Taille, part, croissance et analyse de l’industrie du marché des cellules d’électrolyse à oxyde solide (SOEC), par type (planaire et tubulaire), par application (stockage industriel et énergétique) et prévisions régionales jusqu’en 2035

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APERÇU DU MARCHÉ DES CELLULES D'ÉLECTROLYSE À OXYDES SOLIDES (SOEC)

Le marché mondial des cellules d'électrolyse à oxyde solide (SOEC) est évalué à 1,31 milliard USD en 2026 et progresse régulièrement pour atteindre 2,26 milliards USD d'ici 2035 avec un TCAC de 7 % de 2026 à 2035.

Au cours des dernières années, le marché SOEC a connu une croissance considérable. L'accent mis à l'échelle mondiale sur les solutions énergétiques durables et la transition vers la production d'hydrogène vert crée une impulsion pour la croissance de ce marché. SOEC fonctionne à des températures élevées et utilise des couches d'électrolytes d'oxyde de céramique qui divisent efficacement l'eau en hydrogène et en oxygène. matériaux n'appartenant pas au groupe du platine comme catalyseurs et dans la production d'hydrogène de haute pureté

CRISE MONDIALE IMPACTANT LE MARCHÉ DES CELLULES D'ÉLECTROLYSE À OXYDES SOLIDES (SOEC)

L'industrie des cellules d'électrolyse à oxyde solide (SOEC) a eu un effet positif en raison de la perturbation de la chaîne d'approvisionnement pendant la pandémie de COVID-19

La pandémie a rendu très évidente la nécessité urgente de systèmes énergétiques résilients et durables et a accéléré les investissements dans les technologies d'énergie propre.  Cette décision stratégique a non seulement développé l'infrastructure de l'hydrogène, mais a également intensifié la concurrence mondiale dans le secteur de l'hydrogène. Cela a fait de la pandémie un catalyseur qui a poussé l'acceptation et le développement des technologies SOEC par les pays à la recherche de systèmes énergétiques plus verts et plus solides après la catastrophe. 

DERNIÈRES TENDANCES

Une innovation croissante pour stimuler la croissance du marché

L'innovation permet d'améliorer les performances des SOEC, de réduire les coûts de production et de réduire les délais de production avec une faisabilité commerciale plus élevée. Deuxièmement, une plus grande attention a été accordée à l'intégration des SOEC avec des sources renouvelables pour produire des produits verts.hydrogène, ce qui est conforme aux objectifs mondiaux plus larges de décarbonation. Il y a avant tout la demande croissante d'hydrogène vert en tant que vecteur d'énergie propre, stimulée par les efforts mondiaux de décarbonation et la transition vers des véhicules zéro émission.

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SEGMENTATION DU MARCHÉ DES CELLULES D'ÉLECTROLYSE À OXYDES SOLIDES (SOEC)

Par type

En fonction du type, le marché mondial peut être classé en planaire et tubulaire.

• Planaires : les SOEC planaires sont le type le plus étudié et déployé en raison de leur conception simple, de leur facilité de fabrication et de leur grande efficacité dans les processus d'électrolyse. Ces SOEC sont constitués de fines couches d'électrolyte prises en sandwich entre les électrodes, formant une structure compacte et efficace. Leur principal avantage réside dans leur capacité à fonctionner à des densités de courant élevées, ce qui les rend adaptés à la production d'hydrogène à grande échelle et à leur intégration dans des applications industrielles.
   
• Tubulaire : les SOEC tubulaires diffèrent de leurs homologues planaires en termes de conception structurelle, avec une configuration cylindrique qui améliore la stabilité mécanique et la résistance aux chocs thermiques. Ces SOEC présentent une durabilité et une longévité supérieures, ce qui les rend particulièrement attrayants pour les applications nécessitant un fonctionnement continu à long terme. Leur structure robuste minimise les problèmes liés à l'étanchéité et à la dilatation thermique, qui sont des problèmes courants dans les SOEC planaires.

Par candidature

En fonction des applications, le marché mondial peut être classé en stockage industriel et énergétique.

• Industriel : l'une des principales applications de la technologie SOEC est la production d'hydrogène à grande échelle pour les processus industriels. Des industries telles que la production d'ammoniac, le raffinage pétrochimique et la fabrication d'acier nécessitent de grandes quantités d'hydrogène, traditionnellement provenant de combustibles fossiles.

• Stockage d'énergie : la technologie SOEC joue un rôle crucial dans le stockage d'énergie et la stabilité du réseau en permettant la conversion de l'électricité excédentaire en hydrogène. Les sources d'énergie renouvelables telles que l'énergie éolienne et solaire génèrent souvent un excès d'électricité pendant les périodes de production de pointe, qui peut être stockée sous forme d'hydrogène grâce à l'électrolyse SOEC. Cet hydrogène stocké peut ensuite être utilisé dans des piles à combustible ou d'autres applications pour produire de l'électricité en cas de besoin, résolvant ainsi efficacement les problèmes d'intermittence dans les systèmes d'énergie renouvelable.

DYNAMIQUE DU MARCHÉ

La dynamique du marché comprend des facteurs déterminants et restrictifs, des opportunités et des défis indiquant les conditions du marché. 

Facteurs déterminants

Gagner en efficacité pour dynamiser le marché

L'hydrogène produit via les SOEC est de plus en plus considéré comme une alternative durable aux combustibles fossiles, en particulier dans les secteurs difficiles à décarboner tels que l'industrie lourde et les transports. En plus de l'efficacité électrique élevée de la conversion de l'électricité en hydrogène, les SOEC peuvent fonctionner avec la chaleur industrielle résiduelle, ce qui leur donne un avantage. La croissance du marché est renforcée par la chaleur industrielle résiduelle, ce qui lui donne un avantage. La croissance du marché est renforcée par les politiques gouvernementales et les incitations orientées vers les technologies d'énergie propre, incitant aux investissements dans la recherche, le développement et la mise en œuvre de SOEC.

Facteur de retenue

Des températures de fonctionnement élevées susceptibles d'entraver la croissance du marché

Le marché des pays de la CESO présente de multiples facteurs qui menacent d'entraver la croissance malgré des perspectives attrayantes. Les températures de fonctionnement élevées nécessitent l'utilisation de matériaux spécifiques, plus coûteux à produire et peut-être moins durables. La technologie de la SOEC en est encore à ses débuts et la fabrication à grande échelle est encore en phase de développement. Cela limite les économies d'échelle et rend les coûts unitaires relativement plus élevés.

Opportunité

Collaborations pour créer des opportunités pour le produit sur le marché

L'évolution du paysage énergétique offre de nombreuses opportunités pour le marché SOEC. Avec l'accent croissant mis sur l'hydrogène en tant que composant principal des futurs systèmes énergétiques, des opportunités pour les applications SOEC s'ouvrent dans les secteurs de la production d'électricité, des transports et des processus industriels. Les innovations sont favorisées grâce aux collaborations entre les instituts de recherche et les acteurs de l'industrie, qui conduisent à des progrès dans la technologie SOEC et à des réductions des coûts de production. Par exemple, des partenariats visant à améliorer les processus de fabrication et à augmenter la capacité de production ouvrent la voie à une adoption plus large des SOEC. Les politiques gouvernementales favorables et le financement des projets d'énergie propre créent également un environnement propice à la croissance du marché des SOEC.

Défi

La durabilité pourrait être un défi potentiel pour les consommateurs

Le marché des SOEC doit faire face à divers défis avant de réaliser son véritable potentiel. Les défis techniques liés à la durabilité des matériaux et à l'intégration des systèmes doivent être résolus pour une fiabilité et une longévité accrues des systèmes SOEC. Les dépenses d'investissement élevées initiales associées au déploiement de SOEC s'avéreront un obstacle pour la plupart des organisations en l'absence d'incitations financières ou de subventions bien établies.

De plus, le paysage concurrentiel, avec des technologies alternatives de production d'hydrogène telles que les électrolyseurs PEM et AEM, nécessite des efforts continus d'innovation et de réduction des coûts au sein du secteur SOEC. Le défi sera relevé grâce aux efforts de collaboration des parties prenantes tout au long de la chaîne de valeur, des chercheurs aux fabricants, en passant par les décideurs politiques et les utilisateurs finaux.

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APERÇU RÉGIONAL DU MARCHÉ DES CELLULES D'ÉLECTROLYSE À OXYDES SOLIDES (SOEC)

• Amérique du Nord

Le marché des SOEC est en plein essor en Amérique du Nord, en particulier aux États-Unis, en raison d'investissements importants dans les technologies d'énergie propre et d'efforts importants en matière d'émissions de gaz à effet de serre. Les initiatives entreprises par le gouvernement, associées aux programmes de financement sur la production et l'utilisation de l'hydrogène, favorisent l'adoption des SOEC. Les collaborations entre les instituts de recherche et les acteurs industriels contribuent également aux avancées technologiques et à la mise en place de projets pilotes, positionnant la région comme un acteur important sur le marché de l'OSEC.

• Europe

L'Europe est actuellement en tête du marché des SOEC, représentant environ 39,89 % de la part de marché mondiale en 2023. Les réglementations environnementales strictes de la région et ses objectifs ambitieux de décarbonation ont accéléré l'adoption des technologies de l'hydrogène vert, y compris les SOEC.
L'Allemagne et le Royaume-Uni sont en tête du peloton avec un bon nombre de marchés et d'investissements ciblant l'intensification du déploiement des SOEC.

L'environnement politique favorable au sein de l'Union européenne, associé à des mécanismes de financement, est déterminant pour cela, stimulant ainsi l'innovation et la commercialisation des technologies de l'OSEC. 

• Asie

Le marché des cellules d'électrolyse à oxyde solide (SOEC) connaît une croissance constante en Aisa, en particulier dans des pays comme la Chine, l'Inde et le Japon. Puisqu'il s'agit de pays en développement, ils offrent de nombreuses opportunités pour le marché. Ces pays détiennent également une part de marché importante des cellules d'électrolyse à oxyde solide (SOEC) dans la région.

ACTEURS CLÉS DE L'INDUSTRIE

Les principaux acteurs de l'industrie façonnent le marché grâce à l'innovation et à l'expansion du marché

Le marché des cellules d'électrolyse à oxyde solide se développe à un rythme rapide. Cela est dû en grande partie à l'implication active d'acteurs importants du secteur dans la stimulation de l'innovation tout en intensifiant l'expansion du marché. Ils utilisent de manière agressive les technologies pour accélérer la commercialisation de la technologie SOEC par le biais d'alliances stratégiques et de l'aide du gouvernement pour accélérer leur expansion sur le marché.
Ils utilisent de manière agressive les technologies pour accélérer la commercialisation de la technologie SOEC grâce à des alliances stratégiques et à l'aide du gouvernement. Sunfire, par exemple, a développé des SOEC haute température de nouvelle génération capables d'atteindre des rendements de conversion supérieurs à 85 %, ce qui en fait l'une des technologies d'électrolyse les plus efficaces disponibles. En optimisant les matériaux des électrodes, les compositions d'électrolytes et les configurations des piles, ces entreprises repoussent les limites de ce que les SOEC peuvent réaliser en termes de capacité de production d'hydrogène et de stabilité opérationnelle.

L'innovation la plus importante à cet égard est l'intégration de capacités de co-électrolyse, dans lesquelles les SOEC non seulement divisent l'eau en hydrogène et en oxygène, mais traitent également le dioxyde de carbone pour produire du gaz de synthèse, une matière première très importante pour les carburants synthétiques. Cette innovation a été préconisée par des entreprises comme Solid Power d'Italie et AVL d'Autriche. Il offre de nouvelles possibilités pour la production de carburants neutres en carbone comme alternative aux processus industriels conventionnels basés sur les combustibles fossiles.
L'entreprise utilise l'automatisation et des techniques de fabrication avancées pour réduire les coûts et améliorer l'évolutivité.


Collaborations stratégiques et soutien du gouvernement Cette reconnaissance croissante du rôle de l'hydrogène dans l'atteinte de la neutralité carbone a apporté un financement et un soutien politique accrus au développement des SOEC. Les leaders de l'industrie  profitent de cette tendance en formant des alliances stratégiques avec les gouvernements, les instituts de recherche et les partenaires industriels. Sunfire, par exemple, a coopéré activement avec le gouvernement allemand sur des initiatives nationales en matière d'hydrogène et a obtenu un financement pour développer et commercialiser davantage sa technologie SOEC. De même, AVL (Autriche) a collaboré avec des majors industrielles européennes pour intégrer les SOEC dans des projets de production d'hydrogène à grande échelle afin d'assurer la viabilité de la technologie au niveau industriel. La stratégie sur l'hydrogène de l'Union européenne a joué un rôle crucial pour faciliter ces collaborations, en fournissant à la fois des incitations financières et des cadres réglementaires qui encouragent l'investissement dans les infrastructures de l'OSEC. Solid Power (Italie) développe intensivement des SOEC optimisés pour les applications CCU, donnant aux industries la possibilité de produire des carburants synthétiques à partir des émissions de CO₂ qui sont captées. En outre, certaines entreprises passent de la vente de matériel à des modèles commerciaux « SOEC-as-a-service », dans lesquels les industries peuvent louer des systèmes SOEC et payer pour la production d'hydrogène en tant que service plutôt que d'investir d'avance dans des infrastructures coûteuses. Ce modèle, lancé par des entreprises comme FuelCell Energy, abaisse les barrières à l'entrée pour les industries cherchant à passer à l'hydrogène vert, accélérant ainsi encore l'adoption du marché.

Les principaux acteurs de l'industrie façonnent le marché SOEC grâce à une innovation incessante, une expansion de la production à grande échelle et des partenariats stratégiques. L'amélioration de l'efficacité, la réduction des coûts et la collaboration avec les gouvernements et les partenaires industriels accéléreront la commercialisation de la technologie SOEC. Alors que la demande d'hydrogène vert et de solutions énergétiques durables continue de croître, ces leaders du marché stimuleront la croissance et l'adoption des SOEC dans le monde entier.

Les années à venir devraient voir de nouvelles améliorations en termes d'efficacité, d'évolutivité et d'intégration avec les énergies renouvelables, pour faire des SOEC une technologie clé de la transition mondiale vers une énergie propre.

Liste des principales entreprises de cellules d'électrolyse à oxyde solide (Soec)

• 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)

DÉVELOPPEMENTS CLÉS DE L'INDUSTRIE

Avril 2024 : Mitsubishi Heavy Industry a commencé l'exploitation de son module de test SOEC de 400 kW au Takasago Hydrogen Park. Cette initiative représente une étape importante vers les technologies de production d'hydrogène de nouvelle génération, visant à faire progresser les solutions hydrogène pour la production d'électricité.

Mars 2024 : Topsoe a terminé avec succès les tests de son module SOEC, qui comprend 12 piles en cours d'exécution et 1 200 cellules, délivrant une puissance totale de 350 kW..

COUVERTURE DU RAPPORT

L'étude prend en compte à la fois les tendances actuelles et les tournants historiques, fournissant une compréhension globale des composantes du marché et identifiant les domaines potentiels de croissance. Malgré tous ces défis, les progrès dans la science des matériaux et la conception de piles augmentent les performances et la durée de vie des SOEC planaires, contribuant à leur diffusion dans les projets de production d'hydrogène renouvelable.

SOEC tubulaires Les SOEC tubulaires diffèrent des SOEC planaires en termes de conception structurelle, car les SOEC tubulaires possèdent une configuration cylindrique améliorant sa stabilité mécanique et sa résistance aux chocs thermiques. En général, la durabilité et la durée de vie des SOEC tubulaires sont plus élevées et sont donc préférables pour une utilisation qui nécessite des opérations continues à long terme.

Leur structure épaisse réduit les problèmes d'étanchéité et de dilatation thermique, qui sont les inconvénients principaux des SOEC planaires. Cependant, ils présentent certains inconvénients sous la forme de faibles densités de puissance et de coûts de fabrication plus élevés, ce qui a limité leur commercialisation à grande échelle.