Marché des électrolyseurs PEM

Définition du marché

Le marché se concentre sur les systèmes qui utilisent des membranes échangeuses de protons (PEM) pour produire de l’hydrogène par électrolyse. Ces systèmes fonctionnent dans des conditions acides et utilisent des électrolytes polymères solides, offrant une efficacité élevée et des temps de réponse rapides.

Les électrolyseurs PEM sont largement utilisés dans les projets de conversion d'électricité en gaz, les stations-service en hydrogène et les processus industriels nécessitant de l'hydrogène propre. Leur conception compacte et leur capacité à s’intégrer aux énergies renouvelables les rendent adaptés aux applications décentralisées.

Le rapport fournit une analyse complète des principaux moteurs, des tendances émergentes et du paysage concurrentiel susceptibles d’influencer le marché au cours de la période de prévision.

Marché des électrolyseurs PEMAperçu

La taille du marché mondial des électrolyseurs PEM était évaluée à 5,09 milliards USD en 2024 et devrait passer de 5,90 milliards USD en 2025 à 17,38 milliards USD d’ici 2032, avec un TCAC de 16,69 % au cours de la période de prévision.

Le marché est stimulé par les progrès de la technologie PEM et la réduction des coûts, qui ont amélioré l’efficacité et rendu les systèmes plus viables commercialement. L'intégration croissante des applications de mobilité et de transport, en particulier dans les véhicules à pile à combustible et les infrastructures de ravitaillement en hydrogène, accélère encore la demande d'électrolyseurs PEM dans les secteurs mondiaux de l'énergie propre.

Les principales entreprises opérant dans le secteur des électrolyseurs PEM sont ITM Power plc, Siemens, Nel ASA, Plug Power Inc., Cummins Inc., H-Tec Systems GmbH, Green Hydrogen Systems A/S, Next Hydrogen Solutions Inc., Teledyne Energy Systems, Inc., McPhy Energy S.A., Electric Hydrogen Co., Hystar AS, Ohmium, H3 Dynamics Pte. Ltd. et le groupe John Cockerill.

Les industries utilisant l’hydrogène dans le raffinage, la production d’ammoniac et la sidérurgie s’éloignent de l’hydrogène d’origine fossile, ce qui stimule le marché. Les méthodes traditionnelles de production d’hydrogène génèrent d’importantes émissions de carbone.

Les électrolyseurs PEM offrent une alternative à faibles émissions en produisant de l'hydrogène à partir d'eau et d'électricité. Alors que la pression mondiale s’exerce sur les industries lourdes pour qu’elles réduisent leur empreinte carbone, les investissements dans les infrastructures d’hydrogène vert basées sur le PEM prennent de l’ampleur dans les économies développées et émergentes.

• En mars 2024, Sungrow Hydrogen a introduit un électrolyseur d'eau PEM de 300 Nm³/h, établissant une nouvelle norme en matière de production horaire d'hydrogène par pile PEM. Sungrow Hydrogen a intégré de manière innovante son système de gestion intelligent de l'hydrogène pour s'adapter aux conditions dynamiques, démontrant comment un système de production d'hydrogène vert flexible, alimenté par des énergies renouvelables, peut réaliser une « charge avec source » et un « contrôle de cluster ». Cela permet au système de fonctionner de manière optimale dans divers scénarios et conditions de puissance fluctuantes.

Points saillants

1. La taille de l’industrie des électrolyseurs PEM était évaluée à 5,09 milliards USD en 2024.
2. Le marché devrait croître à un TCAC de 16,69 % de 2025 à 2032.
3. L’Amérique du Nord détenait une part de marché de 32,19 % en 2024, avec une valorisation de 1,64 milliard de dollars.
4. Le segment > 500 kW – 2 MW a généré 2,29 milliards de dollars de revenus en 2024.
5. Le segment des transports devrait atteindre 6,34 milliards de dollars d'ici 2032.
6. Le marché de la région Asie-Pacifique devrait croître à un TCAC de 17,45 % au cours de la période de prévision.

Moteur du marché

"Progrès de la technologie PEM et réduction des coûts"

Les améliorations continues de la durabilité des membranes, de l'efficacité du catalyseur et de la conception du système améliorent les performances des électrolyseurs PEM. Ces avancées contribuent à la croissance du marché des électrolyseurs PEM en réduisant les coûts opérationnels et en prolongeant la durée de vie.

L’amélioration de l’efficacité de la pile et la conception modulaire des systèmes rendent les systèmes PEM plus attrayants commercialement. Les développeurs de technologies se concentrent sur la réduction de l’utilisation de matériaux rares et la simplification de la maintenance, ce qui améliore l’évolutivité et favorise une adoption plus large dans tous les secteurs.

• En mars 2023, Toyota a développé un électrolyseur PEM utilisant la technologie de son Mirai.véhicule à pile à combustible, qui devrait être mis en œuvre à la centrale DENSO de Fukushima. Cet électrolyseur, produisant 8 kg d'hydrogène par heure, a pour objectif de soutenir la consommation locale d'hydrogène et de réduire les émissions de CO₂. Le projet est subventionné par l'Organisation de développement des nouvelles énergies et des technologies industrielles (NEDO) au Japon.

Défi du marché

"Coûts d'investissement élevés et limitations des infrastructures"

Les principaux défis affectant la croissance du marché des électrolyseurs PEM sont le coût d'investissement élevé des systèmes d'électrolyseurs et l'infrastructure limitée de support de l'hydrogène. Ces facteurs rendent le déploiement à grande échelle moins viable dans certaines régions.

Les principaux acteurs du marché se concentrent sur l'intensification de la fabrication afin de réduire les coûts unitaires et d'améliorer l'efficacité de la chaîne d'approvisionnement. Plusieurs acteurs nouent également des partenariats avec des développeurs d’énergies renouvelables pour construire des projets intégrés d’hydrogène vert.

De plus, les investissements dans des conceptions d'électrolyseurs modulaires et des centres de production localisés contribuent à réduire les coûts logistiques et à accélérer le déploiement sur les marchés émergents et industriels.

Tendance du marché

"Intégration croissante dans les applications de mobilité et de transport"

Le marché des électrolyseurs PEM est en expansion en raison du rôle de l’hydrogène dans l’alimentation des bus, des camions, des trains et des navires. Contrairement aux batteries, l’hydrogène permet des autonomies plus longues et un ravitaillement plus rapide pour les gros véhicules.

Les entreprises et les gouvernements investissent dans les chaînes d’approvisionnement en hydrogène vert pour soutenir la décarbonisation des transports. Cette tendance crée des opportunités de croissance pour les électrolyseurs PEM, en particulier dans les régions développant des infrastructures de ravitaillement en hydrogène.

• En octobre 2024, Ohmium International a annoncé sa sélection en tant que fournisseur d'électrolyseurs pour le réseau de transport à zéro émission de Lewis County Transit dans l'État de Washington, aux États-Unis. La société installera un système d'électrolyseur PEM de 900 kW dans une nouvelle station de transport en commun à zéro émission, produisant jusqu'à 400 kg d'hydrogène vert par jour. Cet hydrogène alimentera la flotte croissante de bus à hydrogène du comté de Lewis, la production sur site rationalisant la logistique et éliminant le besoin de livraisons externes de carburant.

Aperçu du rapport sur le marché des électrolyseurs PEM

Segmentation du marché

• Par capacité (≤ 500 kW, > 500 kW – 2 MW et au-dessus de 2 MW) : Le segment > 500 kW – 2 MW a gagné 2,29 milliards de dollars en 2024, en raison de son adéquation à la production d’hydrogène vert à l’échelle industrielle.
• Par application (production d'électricité, transports, énergie industrielle, matières premières industrielles, chauffage et électricité des bâtiments et autres) : le segment des transports détenait 35,46 % de part de marché en 2024, en raison de la demande croissante d'hydrogène de haute pureté dans les véhicules à pile à combustible et du développement rapide des infrastructures de ravitaillement en hydrogène prenant en charge les applications de mobilité à grande échelle.

Marché des électrolyseurs PEMAnalyse régionale

En fonction de la région, le marché a été classé en Amérique du Nord, Europe, Asie-Pacifique, Moyen-Orient et Afrique et Amérique du Sud.

La part de marché des électrolyseurs PEM en Amérique du Nord s’élevait à environ 32,19 % en 2024, avec une valorisation de 1,64 milliard USD. L’Amérique du Nord est témoin d’initiatives majeures en matière d’hydrogène vert menées par des sociétés énergétiques telles que NextEra Energy, Air Liquide et Plug Power.

Ces projets déploient des électrolyseurs PEM dans des développements à l'échelle du gigawatt, positionnant la technologie comme une solution centrale dans leurs plans de transition vers les énergies propres.

• En janvier 2025, le ministère américain de l'Énergie a annoncé une garantie de prêt conditionnelle pouvant atteindre 1,66 milliard de dollars à Plug Power Inc.Ce financement vise à soutenir la construction d'un maximum de six usines de production d'hydrogène propre aux États-Unis, en utilisant la technologie d'électrolyseur PEM de Plug Power fabriquée à Rochester, New York. L'initiative devrait réduire considérablement les émissions de gaz à effet de serre (GES) dans des secteurs tels que les transports et l'industrie lourde.

Les services publics et les industries d'Amérique du Nord investissent dans l'énergie décentralisée en réponse aux événements météorologiques extrêmes et à l'instabilité du réseau. Cette utilisation stratégique de l'hydrogène pour la résilience du réseau suscite un plus grand intérêt pour la technologie PEM dans l'ensemble du secteur de l'électricité.

L'industrie des électrolyseurs PEM en Asie-Pacifique est sur le point de connaître une croissance significative avec un TCAC robuste de 17,45 % sur la période de prévision. L’Asie-Pacifique est en train de devenir une plaque tournante pourammoniaque verteet la production de méthanol, avec des projets majeurs intégrant des électrolyseurs PEM pour la matière première hydrogène. La demande d’hydrogène propre dans ce segment crée des opportunités massives pour le déploiement d’électrolyseurs PEM, en particulier dans les zones industrielles côtières.

• Lors de la COP29 en novembre 2024, Pupuk Indonesia a annoncé le projet GAIA, la première installation de production d'ammoniac vert hybride au monde, située à Lhokseumawe, Aceh.L’usine intègre de l’hydrogène renouvelable produit par électrolyse de l’eau aux méthodes conventionnelles de production d’ammoniac. L'hydrogène vert sera fourni par PT PLN et le projet est une collaboration avec la société japonaise Toyo Engineering Corporation et ITOCHU Corporation.

En outre, la région abrite plusieurs parcs d’énergies renouvelables à grande échelle, idéaux pour être associés aux électrolyseurs PEM. Ces installations offrent une alimentation électrique stable et de vastes superficies, permettant la production d'hydrogène à l'échelle commerciale.

La colocalisation des systèmes PEM avec les clusters solaires et éoliens améliore l’efficacité et rend la production d’hydrogène plus rentable, soutenant ainsi l’expansion du marché régional.

Cadres réglementaires

• Les États-Unisrégit le développement des électrolyseurs PEM par le biais de l'article 45V de la loi sur la réduction de l'inflation, offrant des crédits d'impôt à la production allant jusqu'à 3 USD/kg pour l'hydrogène à faibles émissions.
• Le Royaume-Uniclasse la production d'hydrogène par électrolyse selon les règlements de 2016 sur les permis environnementaux (Angleterre et Pays de Galles). Les installations doivent obtenir des permis avant d'exploiter et respecter les normes d'émission et de sécurité.
• La ChineLe Plan de développement de l'industrie de l'hydrogène (2021-2035), publié par la Commission nationale de développement et de réforme, met l'accent sur la production d'hydrogène à partir de sources renouvelables et comprend des objectifs de déploiement clairs pour les électrolyseurs PEM. Il promeut le développement des infrastructures, notamment des stations de ravitaillement en hydrogène, et encourage la fabrication nationale.

Paysage concurrentiel

Les acteurs du marché adoptent de plus en plus de stratégies telles que l’expansion des installations de production pour renforcer leur présence et répondre à la demande croissante du secteur des électrolyseurs PEM. La création de pôles de fabrication avancés peut aider les entreprises à augmenter leur production, à améliorer leur efficacité opérationnelle et à soutenir les initiatives régionales en matière d’hydrogène.

Cette expansion leur permet de proposer des volumes plus élevés d’électrolyseurs PEM, répondant ainsi à la demande croissante d’hydrogène propre. Ces efforts s'alignent sur les objectifs de l'industrie visant à réduire les coûts, à promouvoir l'intégration des énergies renouvelables et à contribuer aux transitions énergétiques durables à l'échelle mondiale.

• En juillet 2024, Ohmium International a inauguré une giga-usine ultramoderne à Doddaballapura, près de Bangalore, en Inde, marquant une avancée significative dans la production d'hydrogène vert. Cette installation, s'étendant sur 14 000 mètres carrés, est conçue pour fabriquer 2 gigawatts (GW) d'électrolyseurs PEM par an, avec des plans pour augmenter la capacité à 4 GW.

Liste des entreprises clés du marché des électrolyseurs PEM :

• ITM Power plc
• Siemens
• Nel ASA
• Plug Power Inc.
• Cummins Inc.
• H-Tec Systems GmbH
• Systèmes d'hydrogène vert A/S
• Solutions d'hydrogène suivantes Inc.
• Teledyne Energy Systems, Inc.
• McPhy Energy S.A.
• Société d'hydrogène électrique.
• Hystar AS
• Ohmium
• H3 Dynamique Pte. Ltd.
• Groupe John Cockerill

Développements récents (expansion/accords/lancements de produits)

• En mars 2025, Nel Hydrogen US, filiale de la société norvégienne Nel, a reçu une commande pour un électrolyseur PEM conteneurisé de 2,5 MW. Cette unité est destinée au projet Aberdeen Hydrogen Hub en Écosse, visant à soutenir les efforts de production d'hydrogène vert et de décarbonation de la région.
• En mars 2025, Bosch a annoncé le début de la production de composants d'électrolyseur PEM, en dévoilant deux nouvelles piles d'électrolyse Hybrion PEM d'une puissance système de 2,5 MW. Fabriqués à Bamberg, en Allemagne, ces composants font partie de la stratégie de Bosch visant à élargir son portefeuille de technologies de l'hydrogène, avec des ventes débutant en avril et des commandes totalisant déjà environ 100 MW.
• En octobre 2024, Amoy Island Hydrogen Technology (Aihytech) a présenté un électrolyseur PEM révolutionnaire à faible teneur en iridium avec une capacité de production d'hydrogène à pile unique de 500 Nm³/h lors du 8e salon international des technologies et produits de l'hydrogène et des piles à combustible en Chine (Foshan). Cette avancée dépasse considérablement la référence précédente de 200 Nm³/h, abordant la rareté et le coût de l’iridium tout en améliorant l’évolutivité de la production d’hydrogène vert à grande échelle.