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全球燃料电池市场定义
燃料电池是一种无需燃烧即可将储存的化学能转化为热能和电能的装置。燃料和氧化剂以电化学方式结合，通过含离子的氧化物电解质产生电力。此外，燃料电池在能量转换方面比发电厂和发动机效率更高，因为它们排放的温室气体更少，而且相比之下，排放率更高。考虑到氢燃料电池仅排放水而不排放二氧化碳，因此可以有效解决严重的气候变化问题。除此之外，运行时几乎不产生空气污染物质的排放，进一步导致污染和健康问题。然而，与其他系统相比，燃料电池不会产生太大的噪音，因为燃料电池系统中的移动部件较少。
燃料电池的工作原理是形成一个由负极（阳极）和正极（阴极）组成的三明治结构，这两个电极都包裹在电解质周围以使燃料电池工作。此外，与电池不同，燃料电池不会耗尽，也不需要充电。
燃料电池有多种应用，每种应用都有独特的使用方式。它们可以使用多种不同的燃料和可再生能源为大到公用电站、小到笔记本电脑的系统提供动力。此外，燃料电池的其他应用包括商业、工业、交通、住宅和能源领域，以及在可逆电网系统中用作能量存储。
全球燃料电池市场：主要见解
基准年 | 2022年 |
预测年份 | 2023-2035 |
复合年增长率 | 〜25% |
基准年市场规模（2022 年） | ~ 60 亿美元 |
预测年度市场规模（2035 年） | ~ 430 亿美元 |
区域范围 |
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2023 - 2035 年全球燃料电池市场规模、预测和趋势要点
据估计，到 2035 年底，全球燃料电池市场将获得约 430 亿美元的收入，在预测期内（即 2023 年至 2035 年）复合年增长率约为 25%。此外，该市场的收入接近2022 年将达到 60 亿美元。市场的增长可归因于世界范围内氢能使用的增加。燃料电池使用氢气作为副产品来阻止危险物质的排放。使用氢气仅产生两种副产品：热量和水，从而减少了燃烧反应和环境破坏。 2021 年，全球氢需求增长 5%，达到 94 公吨，这主要是由于化学和炼油行业活动的增加。此外，2019年氢气消耗量为91吨。
除此之外，据信推动燃料电池市场增长的因素还包括需要减少化石燃料的使用和温室气体排放。燃料电池使用氢并消除碳排放的机会，因为最终副产品是水和热量。各行业的活动极大地增加了大气中温室气体的含量。据美国环境保护署称，温室气体排放的第二大部分是由电力造成的。我们使用的化石燃料（主要是煤炭和天然气）约占我们电力的 60%。
全球燃料电池市场：增长动力和挑战
增长动力
人们对清洁能源的认识不断增强——固体氧化物燃料运行有效，但由于产生的二氧化碳很少，因此被认为是环保的。联合国表示，为了防止气候变化造成最严重的影响，必须到 2030 年将排放量减少近一半，到 2050 年将排放量减少到零。因此，清洁能源变得越来越受欢迎。目前，可再生能源约占电力的 29%。
减少对化石燃料的依赖的需求不断增加——固体氧化物燃料电池可以使用氢气、天然气和可再生能源发电，从而减少对化石燃料的依赖。根据联合国支持的报告，为了避免全球气温潜在的灾难性上升，各国必须在 2020 年至 2030 年间每年将化石燃料产量减少 6%。
数据中心数量的增加——燃料电池是模块化的且维护成本低，因此易于集成，因此使其成为数据中心长期可靠的解决方案。截至 2021 年 1 月，全球约有 8,000 个数据中心，分布在 110 个不同的国家。其中六个国家是美国，占数据中心总数的 33%，英国占 5.7%，中国占 5.2%。
增加氢能的使用——2021年电解槽容量达到约8吉瓦，比2020年增加两倍。电解槽用于通过分解水产生氢气。此外，假设所有在建项目均于 2030 年完成，电解槽装机容量可能达到 134-240 GW。
严格限制温室气体排放——根据荷兰政府提出的《气候法案》，到2030年，温室气体排放量必须比1990年的水平减少49%，到2050年减少95%。该法案包括与各主要部门达成协议，以减少温室气体排放。遏制温室气体排放。
挑战
- 燃料电池的制造成本高昂——燃料电池的初始成本可能非常高，因为它使用铂和铱等金属，而这些设备中经常需要这些金属作为催化剂。此外，由于原材料成本较高，燃料电池的制造成本昂贵，从而成为市场增长的主要障碍。
- 支持氢分配的基础设施不足
- 可用的燃料电池仍处于原型阶段
市场细分
全球燃料电池市场按产品类型细分和分析供需情况，分为质子交换膜燃料电池（PEMFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）和磷酸燃料电池（PAFC） 。在燃料电池的四种产品类型中， 固体氧化物燃料电池（SOFC）预计将在预计的时间内获得最大的市场份额。该领域的增长可归因于离网能源容量的不断增加。 2021年中国离网可再生能源装机容量为906.23吉瓦，比上年增长5%左右。固体氧化物燃料电池最适合离网应用。由于技术的进步，固体氧化物燃料电池（SOFC）现在的电效率超过60%。
全球燃料电池市场还按最终用户的需求和供应进行细分和分析，分为商业和工业、数据中心、军事和国防以及住宅。在这四个领域中，商业和工业领域预计将占据重要份额。由于商业和工业部门的能源消耗较高，预计商业和工业部门的增长将会增长。 2021 年，商业零售电力销售量增加了约 3%。此外，自 2000 年以来，工业部门的电力需求增加了 3%。此外，工商业用电量约1.4万亿千瓦时，约占能源总量的3%。
我们对全球燃料电池市场的深入分析包括以下几个部分：
按申请 |
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按产品类型 |
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按最终用户 |
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全球燃料电池市场区域概况
预计到 2035 年底，北美燃料电池市场将在所有其他地区的市场中占据最大的市场份额。该市场的增长主要归因于数据中心数量的增加和该地区燃料电池汽车的数量不断增加。据报道，美国有2600多个数据中心使用的能源占该国总能源的1.5%以上。此外，加拿大目前有近 328 个托管数据中心、约 24 个网络结构以及 500 多家服务提供商。除此之外，截至2019年2月，美国道路上有超过6,500辆燃料电池汽车。
预计到 2035 年底，亚太固体氧化物燃料电池市场将在所有其他地区的市场中占据最大的市场份额。由于不断努力提高使用量，预计该地区的市场将增长可再生能源。中国和印度希望到2025年和2030年将可再生能源装机容量分别提高到50%以上。印度是世界第三大可再生能源发电国，非化石燃料占全国装机容量的40%。此外，越南工商部发布的2021-30年第八个国家电力发展计划（PDP8）包括到2030年将太阳能和风能容量分别增加18.6吉瓦和18吉瓦。此外，印度尼西亚的目标是在未来十年内建设 41 吉瓦的装机容量，其中可再生能源首次占据其中的绝大多数。
主导全球燃料电池市场的顶级特色公司
- ITM电力PLC
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