全球燃料電池市場定義
燃料電池是一種無需燃燒即可將儲存的化學能轉換為熱能和電能的裝置。燃料和氧化劑以電化學方式結合，透過含離子的氧化物電解質產生電力。此外，燃料電池在能量轉換方面比發電廠和引擎效率更高，因為它們排放的溫室氣體更少，而且相比之下，排放率更高。考慮到氫燃料電池僅排放水而不排放二氧化碳，因此可以有效解決嚴重的氣候變遷問題。除此之外，運作時幾乎不產生空氣污染物質的排放，進一步導致污染和健康問題。然而，與其他系統相比，燃料電池不會產生太大的噪音，因為燃料電池系統中的移動部件較少。
燃料電池的工作原理是形成一個由負極（陽極）和正極（陰極）組成的三明治結構，這兩個電極都包裹在電解質周圍以使燃料電池工作。此外，與電池不同，燃料電池不會耗盡，也不需要充電。
燃料電池有多種應用，每種應用都有獨特的使用方式。它們可以使用多種不同的燃料和再生能源為大到公用電站、小到筆記型電腦的系統提供動力。此外，燃料電池的其他應用包括商業、工業、交通、住宅和能源領域，以及在可逆電網系統中用作能量儲存。
全球燃料電池市場：主要見解
基準年 | 2022年 |
預測年份 | 2023-2035 |
複合年增長率 | 〜25% |
基準年市場規模（2022 年） | ~ 60 億美元 |
預測年度市場規模（2035 年） | ~ 430 億美元 |
區域範圍 |
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2023 - 2035 年全球燃料電池市場規模、預測與趨勢要點
據估計，到 2035 年底，全球燃料電池市場將獲得約 430 億美元的收入，在預測期內（即 2023 年至 2035 年）複合年增長率約為 25%。此外，該市場的收入接近2022 年將達到60 億美元。市場的成長可歸因於世界氫能使用的增加。燃料電池使用氫氣作為副產品來阻止危險物質的排放。使用氫氣僅產生兩種副產品：熱和水，從而減少了燃燒反應和環境破壞。 2021 年，全球氫需求成長 5%，達到 94 公噸，這主要是由於化學和煉油產業活動的增加。此外，2019年氫氣消耗量為91噸。
除此之外，據信推動燃料電池市場成長的因素還包括需要減少化石燃料的使用和溫室氣體排放。燃料電池使用氫並消除碳排放的機會，因為最終副產品是水和熱。各行業的活動大大增加了大氣中溫室氣體的含量。據美國環保署稱，溫室氣體排放的第二大部分是由電力造成的。我們使用的化石燃料（主要是煤炭和天然氣）約占我們電力的 60%。
全球燃料電池市場：成長動力與挑戰
成長動力
人們對清潔能源的認識不斷增強——固體氧化物燃料運作有效，但由於產生的二氧化碳很少，因此被認為是環保的。聯合國表示，為了防止氣候變遷造成最嚴重的影響，必須在 2030 年將排放量減少近一半，到 2050 年減少到零。因此，清潔能源變得越來越受歡迎。目前，再生能源約佔電力的 29%。
減少對化石燃料的依賴的需求不斷增加——固體氧化物燃料電池可以使用氫氣、天然氣和再生能源發電，從而減少對化石燃料的依賴。根據聯合國支持的報告，為了避免全球氣溫潛在的災難性上升，各國必須在 2020 年至 2030 年間每年將化石燃料產量減少 6%。
資料中心數量的增加——燃料電池是模組化的且維護成本低，因此易於集成，因此使其成為資料中心長期可靠的解決方案。截至 2021 年 1 月，全球約有 8,000 個資料中心，分佈在 110 個不同的國家。其中六個國家是美國，佔資料中心總數的 33%，英國佔 5.7%，中國佔 5.2%。
增加氫能的使用－2021年電解槽容量達到約8吉瓦，比2020年增加兩倍。電解槽用於透過分解水產生氫氣。此外，假設所有在建工程均於 2030 年完成，電解槽裝置容量可能達到 134-240 GW。
嚴格限制溫室氣體排放－根據荷蘭政府提出的《氣候法案》，到2030年，溫室氣體排放量必須比1990年的水準減少49%，到2050年減少95%。該法案包括與各主要部門達成協議，以減少溫室氣體排放。遏制溫室氣體排放。
挑戰
- 燃料電池的製造成本高昂——燃料電池的初始成本可能非常高，因為它使用鉑和銥等金屬，而這些設備中經常需要這些金屬作為催化劑。此外，由於原料成本較高，燃料電池的製造成本昂貴，成為市場成長的主要障礙。
- 支援氫分配的基礎設施不足
- 可用的燃料電池仍處於原型階段
市場區隔
全球燃料電池市場依產品類型細分分析供需情況，分為質子交換膜燃料電池（PEMFC）、熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）、固態氧化物燃料電池（SOFC）和磷酸燃料電池（PAFC） 。在燃料電池的四種產品類型中， 固態氧化物燃料電池（SOFC）預計將在預期的時間內獲得最大的市場份額。該領域的成長可歸因於離網能源容量的不斷增加。 2021年中國離網再生能源裝置容量為906.23吉瓦，比上年成長5%左右。固態氧化物燃料電池最適合離網應用。由於技術的進步，固態氧化物燃料電池（SOFC）現在的電效率超過60%。
全球燃料電池市場也按最終用戶的需求和供應進行細分和分析，分為商業和工業、資料中心、軍事和國防以及住宅。在這四個領域中，商業和工業領域預計將佔據重要份額。由於商業和工業部門的能源消耗較高，預計商業和工業部門的成長將會成長。 2021 年，商業零售電力銷售量增加了約 3%。此外，自 2000 年以來，工業部門的電力需求增加了 3%。此外，工商業用電量約1.4兆千瓦時，約佔能源總量的3%。
我們對全球燃料電池市場的深入分析包括以下幾個部分：
按申請 |
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依產品類型 |
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按最終用戶 |
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全球燃料電池市場區域概況
預計到 2035 年底，北美燃料電池市場將在所有其他地區的市場中佔據最大的市場份額。該市場的成長主要歸因於資料中心數量的增加和該地區燃料電池汽車的數量不斷增加。據報道，美國有2,600多個資料中心使用的能源佔該國總能源的1.5%以上。此外，加拿大目前有近 328 個託管資料中心、約 24 個網路結構以及 500 多家服務供應商。除此之外，截至2019年2月，美國道路上有超過6,500輛燃料電池汽車。
預計到 2035 年底，亞太地區 固體氧化物燃料電池市場將在所有其他地區的市場中佔據最大的市場份額。由於不斷努力提高使用量，預計該地區的市場將成長再生能源。中國和印度希望在2025年和2030年將再生能源裝置容量分別提高到50%以上。印度是世界第三大再生能源發電國，非化石燃料佔全國裝置容量的40%。此外，越南工商部發布的2021-30年第八個國家電力發展計畫（PDP8）包括2030年將太陽能和風能容量分別增加18.6吉瓦和18吉瓦。此外，印尼的目標是在未來十年內建造 41 吉瓦的裝置容量，其中再生能源首次佔據其中的絕大多數。
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