Размер рынка фотоэлектрохимических элементов, доля, рост и отраслевой анализ по материалам (оксиды металлов, органические полупроводники, элементы на основе перовскита), по отраслям конечных пользователей (энергетический сектор, мониторинг окружающей среды, научно-исследовательские институты, химическая промышленность) и региональный анализ, 2024-2031

Определение рынка

Рынок предполагает разработку и внедрение устройств, преобразующих солнечную энергию в химическую энергию посредством электрохимических реакций. Ячейки PEC используют свет для запуска таких процессов, как расщепление воды, для производства чистого топлива, такого как водород.

Растущий спрос на решения в области возобновляемых источников энергии, производство чистого топлива и устойчивые технологии в производстве энергии стимулирует рынок фотоэлектрохимических (PEC) элементов.

Рынок фотоэлектрохимических элементовОбзор

Объем мирового рынка фотоэлектрохимических элементов оценивался в 12,11 млрд долларов США в 2023 году, который, по оценкам, составит 12,65 млрд долларов США в 2024 году и достигнет 17,95 млрд долларов США к 2031 году, а среднегодовой темп роста составит 5,12% с 2024 по 2031 год.. 

Растущий спрос на чистую энергию является ключевым фактором развития рынка ячеек PEC, поскольку страны сосредоточены на устойчивых энергетических решениях для борьбы с изменением климата. Элементы PEC, которые производят водород и солнечное топливо, являются чистой, возобновляемой альтернативой традиционным источникам энергии, что, в свою очередь, способствует росту рынка.

Основными компаниями, работающими в сфере производства фотоэлектрохимических элементов, являются Ossila, Binergy Scientific Inc., First Solar, KANOPY, Ascent Solar Technologies, Inc., Panasonic Holdings Corporation, Tandem PV, Inc., Mitsubishi Corporation., TOSHIBA CORPORATION, P3C Technology and Solutions Pvt. Ltd, Oxford Photovoltaics Ltd, Solliance Solar Research, Saule Technologies, GCL-SI и Hiking PV Technology Co. Ltd.

На рынке фотоэлектрохимических элементов (PEC) наблюдаются передовые технологии преобразования энергии, которые используют солнечный свет для управления энергией.химическийреакции для производства чистой энергии, такой как водород.

Элементы PEC сочетают сбор солнечной энергии с электрохимическими процессами, предлагая устойчивое решение для производства возобновляемого топлива. Ячейки PEC получают все большее признание за их потенциал по снижению зависимости от ископаемого топлива и решению экологических проблем.

• В январе 2025 года исследователи Северо-Западного университета разработали метод, повышающий долговечность и эффективность перовскитных солнечных элементов. Этот прорыв решает проблемы стабильности, продвигая PSC к коммерциализации и расширяя внедрение возобновляемых источников энергии с помощью масштабируемой, высокопроизводительной солнечной технологии.

Ключевые моменты:

1. В 2023 году объем производства фотоэлектрохимических элементов составил 12,11 млрд долларов США.
2. Прогнозируется, что рынок будет расти в среднем на 5,12% в период с 2024 по 2031 год.
3. В 2023 году доля Европы на рынке составляла 36,72% при оценке в 4,45 миллиарда долларов США.
4. В 2023 году выручка сегмента оксидов металлов составила 5,59 млрд долларов США.
5. Ожидается, что к 2031 году сегмент энергетического сектора достигнет 7,77 млрд долларов США.
6. Ожидается, что в течение прогнозируемого периода среднегодовой темп роста в Азиатско-Тихоокеанском регионе составит 5,50%.

Драйвер рынка

«Растущий глобальный спрос на чистую энергию»

Растущий акцент на устойчивых энергетических решениях и сокращении выбросов углекислого газа стимулирует рынок фотоэлектрохимических элементов.Согласно Министерство новых и возобновляемых источников энергииИндия продвигается к своей цели по нулевым выбросам в 2070 году посредством таких инициатив, как Национальная миссия по зелёному водороду и PM-KUSUM, способствуя устойчивому и инклюзивному энергетическому будущему.

Переход к более чистым возобновляемым источникам энергии повысил интерес к элементам ПЭК. поскольку они обеспечивают эффективную и устойчивую альтернативу ископаемому топливу.

• В июле 2024 года исследовательская группа Центра Гельмгольца в Берлине (HZB) продемонстрировала, что повышение давления в фотоэлектрохимических (ФЭХ) ячейках до 6–8 бар значительно снижает потери энергии, повышая эффективность на 5–10%. Этот прорыв позволил улучшить производство водорода за счет расщепления воды под повышенным давлением.

Рыночный вызов

«Низкая долговечность и стабильность фотоэлектрохимических (ФЭХ) ячеек»

Повышение долговечности и стабильности элементов PEC остается серьезной проблемой для производителей элементов PEC, поскольку они со временем разрушаются, особенно при длительном воздействии солнечного света. Это влияет на производительность и ограничивает коммерческую жизнеспособность технологии PEC.

Однако текущие исследования компаний направлены на решение этой проблемы путем разработки более надежных материалов, таких как стабильные фотоэлектроды и защитные покрытия, способные выдерживать постоянное воздействие.

• В июне 2024 года компания Canon разработала высокоэффективный материал для повышения долговечности и стабильности массового производства перовскитных солнечных элементов. Этот материал может повысить эффективность фотоэлектрического преобразования при решении проблем, связанных с массовым производством, тем самым способствуя росту и надежности рынка.

Рыночный тренд

«Технологические достижения, способствующие росту рынка фотоэлектрохимических элементов»

Технологические достижения в области фотоэлектрохимических (ФЭХ) элементов играют решающую роль в стимулировании роста рынка. Продолжающиеся исследования повышают эффективность ячеек PEC за счет инноваций в фотоэлектродных материалах и разработке катализаторов. Кроме того, усилия различных компаний по снижению производственных затрат делают технологию PEC более коммерчески жизнеспособной.

По мере развития материаловедения новые стратегии повышают производительность, долговечность и масштабируемость ячеек PEC. Эти инновации способствуют более широкому внедрению технологии PEC, ускоряя ее экспансию на рынок устойчивой энергетики.  .

• В августе 2023 года инженеры Райс разработали экономичное и долговечное фотоэлектрохимическое устройство, использующее галогенид-перовскитные полупроводники для расщепления воды на водород с эффективностью преобразования солнечной энергии в водород 20,8%, что способствует развитию экологически чистой энергетики и масштабируемому производству топлива.

Обзор рынка фотоэлектрохимических элементов

Сегментация рынка:

• По материалам (оксиды металлов, органические полупроводники, элементы на основе перовскита). В 2023 году сегмент оксидов металлов заработал 5,59 млрд долларов США благодаря их высокой стабильности, экономической эффективности и превосходной проводимости, что делает их идеальными для эффективных фотоэлектрохимических применений в производстве энергии.
• По отраслям конечных пользователей (энергетический сектор, экологический мониторинг, научно-исследовательские институты, химическая промышленность): сегмент энергетического сектора занимал 40,28% рынка в 2023 году из-за растущего спроса на устойчивое производство водорода и решения в области солнечной энергетики.

Рынок фотоэлектрохимических элементовРегиональный анализ

В зависимости от региона мировой рынок подразделяется на Северную Америку, Европу, Азиатско-Тихоокеанский регион, Ближний Восток и Африку и Латинскую Америку.

В 2023 году доля европейского рынка фотоэлектрохимических элементов на мировом рынке составила около 36,72% при оценке в 4,45 миллиарда долларов США. Европа зарекомендовала себя как доминирующий регион на рынке фотоэлектрохимических (PEC) элементов, поддерживаемый решительными правительственными инициативами в области возобновляемых источников энергии.

Сосредоточение внимания Европейского Союза на сокращении выбросов углекислого газа и инвестировании в «зеленые» технологии привело к значительному прогрессу в исследованиях и разработках элементов PEC во всем регионе. Лидируют такие страны, как Германия, Нидерланды и Франция.солнечная энергияиспользование и производство водорода, при этом элементы PEC играют ключевую роль в достижении целей Европы в области возобновляемых источников энергии.

• В декабре 2024 года Homerun Resources приобрела Halocell Europe для продвижения коммерциализации фотоэлектрохимических (PEC) элементов и поддержки европейских инициатив в области возобновляемых источников энергии. Этот стратегический шаг объединяет опыт в области перовскитовых солнечных технологий, ускоряя переход региона к эффективным и недорогим решениям в области возобновляемой энергетики.

Ожидается, что в Азиатско-Тихоокеанском регионе в течение прогнозируемого периода будет наблюдаться значительный рост с устойчивым среднегодовым темпом роста 5,50%. Азиатско-Тихоокеанский регион становится самым быстрорастущим регионом на рынке фотоэлектрохимических (PEC) элементов благодаря быстрой индустриализации, увеличению спроса на энергию и переходу к устойчивым энергетическим решениям.

Такие страны, как Китай, Япония и Индия, активно инвестируют в технологию PEC для улучшения использования солнечной энергии и производства водорода. Производственные возможности региона, а также государственная политика, продвигающая экологически чистую энергетику, ускоряют внедрение элементов PEC, позиционируя Азиатско-Тихоокеанский регион как основного игрока в расширении глобального рынка.

Нормативно-правовая база:

• Министерство энергетики США (DOE) устанавливает технические цели по производству водорода с помощью фотоэлектрохимических (PEC) ячеек, направляя усилия по исследованиям и разработкам. Регулирующий надзор со стороны Министерства энергетики и других агентств обеспечивает безопасность, эффективность и масштабируемость рынка для технологий PEC.
• Регламент (ЕС) 2018/1999 об управлении Энергетическим союзом и действиях по борьбе с изменением климата обеспечивает эффективную реализацию и координацию Стратегии Энергетического союза ЕС, охватывающей энергетическую безопасность, внутренний энергетический рынок, энергоэффективность, декарбонизацию, а также достижения в области исследований, инноваций и конкурентоспособности.

Конкурентная среда:

Мировой рынок фотоэлектрохимических элементов характеризуется большим количеством участников. Инновации в фотоэлектрохимических элементах повышают их эффективность, долговечность и экономичность. Компании разрабатывают передовые материалы, такие как новые полупроводники и улучшенные катализаторы, чтобы повысить скорость преобразования энергии.

Недавние запуски представили новые масштабируемые технологии производства, включая струйную печать и усовершенствованные покрытия, для оптимизации производительности. Эти разработки направлены на то, чтобы сделать производство водорода с помощью солнечной энергии более жизнеспособным и доступным для широкого коммерческого использования.

• В апреле 2024 года инновационные перовскитовые солнечные элементы Panasonic, производимые с помощью струйной печати, предлагают гибкие, экономичные и энергоэффективные решения. Этот прорыв расширяет рынок фотоэлектрохимии, позволяя интегрировать фотоэлектрические системы в здания и расширять производство солнечной энергии, способствуя созданию более устойчивых вариантов энергетики.

Список ключевых компаний на рынке фотоэлектрохимических элементов:

• Оссила
• Бинерджи Сайентифик Инк.
• Первый солнечный
• КАНОПЫ
• Ascent Solar Technologies, Inc.
• Панасоник Холдингс Корпорейшн
• Тандем ПВ, Инк.
• Корпорация Мицубиси.
• КОРПОРАЦИЯ ТОШИБА
• P3C Technology and Solutions Pvt. ООО
• Оксфорд Фотовольтаикс Лтд.
• Солнечные исследования Solliance
• Сауле Технологии
• ГКЛ-СИ
• Компания Hiking PV Technology Co.

Последние разработки (расширение/инновации)

• В декабре 2023 г.Компания GCL-Perovskite приступила к строительству первой в мире базы по производству перовскитовых модулей мощностью гигаватт в Куньшане, Китай. Этот проект направлен на разработку высокоэффективных перовскитных солнечных элементов с эффективностью преобразования более 26%, что знаменует собой значительный шаг в коммерциализации перовскитной солнечной технологии.
• В июне 2024 г.Прорыв компании LONGi в создании тандемных солнечных элементов из кремния и перовскита с эффективностью 34,6% устанавливает новый рекорд. Это нововведение поддерживает рынок фотоэлектрохимических элементов за счет развития солнечных технологий, согласования с глобальными инициативами в области возобновляемых источников энергии и улучшения решений в области устойчивой энергетики.