La valeur du marché mondial des piles à combustible était de 11,07 milliards de dollars en 2022 et devrait atteindre 108,1 milliards de dollars américains d’ici 2031. En outre, le marché mondial des piles à combustible connaîtra une croissance annuelle composée (TCAC) de 27,4 % au cours de la période de prévision à partir de 2023. -2031.  

Une pile à combustible électrochimique se compose d'un combustible (souvent de l'hydrogène) et d'un agent oxydant (généralement de l'oxygène) qui se combinent pour produire de l'électricité par une paire de réactions redox. La réaction chimique dans les piles à combustible nécessite un apport continu de carburant et d’oxygène (généralement provenant de l’air frais). Or, dans une batterie, l’énergie chimique provient des métaux et de leurs ions ou oxydes déjà présents dans la cellule, sauf dans les batteries à flux. L’utilisation de combustible et d’oxygène peut permettre aux piles à combustible de produire de l’électricité en continu.

Types de piles à combustible 

Il existe différents types de piles à combustible. Les principales classifications sont les suivantes :

Pile à combustible à oxyde solide : L'électrolyte des piles à combustible à oxyde solide (SOFC) est un composé céramique résistant et non poreux. Les SOFC sont efficaces à environ 60 % pour convertir le carburant en électricité. Le rendement énergétique global peut atteindre 85 % lorsque la chaleur résiduelle est captée et utilisée (cogénération).

Une SOFC peut fonctionner à des températures aussi élevées que 1 830 °F (1 830 °C). Étant donné qu’un catalyseur en métal précieux n’est pas nécessaire pour le processus à haute température, le coût du processus est inférieur. 

Pile à combustible à acide phosphorique : les piles à combustible à acide phosphorique (PAC) utilisent de l'acide phosphorique liquide comme électrolyte (les résidus acides dans une matrice de carbure de silicium lié au téflon) et des électrodes de carbone poreuses contenant des catalyseurs en platine.

La pile à combustible PAFC utilise des piles à combustible pour générer de l'énergie pour des applications stationnaires, mais certaines piles à combustible peuvent fournir de l'énergie pour de gros véhicules comme les bus urbains.

Pile à combustible alcaline : Les piles à combustible alcalines (AFC) ont été le premier type de pile à combustible, et elles ont été le premier type de pile à combustible capable de produire de l'énergie électrique et de produire de l'eau pour les engins spatiaux. Les électrodes et la cathode sont constituées de métaux non précieux et n'utilisent pas de solution de métal précieux comme électrolyte. L’utilisation de membranes polymères comme électrolytes dans les AFC a augmenté ces dernières années. Ces piles à combustible sont similaires aux piles à combustible PEM conventionnelles, sauf qu'elles utilisent une membrane alcaline au lieu d'une membrane acide.

Pile à combustible à membrane échangeuse de protons :

La pile à combustible à membrane échangeuse de protons est également connue sous le nom de membrane électrolytique polymère. Ces piles à combustible ont une densité de puissance élevée et sont faibles en poids et en volume par rapport aux autres types. Un électrolyte est constitué d'un polymère solide et les électrodes contiennent du carbone poreux contenant un catalyseur au platine. Ils fonctionnent uniquement avec de l’hydrogène, de l’oxygène de l’air et de l’eau. Généralement, ils produisent de l’hydrogène à partir de réservoirs de stockage ou de reformeurs.

Dynamique du marché mondial des piles à combustible

Conducteur: 

Un marché croissant pour les appareils portables, les réglementations gouvernementales visant à réduire les niveaux de pollution et une meilleure efficacité des piles à combustible sont les principaux facteurs qui animent ce marché. Il y aura une sensibilisation accrue aux piles à combustible dans les années à venir, ce qui signifiera un impact plus important sur les piles à combustible. 

Contraintes : Les marchés et les industries des piles à combustible sont confrontés à plusieurs obstacles, notamment le coût élevé du catalyseur, qui correspond à un prix plus élevé pour les piles à combustible, et le manque d'infrastructures pour les piles à combustible. Au cours des prochaines années, le coût d’une pile à combustible devrait diminuer grâce aux progrès technologiques.

Défis : L’intégration de technologies sans fil à haut rendement dans les innovations récentes touchera probablement un public plus large. Plusieurs acteurs proposent des produits innovants sur le marché. À l’avenir, la concurrence s’intensifiera avec des technologies telles que les nouveaux types de piles à combustible.

Croissance : Les piles à combustible recèlent un potentiel de développement considérable à l’échelle mondiale. Malgré sa maturité, le marché contribuera probablement de manière significative à l’économie mondiale au cours des six prochaines années.

Impact de Covid-19 sur le marché mondial des carburants

L’Agence internationale de l’énergie rapporte que la crise du Covid-19 a eu un impact significatif sur l’ajout de capacités d’énergie renouvelable. Une combinaison de la récession mondiale due au Covid-19 et des recherches de l'AIE prévoit une diminution des nouvelles installations d'énergie renouvelable dans le monde en 2020 en raison du déclin attendu des nouvelles installations d'énergie renouvelable. 

Cette épidémie aura un impact sur les chaînes d’approvisionnement mondiales des technologies basées sur l’hydrogène, pour lesquelles une chaîne d’approvisionnement coordonnée et un montant important de capitaux sont nécessaires. 

L’AIE note que la demande actuelle d’hydrogène des raffineries de pétrole, des producteurs d’acier et des entreprises chimiques sera affectée par l’épidémie de Covid-19. Un rapport de l’AIE prévoit une réduction de 9 % de la consommation d’essence, de 6 % de diesel et de 26 % de carburéacteur d’ici 2020, tandis qu’une diminution de 7 % de la demande de produits chimiques clés produits à partir d’hydrogène (comme le méthanol). 

Analyse régionale du marché mondial des piles à combustible

Au cours de la période de prévision 2021-2028, l’Asie-Pacifique sera le plus grand marché, car les nouveaux véhicules alimentés par pile à combustible seront très demandés dans la région. En outre, la production croissante d’électricité à partir de sources d’énergie plus propres stimulera probablement les progrès du marché de la technologie des piles à combustible dans la région. 

Acteurs clés du marché mondial des piles à combustible

Plusieurs principaux concurrents de premier plan sur le marché mondial des piles à combustible sont :

• Sfc Énergie
• Plug Power Inc.
• Proton Power Systems Plc
• Technologies Unies
• Itm Power Plc
• Afc Energy Plc
• Systèmes électriques Ballard Inc.
• Énergie de pile à combustible inc.
• Hydrogénie
• Fuji Electric Inde Pvt Ltd.
• Autres

Développements clés dans le domaine du marché mondial des piles à combustible

• En 2021, FC move-HD+ est le dernier module d'alimentation robuste de Ballard conçu pour les bus, les camions moyens et lourds, et représente la 8e génération du produit de l'entreprise.
• En octobre 2019, Ballard Power a signé un contrat avec la société berlinoise BEHALA pour la fourniture de trois modules de pile à combustible FCveloCity de 100 kilowatts (kW). Des piles à combustible seront utilisées à Elektra pour produire des bateaux pousseurs zéro émission. En plus du transport de marchandises entre Berlin et Hambourg, le pousseur transportera également des personnes entre Berlin et Hambourg.
• En octobre 2019, SFC Energy a conclu un accord avec Aurorahut, une entreprise énergétique finlandaise. AuroraHut utilisera la pile à combustible EFOY dans ses nouvelles péniches igloo toutes saisons pour des vacances hautement personnalisées dans le cadre de l'accord. Les piles à combustible fournissent une source d’énergie silencieuse, respectueuse de l’environnement et entièrement automatique pour chaque igloo.
• En mars 2019, la société Plug Power a introduit une pile à combustible à base d'hydrogène dans sa gamme. Le moteur ProGen 30 kW est une solution rentable pour les cas d'utilisation actuels des véhicules électriques (VE), notamment une utilisation élevée, des durées de fonctionnement prolongées et des performances fiables dans des environnements difficiles, un ravitaillement rapide et zéro émission. Les produits de pointe de ProGen permettent aux fabricants d'équipement d'origine (OEM) d'adopter facilement une alimentation durable par pile à combustible.

Analyse segmentaire du marché des piles à combustible

La segmentation mondiale du marché des piles à combustible comprend le type, l’application et la région.

Segmentation basée sur le type

• Pile à combustible à oxyde solide
• Pile à combustible à membrane échangeuse de protons
• Piles à combustible à carbonate fondu (Mcfc)
• Pile à combustible à acide phosphorique (Pafc)
• Autres
  • Piles à combustible au méthanol direct (Dmfc)
  • Piles à combustible alcalines (Afc)
  • Piles à combustible à carbone direct (Dcfc)

Segmentation basée sur l'application

• Portable
• Stationnaire
• Transport

Segmentation basée sur la région

Amérique du Nord

• Les États-Unis
• Canada
• Mexique

Europe

• Europe occidentale
  • Le Royaume-Uni
  • Allemagne
  • France
  • Italie
  • Espagne
  • Reste de l'Europe occidentale
• Europe de l'Est
  • Pologne
  • Russie
  • Reste de l'Europe de l'Est

Asie-Pacifique

• Chine
• Inde
• Japon
• Australie et Nouvelle-Zélande
• ASEAN
• Reste de l'Asie-Pacifique

Moyen-Orient et Afrique (MEA)

• Émirats arabes unis
• Arabie Saoudite
• Afrique du Sud
• Reste de la MEA

Amérique du Sud

• Brésil
• Argentine
• Reste de l'Amérique du Sud