitations et réglementations gouvernementales visant à réduire les émissions des véhicules jouent en outre un rôle crucial dans la promotion de l’adoption de la technologie des piles à combustible dans le secteur des transports.

Par utilisation finale

En fonction de l’utilisation finale, le marché de la technologie des piles à combustible est divisé en secteurs automobile, commercial et industriel, gouvernemental/militaire et autres. Le secteur commercial et industriel a généré le chiffre d'affaires le plus élevé, soit 1 844,4 millions de dollars en 2023. Les applications commerciales, notamment les systèmes d'alimentation de secours pour les centres de données, les infrastructures de télécommunications et les bâtiments commerciaux, ont contribué de manière significative à l'expansion du segment. Les piles à combustible offrent une alimentation électrique fiable et ininterrompue, ce qui est essentiel au maintien des opérations dans ces secteurs, réduisant ainsi les risques opérationnels et les coûts associés aux temps d'arrêt.

De plus, les applications industrielles telles que les équipements de manutention, les générateurs portables et les chariots élévateurs adoptent de plus en plus la technologie des piles à combustible pour améliorer l'efficacité opérationnelle et réduire les émissions. Les initiatives gouvernementales promouvant l’adoption d’énergies propres dans les secteurs commerciaux et industriels, ainsi que les progrès de la technologie des piles à combustible améliorant la fiabilité et l’évolutivité, augmentent encore la croissance du segment.

Analyse régionale du marché de la technologie des piles à combustible

En fonction de la région, le marché mondial est classé en Amérique du Nord, Europe, Asie-Pacifique, MEA et Amérique latine.

Le marché de la technologie des piles à combustible dans la région Asie-Pacifique représentait une part de 36,25 % et était évalué à 1 542,3 millions de dollars en 2023. Dans des pays comme le Japon, la Corée du Sud et la Chine, un fort soutien gouvernemental et des investissements substantiels dans les infrastructures d’hydrogène et les technologies d’énergie propre ont a contribué à la croissance du marché régional. Ces pays sont à l'avant-garde de l'adoption de la technologie des piles à combustible dans diverses applications, notamment l'automobile, la production d'énergie stationnaire et les appareils portables.

• Par exemple, en mai 2024, IndianOil a franchi une étape importante dans la promotion de solutions de transport durables en livrant à l’armée indienne un bus à pile à combustible à hydrogène vert de pointe. Cet événement important a été marqué par la signature d'un protocole d'accord entre IndianOil et l'armée indienne, marquant le début de l'adoption de la technologie des piles à hydrogène pour la mobilité électrique des poids lourds.

De plus, la région Asie-Pacifique bénéficie d’une base manufacturière solide, permettant des économies d’échelle et des économies dans la production de piles à combustible. Le secteur automobile en plein essor de la région, associé au déploiement croissant de véhicules électriques à pile à combustible (FCEV), contribue également à l'expansion du marché intérieur.

L’Amérique du Nord devrait connaître une croissance stupéfiante de 13,25 % sur le marché de la technologie des piles à combustible au cours des prochaines années. Aux États-Unis et au Canada, des réglementations environnementales strictes visant à réduire les émissions de carbone des secteurs des transports et de l'industrie favorisent une demande accrue de solutions énergétiques propres telles que les piles à combustible.

• Par exemple, en mai 2024, FuelCell Energy et Toyota Motor North America ont lancé le système « Tri-gen » dans le port de Californie. Ce système est conçu pour soutenir Toyota Logistics Services (TLS) dans le centre de traitement et de distribution des véhicules, faisant ainsi de la première installation portuaire de TLS Long Beach Toyota alimentée exclusivement par de l'électricité renouvelable sur site.

Les incitations et les subventions gouvernementales favorisent davantage les investissements dans la technologie des piles à combustible, en particulier dans des secteurs tels que l'automobile, où l'on observe une tendance croissante vers les véhicules électriques à pile à combustible (FCEV). De plus, l’Amérique du Nord possède un solide écosystème de recherche et développement qui stimule l’innovation et les progrès technologiques dans les matériaux et les processus de fabrication des piles à combustible. De plus, l'infrastructure établie de la région et le déploiement croissant de stations de ravitaillement en hydrogène soutiennent l'évolutivité des applications de piles à combustible, stimulant ainsi l'expansion du marché régional.

Paysage concurrentiel

Le rapport sur le marché mondial de la technologie des piles à combustible fournira des informations précieuses en mettant l’accent sur la nature fragmentée de l’industrie. Les principaux acteurs se concentrent sur plusieurs stratégies commerciales clés telles que les partenariats, les fusions et acquisitions, les innovations de produits et les coentreprises pour élargir leur portefeuille de produits et augmenter leurs parts de marché dans différentes régions. Les fabricants adoptent une série d'initiatives stratégiques, notamment des investissements dans des activités de R&D, la création de nouvelles installations de fabrication et l'optimisation de la chaîne d'approvisionnement, pour renforcer leur position sur le marché.

Liste des entreprises clés sur le marché de la technologie des piles à combustible

• Systèmes électriques Ballard
• Cummins Inc.
• FuelCell Énergie, Inc.
• SFC Energy SA
• Nedstack Fuel Cell Technology B.V.
• Énergie de floraison
• Doosan pile à combustible Co., Ltd.
• Plug Power, Inc.
• Nuvera Fuel Cells, LLC
• ABB

Développements clés de l’industrie

• Mai 2024 (Extension) :FuelCell Energy et Gyeonggi Green Energy Co., Ltd. (GGE) ont conclu un accord de service à long terme. Cet accord prévoit l'acquisition par GGE de 42 modules de pile à combustible au carbonate améliorés de 1,4 mégawatt auprès de FuelCell Energy. Ces modules sont conçus pour remplacer ceux existants du complexe industriel de Hwaseong Baran, la plus grande plate-forme électrique à pile à combustible au monde située à Hwaseong-si.
• Avril 2024 (Partenariat) :AVL a collaboré avec Red Bull Advanced Technologies pour faire progresser la technologie des piles à combustible à très haute densité de puissance. Ce partenariat vise à intégrer des systèmes de propulsion durables alimentés à l'hydrogène dans les secteurs de l'automobile, du sport automobile et de l'aviation de haute performance.
• Avril 2024 (Partenariat) :FuelCell Energy et ExxonMobil Technology and Engineering Company (EMTEC) ont révisé et étendu leur accord de développement conjoint (JDA) axé sur l'avancement de la technologie pour capter les émissions de CO2 provenant de sources industrielles tout en générant simultanément de l'électricité et de l'hydrogène. Cette mise à jour permet à FuelCell Energy d'intégrer de nouveaux développements dans ses solutions existantes de captage du carbone pour des applications spécifiques aux clients.

Le marché mondial de la technologie des piles à combustible est segmenté comme suit :

Par type

• Pile à combustible à membrane échangeuse de polymère
• Pile à combustible à acide phosphorique
• Pile à combustible à oxyde solide
• Autres

Par candidature

• Stationnaire
• Transport
• Portable

Par utilisation finale

• Automobile
• Commercial et industriel
• Gouvernement/Militaire
• Autres

Par région

• Amérique du Nord
  • NOUS.
  • Canada
  • Mexique
• Europe
  • France
  • ROYAUME-UNI
  • Espagne
  • Allemagne
  • Italie
  • Russie
  • Reste de l'Europe
• Asie-Pacifique
  • Chine
  • Japon
  • Inde
  • Corée du Sud
  • Reste de l'Asie-Pacifique
• Moyen-Orient et Afrique
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  • Reste de l'Amérique latine