El valor del mercado mundial de pilas de combustible fue de 11.070 millones de dólares en 2022 y se prevé que alcance los 108.100 millones de dólares en 2031. Además, el mercado mundial de pilas de combustible crecerá a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 27,4% durante el período previsto a partir de 2023. -2031.  

Una pila de combustible electroquímica consta de un combustible (a menudo hidrógeno) y un agente oxidante (normalmente oxígeno) que se combinan para generar electricidad mediante un par de reacciones redox. La reacción química en las pilas de combustible requiere un suministro continuo de combustible y oxígeno (normalmente de aire fresco). Sin embargo, en una batería, la energía química proviene de los metales y sus iones u óxidos que ya están presentes en la celda, excepto en las baterías de flujo. El uso de combustible y oxígeno puede permitir que las pilas de combustible produzcan electricidad de forma continua.

Tipos de pila de combustible 

Existen varios tipos de pilas de combustible. Las principales clasificaciones son las siguientes:

Pila de combustible de óxido sólido: el electrolito de las pilas de combustible de óxido sólido (SOFC) es un compuesto cerámico resistente y no poroso. Las SOFC tienen aproximadamente un 60% de eficiencia a la hora de convertir combustible en electricidad. La eficiencia general del combustible puede superar el 85% cuando se captura y utiliza el calor residual (cogeneración).

Una SOFC puede funcionar a temperaturas de hasta 1830 °F (1830 °C). Debido a que no es necesario un catalizador de metal precioso para el proceso de alta temperatura, el costo del proceso es menor. 

Pila de combustible de ácido fosfórico: Las pilas de combustible de ácido fosfórico (PAC) utilizan ácido fosfórico líquido como electrolito (los residuos ácidos dentro de una matriz de carburo de silicio unida a teflón) y electrodos de carbono porosos que contienen catalizadores de platino.

La pila de combustible PAFC utiliza pilas de combustible para generar energía para aplicaciones estacionarias, pero algunas pilas de combustible pueden proporcionar energía para vehículos grandes como autobuses urbanos.

Pila de combustible alcalina: Las pilas de combustible alcalinas (AFC) fueron el primer tipo de pila de combustible y fueron el primer tipo de pila de combustible que podía producir energía eléctrica y agua para naves espaciales. Los electrodos y el cátodo están hechos de metales no preciosos y no utilizan una solución de metales preciosos como electrolito. El uso de membranas poliméricas como electrolitos en AFC ha aumentado en los últimos años. Estas pilas de combustible son similares a las pilas de combustible PEM convencionales, excepto que utilizan una membrana alcalina en lugar de una membrana ácida.

Pila de combustible de membrana de intercambio de protones:

La pila de combustible de membrana de intercambio de protones también se conoce como membrana de electrolito polimérico. Estas pilas de combustible tienen una alta densidad de potencia y un peso y volumen reducidos en comparación con otros tipos. El electrolito consta de un polímero sólido y los electrodos contienen carbono poroso que contiene un catalizador de platino. Funcionan únicamente con hidrógeno, oxígeno del aire y agua. Normalmente, producen hidrógeno a partir de tanques de almacenamiento o reformadores.

Dinámica del mercado mundial de pilas de combustible

Conductor: 

Un mercado en crecimiento para dispositivos portátiles, regulaciones gubernamentales destinadas a reducir los niveles de contaminación y una mejor eficiencia de las pilas de combustible son los principales factores que impulsan este mercado. En los próximos años habrá una mayor concienciación sobre las pilas de combustible, lo que significará un mayor impacto en las pilas de combustible. 

Restricciones: Los mercados y las industrias de pilas de combustible enfrentan varios obstáculos, incluido el alto costo del catalizador, que corresponde a un precio más alto para las pilas de combustible, y la falta de infraestructura para pilas de combustible. Se prevé que en los próximos años el coste de una pila de combustible disminuirá debido a los avances tecnológicos.

Desafíos: Es probable que la incorporación de tecnologías inalámbricas de alta eficiencia en innovaciones recientes llegue a un público más amplio. Varios actores ofrecen productos innovadores en el mercado. En el futuro, la competencia se intensificará con tecnologías como los nuevos tipos de pilas de combustible.

Crecimiento: Las pilas de combustible tienen un potencial sustancial de desarrollo a escala global. A pesar de su madurez, es probable que el mercado contribuya significativamente a la economía mundial en los próximos seis años.

Impacto de Covid-19 en el mercado mundial de combustibles

La Agencia Internacional de Energía informa que la crisis de Covid-19 ha impactado significativamente la adición de capacidad de energía renovable. Una combinación de la recesión mundial de Covid-19 y la investigación de la AIE pronostica una disminución en las nuevas instalaciones de energía renovable en todo el mundo en 2020 debido a la disminución esperada en las nuevas instalaciones de energía renovable. 

Este brote afectará las cadenas de suministro globales de tecnologías basadas en hidrógeno, para las cuales se necesita una cadena de suministro coordinada y una cantidad significativa de capital. 

La AIE señala que la actual demanda de hidrógeno de las refinerías de petróleo, los productores de acero y las empresas químicas se verá afectada por el brote de Covid-19. Un informe de la AIE proyecta reducciones del 9% en el consumo de gasolina, del 6% en diésel y del 26% en combustible para aviones para 2020, mientras que una disminución del 7% en la demanda de productos químicos clave producidos a partir del hidrógeno (como el metanol). 

Análisis regional del mercado mundial de pilas de combustible

Durante el período previsto 2021-2028, Asia-Pacífico será el mercado más grande, ya que los nuevos vehículos propulsados ​​por pilas de combustible tendrán una gran demanda en la región. Además, la creciente producción de energía a partir de fuentes de energía más limpias probablemente impulsará los avances en el mercado de la tecnología de pilas de combustible en la zona. 

Actores clave en el mercado mundial de pilas de combustible

Varios competidores destacados líderes en el mercado global de pilas de combustible son:

• sfc energia
• Enchufe Power Inc.
• Proton Power Systems Plc
• Tecnologías Unidas
• Power Plc
• Afc Energía Plc
• Ballard Power Systems Inc.
• Energía de pila de combustible Inc.
• hidrogénicos
• Fuji Electric India Pvt Ltd.
• Otros

Desarrollos clave en el campo del mercado global de pilas de combustible

• En 2021, FC move-HD+ es el último módulo de potencia de servicio pesado de Ballard diseñado para autobuses y camiones de servicio mediano y pesado, y representa la octava generación del producto de la compañía.
• En octubre de 2019, Ballard Power firmó un contrato con BEHALA, con sede en Berlín, para suministrar tres módulos de pila de combustible FCveloCity de 100 kilovatios (kW). En Elektra se utilizarán pilas de combustible para producir propulsores sin emisiones. Además de transportar mercancías entre Berlín y Hamburgo, el barco de empuje también transportará personas entre Berlín y Hamburgo.
• En octubre de 2019, SFC Energy cerró un acuerdo con Aurorahut, una empresa energética finlandesa. AuroraHut utilizará la pila de combustible EFOY en sus nuevas casas flotantes tipo iglú para todas las estaciones para unas vacaciones altamente personalizadas en virtud del acuerdo. Las pilas de combustible proporcionan una fuente de energía silenciosa, respetuosa con el medio ambiente y totalmente automática para cada iglú.
• En marzo de 2019, la empresa The Plug Power introdujo una pila de combustible a base de hidrógeno en su gama. El motor ProGen de 30 kW es una solución rentable para los casos de uso de vehículos eléctricos (EV) actuales, que incluyen alta utilización, tiempos de ejecución extendidos y rendimiento confiable en entornos hostiles, abastecimiento de combustible rápido y cero emisiones. Los productos líderes en la industria de ProGen facilitan a los fabricantes de equipos originales (OEM) la adopción de energía de celda de combustible sostenible.

Análisis de segmentos del mercado de pilas de combustible

La segmentación del mercado global de pilas de combustible consta de tipo, aplicación y región.

Segmentación basada en tipo

• Pila de combustible de óxido sólido
• Pila de combustible de membrana de intercambio de protones
• Pilas de combustible de carbonato fundido (Mcfc)
• Pila de combustible de ácido fosfórico (Pafc)
• Otros
  • Pilas de combustible de metanol directo (Dmfc)
  • Pilas de combustible alcalinas (Afc)
  • Pilas de combustible de carbono directo (Dcfc)

Segmentación basada en la aplicación

• Portátil
• Estacionario
• Transporte

Segmentación basada en región

América del norte

• Estados Unidos
• Canadá
• México

Europa

• Europa occidental
  • el reino unido
  • Alemania
  • Francia
  • Italia
  • España
  • Resto de Europa occidental
• Europa Oriental
  • Polonia
  • Rusia
  • Resto de Europa del Este

Asia Pacífico

• Porcelana
• India
• Japón
• Australia y Nueva Zelanda
• ASEAN
• Resto de Asia Pacífico

Medio Oriente y África (MEA)

• Emiratos Árabes Unidos
• Arabia Saudita
• Sudáfrica
• Resto de MEA

Sudamerica

• Brasil
• Argentina
• Resto de Sudamérica