Tamaño del mercado de células de electrólisis de óxido sólido (SOEC), participación, crecimiento y análisis de la industria, por tipo (plano y tubular), por aplicación (almacenamiento industrial y de energía) y pronóstico regional hasta 2033

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Descripción general del informe de la célula de electrólisis de óxido sólido (SOEC) Descripción general

El tamaño del mercado global de células de electrólisis de óxido sólido (SOEC) valorado en aproximadamente USD 1.14 mil millones en 2024 y se espera que alcance USD 1.97 mil millones en 2033, creciendo a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) de aproximadamente 7% de 2025 a 2033.

En los últimos años, el mercado de SOEC ha ganado un tremendo crecimiento. El énfasis a nivel mundial en las soluciones de energía sostenible y la transición hacia la producción de hidrógeno verde está creando el impulso para el crecimiento en este mercado. SOEC opera a altas temperaturas y emplea la operación de óxido de cerámica sobre otras capas de intercambio de intercambio de hidrógeno y oxal de oxal. Membrana de intercambio (AEM) electrolizeros, se encuentran en el empleo de materiales de grupo no platino como catalizadores y en la producción de hidrógeno de alta pureza

Mercado de crisis globales que afectan el mercado de células de electrólisis de óxido sólido (SOEC)

La industria de células de electrólisis de óxido sólido (SOEC) tuvo un efecto positivo debido a la interrupción de la cadena de suministro durante la pandemia de Covid-19

La pandemia hizo la necesidad urgente de sistemas de energía resistentes y sostenibles muy aparentes y aceleró inversiones en tecnologías de energía limpia.  Esta decisión estratégica no solo desarrolló infraestructura de hidrógeno sino que también intensificó la competencia en todo el mundo en el sector de hidrógeno. Esto hizo de la pandemia un facilitador que impulsó la aceptación y el desarrollo de las tecnologías de SOEC por parte de países que buscaban sistemas de energía más ecológicos y más fuertes después del desastre. 

Última tendencia

Creciente innovación para impulsar el crecimiento del mercado

La innovación hace que los SOEC funcionen mejor, disminuyan los costos de producción y reduzcan el marco de tiempo para la producción con una mayor viabilidad comercial. En segundo lugar, se ha prestado más atención a la integración de SOEC con fuentes renovables para producir verdehidrógeno, Que está en línea con objetivos de descarbonización global más amplios. La parte más importante es la creciente demanda de hidrógeno verde como portador de energía limpia, impulsada por los esfuerzos de descarbonización global y la transición a vehículos de cero emisiones.

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Segmentación del mercado de células de electrólisis de óxido sólido (SOEC)

Por tipo

Según el tipo, el mercado global se puede clasificar en plano y tubular

• Plano: las SOEC planares son el tipo más ampliamente investigado y desplegado debido a su diseño simple, facilidad de fabricación y alta eficiencia en los procesos de electrólisis. Estas SOEC consisten en capas de electrolíticas delgadas intercaladas entre electrodos, formando una estructura compacta y eficiente. Su ventaja clave radica en su capacidad para operar a altas densidades de corriente, lo que las hace adecuadas para la producción de hidrógeno a gran escala e integración con aplicaciones industriales.
  
  
• Tubular: las SOEC tubulares difieren de sus contrapartes planas en términos de diseño estructural, con una configuración cilíndrica que mejora la estabilidad mecánica y la resistencia al choque térmico. Estos SOEC exhiben una durabilidad y longevidad superiores, lo que los hace particularmente atractivos para aplicaciones que requieren operaciones continuas a largo plazo. Su estructura robusta minimiza los problemas relacionados con el sellado y la expansión térmica, que son preocupaciones comunes en las SOEC planas.

Por aplicación

Según la aplicación, el mercado global se puede clasificar en el almacenamiento industrial y de energía

• Industrial: una de las principales aplicaciones de la tecnología SOEC es la producción de hidrógeno a gran escala para procesos industriales. Las industrias como la producción de amoníaco, la refinación petroquímica y la fabricación de acero requieren grandes cantidades de hidrógeno, tradicionalmente procedentes de combustibles fósiles.

• Almacenamiento de energía: la tecnología SOEC juega un papel crucial en el almacenamiento de energía y la estabilidad de la red al permitir la conversión de electricidad excedente en hidrógeno. Las fuentes de energía renovable, como la energía eólica y solar, a menudo generan exceso de electricidad durante los períodos de producción máximos, que pueden almacenarse como hidrógeno a través de la electrólisis SOEC. Este hidrógeno almacenado se puede utilizar más tarde en celdas de combustible u otras aplicaciones para generar electricidad cuando sea necesario, abordando de manera efectiva los problemas de intermitencia en los sistemas de energía renovable.

Dinámica del mercado

La dinámica del mercado incluye factores de conducción y restricción, oportunidades y desafíos que indican las condiciones del mercado. 

Factores de conducción

Aumento de la eficiencia para aumentar el mercado

El hidrógeno producido a través de SOECS se ve cada vez más como una alternativa sostenible a los combustibles fósiles, particularmente en sectores difíciles de descarbonizar como la industria pesada y el transporte. Además de la alta eficiencia eléctrica de convertir la electricidad en hidrógeno, los SOEC pueden funcionar con el calor industrial de desechos, dándole una ventaja. El crecimiento del mercado se mejora operando con el calor industrial residual, lo que le da una ventaja. El crecimiento del mercado se ve mejorado por las políticas e incentivos gubernamentales dirigidos a las tecnologías de energía limpia, lo que provoca inversión en la investigación, desarrollo e implementación de SOEC.

Factor de restricción

Altas temperaturas de operación para impedir el crecimiento del mercado

El mercado SOEC tiene múltiples factores que amenazan con obstaculizar el crecimiento a pesar de la atractiva perspectiva. Las altas temperaturas de funcionamiento exigen el uso de materiales específicos, que son más caros de producir y tal vez menos duraderos. La tecnología de SOEC todavía se encuentra en las primeras etapas, y la fabricación a grandes escalas aún está en su fase de desarrollo. Esto limita las economías de escala y hace que los costos unitarios sean relativamente más altos.

Oportunidad

Colaboraciones para crear oportunidades para el producto en el mercado

El panorama de la energía cambiante ofrece muchas oportunidades para el mercado SOEC. Con el creciente énfasis en el hidrógeno como un componente principal de los sistemas energéticos futuros, se están abriendo oportunidades para aplicaciones SOEC en los sectores de generación de energía, transporte y procesos industriales. Las innovaciones se fomentan a través de colaboraciones entre instituciones de investigación y actores de la industria, lo que lleva a avances en tecnología SOEC y reducciones en los costos de producción. Por ejemplo, las asociaciones destinadas a mejorar los procesos de fabricación y ampliar la capacidad de producción están allanando el camino para una adopción más amplia de SOEC. Las políticas gubernamentales de apoyo y la financiación para proyectos de energía limpia también crean un entorno propicio para el crecimiento del mercado SOEC.

Desafío

La durabilidad podría ser un desafío potencial para los consumidores

Hay varios desafíos que el mercado SOEC tiene que enfrentar antes de darse cuenta de su verdadero potencial. Los desafíos técnicos relacionados con la durabilidad del material y la integración del sistema deben abordarse para una mayor confiabilidad y longevidad de los sistemas SOEC. El alto gasto de capital inicial asociado con la implementación de SOEC será un obstáculo para la mayoría de las organizaciones en ausencia de incentivos o subsidios financieros bien establecidos.

Además, el panorama competitivo, con tecnologías alternativas de producción de hidrógeno como los electrolizeros PEM y AEM, requiere esfuerzos continuos de innovación y reducción de costos dentro del sector SOEC. El desafío será cumplido por los esfuerzos de colaboración de las partes interesadas a lo largo de la cadena de valor, desde investigadores hasta fabricantes, formuladores de políticas y usuarios finales.

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Mercado de células de electrólisis de óxido sólido (SOEC) Mercado de información regional

• América del norte

El mercado de SOEC está en auge en América del Norte, particularmente en el mercado de SOEC de los Estados Unidos debido a una gran inversión en tecnologías de energía limpia y esfuerzos significativos en emisiones de gases de efecto invernadero. Las iniciativas realizadas por el gobierno, junto con los programas de financiación sobre la producción y utilización de hidrógeno, promueven la adopción de SOEC. Las colaboraciones entre las instituciones de investigación y los actores de la industria también contribuyen a los avances tecnológicos y al establecimiento de proyectos piloto, posicionando a la región como un jugador significativo en el mercado de SOEC.

• Europa

Actualmente, Europa lidera el mercado SOEC, representando aproximadamente el 39.89% de la cuota de mercado global en 2023. Las estrictas regulaciones ambientales de la región y los ambiciosos objetivos de descarbonización han acelerado la adopción de tecnologías de hidrógeno verde, incluidas las SOEC.
Alemania y el Reino Unido lideran el paquete con una buena cantidad de mercados e inversiones dirigidos a la implementación de SOEC.

Instrumental para esto es el entorno político propicio dentro de la Unión Europea, junto con los mecanismos de financiación, lo que impulsa la innovación y la comercialización de las tecnologías SOEC. 

• Asia

El mercado de células de electrólisis de óxido sólido (SOEC) está creciendo de manera consistente en AISA, especialmente en países como China, India y Japón. Dado que estos son países en desarrollo, plantean muchas oportunidades para el mercado. Estos países también tienen una participación significativa en el mercado de células de electrólisis de electrólisis de óxido sólido (SOEC) en la región.

Actores clave de la industria

Los actores clave de la industria que dan forma al mercado a través de la innovación y la expansión del mercado

El mercado de células de electrólisis de óxido sólido está creciendo a un ritmo rápido. Esto se debe en gran parte a la participación activa de importantes actores de la industria para impulsar la innovación al tiempo que amplía la expansión en el mercado. Están empleando agresivamente tecnologías para acelerar la comercialización de la tecnología SOEC a través de alianzas estratégicas y el gobierno ayuda a la expansión en el mercado.
Están empleando agresivamente tecnologías para acelerar la comercialización de la tecnología SOEC a través de alianzas estratégicas y ayuda del gobierno. Sunfire, por ejemplo, ha desarrollado SOEC de alta temperatura de próxima generación capaces de lograr eficiencias de conversión de más del 85%, lo que las convierte en una de las tecnologías de electrólisis más eficientes disponibles. Al optimizar los materiales de electrodos, las composiciones de electrolitos y las configuraciones de la pila, estas compañías están empujando los límites de lo que los SOEC pueden lograr en términos de capacidad de producción de hidrógeno y estabilidad operativa.

La innovación más importante a este respecto es la integración de las capacidades de electrólisis co-electrólisis, donde las SOEC no solo dividen agua en hidrógeno y oxígeno, sino que también procesan dióxido de carbono para producir síntesis, una materia prima muy importante para los combustibles sintéticos. Esta innovación ha sido defendida por compañías como Solid Power de Italia y AVL de Austria. Tiene nuevas posibilidades para la producción de combustibles neutrales con carbono como alternativa a los procesos industriales convencionales basados ​​en combustibles fósiles.
La compañía está utilizando técnicas de fabricación de automatización y avanzadas para reducir los costos y mejorar la escalabilidad.


Las colaboraciones estratégicas y el gobierno apoyan este creciente reconocimiento del papel del hidrógeno en el logro de la neutralidad de carbono ha traído un mayor financiamiento y apoyo político al desarrollo de las SOEC. Los líderes de la industria están aprovechando esta tendencia formando alianzas estratégicas con gobiernos, instituciones de investigación y socios industriales. Sunfire, por ejemplo, ha estado cooperando activamente con el gobierno alemán en iniciativas nacionales de hidrógeno y ha obtenido fondos para desarrollar y comercializar aún más su tecnología SOEC. Del mismo modo, AVL (Austria) ha colaborado con las especialidades industriales europeas para integrar las SOEC en proyectos de producción de hidrógeno a gran escala para garantizar la viabilidad de la tecnología a nivel industrial. La estrategia de hidrógeno de la Unión Europea ha sido crucial para facilitar estas colaboraciones, proporcionando tanto incentivos financieros como marcos regulatorios que fomentan la inversión en infraestructura SOEC. Solid Power (Italia) está desarrollando intensamente las SOEC optimizadas para las aplicaciones de CCU, lo que brinda a las industrias la oportunidad de producir combustibles sintéticos a partir de emisiones de Co₂ que se capturan. Además, algunas compañías están cambiando de vender hardware a modelos comerciales de "SOEC como servicio", donde las industrias pueden arrendar los sistemas SOEC y pagar la producción de hidrógeno como un servicio en lugar de invertir en infraestructura costosa por adelantado. Este modelo, pionero por empresas como Fuelcell Energy, reduce las barreras de entrada para las industrias que buscan la transición al hidrógeno verde, acelerando aún más la adopción del mercado.

Los actores clave de la industria están dando forma al mercado SOEC a través de una innovación implacable, expansión de producción a gran escala y asociaciones estratégicas. Mejorar la eficiencia, la reducción de los costos y la colaboración con gobiernos y socios industriales acelerará la comercialización de la tecnología SOEC. A medida que la demanda de hidrógeno verde y soluciones de energía sostenible continúa creciendo, estos líderes del mercado impulsarán el crecimiento y la adopción de SOEC de todo el mundo.

Se espera que los próximos años vean más mejoras en la eficiencia, la escalabilidad e integración con la energía renovable, para hacer de SOEC una tecnología clave de la transición global a la energía limpia.

Lista de compañías de células de electrólisis de óxido sólido (SOEC) superior

• Sunfire (Germany)
• Haldor Topsøe (Denmark)
• Bloom Energy (USA)
• FuelCell Energy (USA)
• AVL (Austria)
• Solid Power (Italy)
• Convion (Finland)
• Mitsubishi Power (Japan)
• Kyocera Corporation (Japan)
• Elcogen (Estonia)

Desarrollos clave de la industria

Abril de 2024: la industria pesada de Mitsubishi comenzó las operaciones de su módulo de prueba SOEC de 400 kW en el Takasago Hydrogen Park. Esta iniciativa representa un paso significativo hacia las tecnologías de producción de hidrógeno de próxima generación, con el objetivo de avanzar en las soluciones de hidrógeno para la generación de energía.

Marzo de 2024: Topsoe completó con éxito las pruebas de su módulo SOEC, que comprende 12 pilas de ejecución y 1,200 celdas, que ofrece una potencia total de 350 kW.

Cobertura de informes

El estudio tiene en cuenta tanto las tendencias actuales como los puntos de inflexión históricos, proporcionando una comprensión holística de los componentes del mercado e identificando las áreas potenciales para el crecimiento. A pesar de todos estos desafíos, los avances en la ciencia de los materiales y el diseño de la pila están aumentando el rendimiento y la vida útil de las SOEC planares, lo que ayuda a extenderlos aún más en proyectos de producción de hidrógeno renovable.

Los SOEC tubulares se diferencian de los planos en términos de diseño estructural, ya que tubular uno posee una configuración cilíndrica que mejora su estabilidad mecánica y resistencia a los choques térmicos. En general, la durabilidad y la vida útil de las SOEC tubulares son más altas y, por lo tanto, son preferibles para el uso que requiere operaciones continuas a largo plazo.

Su estructura gruesa reduce los problemas de sellado y expansión térmica, que son los principales inconvenientes en las SOEC planares. Sin embargo, tienen algunos inconvenientes en forma de bajas densidades de potencia y mayores costos de fabricación, lo que ha limitado su comercialización a gran escala.