PEM 전해기 시장 규모, 점유율, 성장 및 산업 분석 유형별 (소규모 유형, 중간 규모 유형, 대규모 유형,) 응용 분야 (수소 급유 스테이션, 실험실, 석유 화학 산업, 전자 및 반도체, 가스에서 전력, 기타).

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PEM 전해저 시장 개요

글로벌 PEM 전해저 시장 규모는 2024 년에 0.42 억 달러로 평가되었으며 2033 년까지 24.175 억 달러에 달할 것으로 예상되며 2024 년에서 2033 년 사이에 약 56.7%의 CAGR로 증가 할 것으로 예상됩니다.

PEM (양성자 교환 멤브레인) 전해질의 시장은 중대한 탈탄화 경로 중 하나가 발생함에 따라 청정 에너지 및 수소로의 전환으로 빠르게 발전하고 있습니다. 새로운 막 기술인 PEM 전해저는 수소와 산소로 분할되어 높은 효율로 산소로 분할되어 작은 크기, 빠른 스타트 업 및 응답 시간, 그리고 재생 가능한 에너지 원, 즉 바람 및 태양과 결합 할 수있는 능력으로 인해 운동량을 흡수하고 있습니다. 탄소 발자국이 낮은 고급 수소를 생산하는 능력은 공격적인 기후 목표와 녹색 수소 산업의 요구 사항과 일치하며, 이는 에너지, 운송 및 제조 사용에 대한 채택을 자극합니다.

환경 적 이점 외에도이 기술은 내구성과 낮은 백금 하중의 막 향상 측면에서 시장에 의해 뒷받침되며, 저렴하고 스케일 업과 호환됩니다. 전 세계 정부는 미국의 인플레이션 감소법과 EU의 녹색 거래를 포함한 정책을 통해 수소 인프라를 가열하고 있으며, 산업은 PEM 전해저에 연료 전지 차량 및 암모니아 생산에 적용하기 위해 베팅하고 있습니다. PEM 전해질은 재생 가능 에너지 용량이 증가하고 녹색 수소 경제가 등장함에 따라 PEM 전해 저의 지리적 및 산업 시장 존재가 확장되면서 에너지 전환에 계속 역할을 할 것입니다.

PEM 전해저 시장 주요 결과

• 시장 규모 및 성장 :글로벌 PEM Electrolysers 시장의 규모는 2024 년에 0.42 억 달러로 추정되었으며 2033 년까지 연간 연간 성장률 (CAGR)이 56.7%로 증가 할 것으로 예상됩니다.
• 주요 시장 드라이버 :2023 년에 55.2 기가 와트의 새로운 프로젝트가 시작되면서 수소 전기 전자 프로젝트의 글로벌 파이프 라인은 4% 증가하여 총 용량 1.2 Terawatts로 증가했습니다.
• 주요 시장 구속 :Iridium의 제한된 공급 (전 세계적으로 7 미터 톤 만 생산되는 공급)은 PEM Electrolysers가 너무 비싸다는 이유입니다.
• 신흥 트렌드 :운송 산업에서 PEM 전기 계수의 약 35%가 수소를 생산하는 데 사용되어 풍력 및 태양과 같은 재생 가능한 에너지 원과의 통합을 보여줍니다.
• 지역 리더십 :2024 년 기준으로 전 세계적으로 설치된 전기 리저 용량의 45% 이상을 보유한 유럽은 PEM Electrolyser 시장을 지배하고 있습니다.
• 경쟁 환경 :두 명의 중요한 업계 참가자 인 Siemens Energy and Air Liquide는 2023 년 11 월 베를린에 기가 와트 규모의 PEM 전기 리저 공장을 열었습니다. 2025 년 까지이 프로젝트는 3GW의 연간 출력 용량을 가질 것입니다.
• 시장 세분화 :2021 년 현재 시장 점유율의 33%가 넘는 암모니아 생산은 PEM Electrolysers에서 가장 인기있는 최종 사용 시장이었습니다.
• 최근 개발 :Ohmium International은 2024 년 7 월 인도 벵갈 루루 근처의 Doddaballapura에서 새로운 Gigafactory를 개설했습니다. 공장은 처음에는 약 0.5GW (500MW)의 생산 능력을 보유하고 있으며 연간 최대 2GW (2000MW)까지 성장할 계획입니다.

PEM 전해저 시장에 영향을 미치는 글로벌 위기

러시아-우크라이나 전쟁 영향 :

Pem Electrolyzers Market은 주요 생산자로서 러시아의 중요한 역할로 인해 부정적인 영향을 미쳤습니다.

러시아-우크라이나 전쟁은 PEM 전해기 시장에 실질적인 방식으로 영향을 미쳤지 만 일부 중요한 원료의 공급에있어 농업 생산에는 영향을 미치지 않았습니다. 러시아는 또한 PEM 전해저 촉매의 필수 구성 요소 인 백금 및 이리듐을 포함하여 PGM (Platinum-Group Metals)의 가장 큰 글로벌 공급 업체 중 하나 인 주요 행위자입니다.  이 싸움은 제재와 무역 제한을 초래하여 이러한 자료의 공급 부족과 가격 불안정성을 초래했습니다. 이러한 변동성으로 인해 Pem 전해저 생산이 더 비싸고 이러한 투입에 의존하는 제조업체에 문제가 발생했습니다. 또한 전쟁은 에너지 시장, 특히 유럽에서의 역학을 유발하여 천연 가스 가격의 상승이 간접적으로 녹색 수소 생산의 경제에 영향을 미쳤습니다. PEM 전해 저의 장기 수요 전망은 전세계 에너지 변화로 인해 강력하지만, 이러한 공급망과 비용 압력은 단기적으로 시장 성장을 제한했습니다. 갈등의 예측 불가능 성은 이시기에 수소 부문에 대한 예약 된 행동에 추가되었습니다.

최신 트렌드

Pem Electrolyzer Market은 녹색 수소 확장 및 혁신에 의해 주도되고 있습니다.

PEM 전해저 산업은 세계가 녹색 수소와 재생 에너지 솔루션을 향해 빠르게 탈 카보네이트로 대규모 전환 중입니다. 새로운 개발은 시스템 효율성 증가와 제한된 재료에 대한 의존도 감소를 목표로하며, 새로운 촉매 기술 혁신으로 인해 성능 손실없이 중요한 요소의 소비가 줄어 듭니다. 모듈 식 및 유연한 PEM 시스템에 대한 관심이 높아지고 있으며, 이는 산업 규모의 수소 생산 및 분산 된 에너지 응용 분야에서 다양한 응용을 가능하게합니다. 전 세계 정부가 채택한 정책은 유리한 채택 환경을 개발하여 녹색 수소를 지원하기 위해 상당한 인센티브와 규제 프레임 워크가 개발되고 있습니다. 이로 인해 통합 솔루션, 즉 운송 및 산업 탈탄화 노력에서 수소 급유 인프라의 혁신이 촉발되었습니다. 지속 가능성은 또한 주요 관심사이며, 제조업체는 녹색 생산 공정에 의존하기 시작했습니다. 그들은 또한 귀금속의 재활용 이니셔티브를 확립하고 있습니다. 경쟁 환경은 또한 차세대 기술에 투자하고 생산 능력을 구축하여 증가하는 수요에 대처하는 비즈니스와 함께 변화하고 있습니다. 이것은 수소 경제의 주요 촉진자로서 청정 에너지 시스템과 PEM 전해저로의 더 큰 움직임을 나타냅니다.

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PEM 전해저 시장 세분화

유형별

유형을 기준으로 글로벌 시장은 소규모 유형, 중간 규모 유형, 대규모 유형으로 분류 할 수 있습니다.

• 소규모 PEM 전해저 : 연구 시설, 소규모 수소 급유 시설 또는 파일럿 프로젝트와 같은 분산 된 사용을위한 소규모 시스템. 이 단위의 강조는 유연성 및 재생 가능 에너지 원 통합의 용이성에있어서 데모 프로젝트 또는 틈새 산업 응용 프로그램에 가장 적합합니다. 모듈 식이기 때문에 작은 공간에 쉽게 설치할 수 있으며 응답 시간은 간헐적 인 재생 가능 에너지 원과 함께 사용하기에 충분히 빠릅니다. 소규모 시스템은 실험실, 소규모 제조 공장 및 원격 전력에서 현장에서 수소를 생성하기 위해 공통적이되고 있습니다.
• 중간 규모 PEM 전해저 : 중소 수소 생산 시설 또는 지역 에너지 저장 시스템과 같은 상업 및 산업 분야에 적용 가능한 다용도 시스템. 그들은 출력 효율과 모듈성 사이를 손상 시키며, 종종 확장 가능한 수소 인프라의 빌딩 블록을 갖습니다. 산업 규모의 중간 규모의 전해질은 산업 공정 응용 분야, 중간 크기의 운송 차량 및 하이브리드 에너지 시스템에서 일반적입니다. 그들은 변화하는 에너지 공급에 맞게 가변적으로로드 될 수 있으며, 소규모 시스템보다 더 큰 출력 용량은 현지화 된 수요에 적합한 수소 생산을 허용합니다.
• 대규모 PEM 전해저 : 유틸리티 규모로 녹색 수소를 생산하도록 설계되었으며 일반적으로 기가 와트 규모 프로젝트에서 구현되도록 설계된 유틸리티 규모 시스템. 이 전해질은 비용 효율성과 긴 수명을 결합하여 강렬한 산업 응용 분야와 국가 에너지 전환 계획에 적합합니다. 대규모 시스템은 정교한 열 관리 및 셀 스택 최적화를 통해 최소한의 에너지 입력으로 높은 수소 생산을 보장합니다. 그들은 에너지 허브와 대형 산업 단지와 고 생산 능력이 철강 만들기, 암모니아 생산 및 기타 에너지 집약적 인 용도의 요구에 도움이 될 수있는 국가 수소 인프라 이니셔티브에 더 많이 사용되고 있습니다.

응용 프로그램에 의해

응용 프로그램을 기반으로, 글로벌 시장은 수소 급유 스테이션, 실험실, 석유 화학 산업, 전자 및 반도체, 가스 전력, 기타로 분류 될 수 있습니다.

• 수소 급유 스테이션 : PEM 전해질은 수소 급유 스테이션에 더 자주 설치되어 깨끗한 수소 연료를 현장에서 생산할 수 있습니다. 이들 시스템을 통해 수소를 운반 할 필요는 없으며,이 시스템은 전달 된 수소와 관련된 비용과 탄소 배출을 낮 춥니 다. 그들의 작은 크기와 빠른 응답 시간은 연료 지점에서 재생 가능 에너지 원과 통합 할 수있는 기회를 제공합니다. 대형 자동차 및 에너지 회사는 연료 전지 차량을 채택하기 위해이 응용 프로그램에 베팅하고 있습니다.
• 실험실 및 연구 시설 : 실험실 규모의 PEM 전해저는 교정 목적뿐만 아니라 과학 연구 및 재료 테스트에서 중요합니다. 필요할 때 고순도 수소를 생성하는 능력은 분석 기기 및 실험 절차에 바람직합니다. 이 시스템은 또한 연구 기관에서 전해기 기술에 대한 연구와 수소 생산 공정을 최적화하는 방법을 연구합니다.
• 석유 화학 산업 : PEM 전해질은 수소를 생산하여 화석 연료 기반 공정을 대체하기 위해 정유소 및 화학 식물에서 사용하고 있습니다. 이들은 히드로 트리 팅 및 탈황과 같은 과정의 탄소 발자국의 최소화에 기여한다. 다른 사람들은 그것들을 탄소 포획 식물과 결합하여 산업에서 활용할 수있는 저탄소 수소를 생성하고 있습니다.
• 전자 및 반도체 제조 : PEM 전해저는 초고 순도 수소를 생산하여 반도체 제조 공정의 까다로운 요구를 충족시킵니다. 이 시스템은 특수 가스 사용과 함께 웨이퍼 처리 응용 분야에 사용될 신뢰할 수있는 현장 생성 수소를 제공하여 전달 된 수소로 발견 된 공급망 위험을 제거합니다.
• 전력-가스 에너지 저장 : PEM 전해저는 에너지 저장 시스템에 중요합니다. 과도한 재생 가능 전력을 수소로 저장합니다. 이 녹색 수소는 기존 가스 그리드를 통해 저장되거나 운반 될 수 있습니다. 이러한 응용 프로그램은 유틸리티에 의해 재생 가능한 에너지 간헐적 문제를 다루기 위해 시범 운영되고 있습니다.
• 기타 : 그것은 철강 생산, 암모니아 합성 및 재생 가능한 메탄올 생산의 탈탄화입니다. 수소 경제와 관련된 개발 인프라를 통해 PEM Electrolyzer 기술을 사용하여 추가 산업 및 에너지 관련 용도가 정기적으로 발견되고 있습니다.

시장 역학

시장 역학에는 운전 및 제한 요인, 기회 및 시장 상황을 진술하는 과제가 포함됩니다.                          

운전 요인

글로벌 에너지 전환의 정책은 흡수를 늘립니다

EU 재생 에너지 지침 및 미국 인플레이션 감소 법 보조금을 포함한 탈탄화 정책 법령은 비교할 수없는 PEM 전해저 시장 성장을 일으키고 있습니다. 30 개 이상의 국가가 현재 전국 수소 전략이 용량 목표를 세우고 1,600 억 달러의 프로젝트 파이프 라인을 생성했습니다. PEM Electrolyzers Market은 빠른 응답 시간과 모듈 식 확장 성으로 인해 이러한 정책을 활용할 수있는 독특한 기회가 있습니다. 대규모 산업 행위자들은 컨소시엄에 모여 전해질에 접근하고 있으며 멀티 기가 와트 명령이 표준이되었습니다. 이 정책 기반 수요는 2030 년까지 40%+ 연간 시장 성장을 지원하는 것으로 간주됩니다.

기술 개발은 비용 경쟁력을 향상시킵니다

최근의 업적은 PEM 전해저의 가치 제안을 상당히 향상 시켰으며, 이는 시장 성장의 직접적인 원인입니다. 최신 멤브레인은 85%의 효율이 90% 줄어 듭니다. 매년 35 %의 유닛 비용을 줄이기 위해 제조업체는 자동화 된 생산 라인을 설치하고 있습니다. 이러한 발전으로 인해 PEM 시스템은 회색 수소 생산 공정과 경쟁력을 가하고 있습니다. 모듈 식 디자인은 표준화로 인해 배포 일정을 몇 개월로 더 추진하고 있습니다.

구속 요인

중요한 자료 공급망 취약점은 성장을 방해하고 있습니다

PEM 전해질의 시장은 이리듐과 백금의 지정 학적 농도로 인해 매우 제한적입니다. 3 개국이 Iridium의 85%를 공급함에 따라 모든 거래 간섭이 프로젝트의 6-12 개월 지연으로 이어질 수 있습니다. 이러한 위험을 피하기 위해 제조업체는 대체 촉매 재료 및 재활용 프로그램에 막대한 금액의 돈을 소비하고 있습니다. 이로 인해 일부 개발자는 재료 가용성이 제한되어 전체 스택 전체를 재구성하게했습니다. 공급 문제는 다른 솔루션이 상업적 생산으로 확장 될 때까지 PEM 전해저의 성장 곡선을 일시적으로 제한 할 수 있습니다.

산업 부문의 탈탄화는 주소가 줄어 듭니다

기회

중공업은 PEM 전해저 사용에 큰 미확인 잠재력을 제공합니다. 2030 년까지 탈탄화는 철강 제조업체만이 매년 5 백만 톤의 녹색 수소를 사용하는 것을 목표로합니다. 이러한 응용 분야는 특히 고급 제품 및 역학 작동 조건으로 인해 PEM Electrolyzers 시장에 특히 적합합니다. 암모니아 및 메탄올 생산 최초 프로젝트는 이미 기술적 타당성을 입증하고 있습니다. 수직 통합의 새로운 기회는 전해저 제조업체와 산업 최종 사용자 간의 전략적 참여를 통해 등장하고 있습니다.

 

에너지 집약적 인 운영- 높은 OPEX는 도전입니다

도전

PEM 전해질 시스템의 가장 중요한 비용 계수는 여전히 에너지 입력으로, 수평화 된 수소 비용의 60-70%를 구성합니다. 경제는 특별한 재생 가능 에너지 인프라가없는 지역에서 특히 힘들다. 재생 가능한 지역의 프로젝트가 빠르게 진행되고 다른 사람들이 열리는 시장의 분기로 이어졌습니다. 제조업체는 태양열 간 솔루션과 최첨단 에너지 관리 시스템으로 내장되어 있습니다. 그럼에도 불구하고, 재생 가능 에너지 침투가 전 세계적으로 낮아지는 한,이 장애물은 PEM 전해저 구현의 지리적 스프레드에 계속 영향을 미칩니다.

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PEM 전해저 시장 지역 통찰력

• 북아메리카

인플레이션 감소법과 분파 적 인프라 자금의 역사적 인센티브로 미국 PEM 전해저 시장은 북미 용량의 70 % 이상을 차지합니다. 캘리포니아의 수소 고속도로 이니셔티브와 텍사스의 재생 가능한 수소 허브는 2025 년까지 500mw의 PEM 시스템 롤아웃입니다. 캐나다는 퀘벡과 앨버타의 풍부한 수력 발전으로 비용 경쟁력있는 녹색 수소를 개발할 수 있습니다. 플러그 파워 및 Cummins 회사를 포함 하여이 지역에서 강력한 민간 부문 활동이 존재함에 따라 제조업을 강화하는 Cummins 회사가 PEM 기술 개발 및 구현 에서이 지역을 지배적으로 유지할 것을 약속합니다.

• 유럽

유럽의 PEM Electrolyzers 시장 점유율은 독일 (40 %)과 함께 H2Global 경매 메커니즘과 40 억 유로의 연방 자금을 보유한 매우 집중되어 있습니다. 유럽 노르웨이의 Hyscale 프로그램과 같은 북유럽의 산업용 클러스터가 존재하면 중공업 탈탄에서 PEM 기술의 중요성을 보여줍니다. 거친 탄소 국경 세금과 고정 된 해상 계약은 이전과 마찬가지로 지역에서 수요를 창출하고 있습니다.

• 아시아

중국은 세계 PEM 전해저 생산 능력의 60%를 생산했으며, 기가 팩토리는 2025 년까지 200,000 톤 녹색 수소 목표를 달성하기 위해 확장되고 있습니다. 상용 응용 분야에서 일본은 2025 년 오사카 수소 엑스포 및 연료 전지 차량 인프라에 배치되었습니다. 한국의 현대와 Posco는 이미 PEM 기반 철강 분해에 13 억 명을 투자하고 있으며 호주는 아시아 재생 에너지 허브와 같은 벤처에서 태양열 수소를 아시아로 수출하고 있습니다. 이 지역의 제조 및 에너지 혁신 규모로 인해 PEM 채택의 미래의 성장 동인이됩니다.

주요 업계 플레이어

혁신과 전략적 성장으로 시장을 관리하는 업계의 주요 업체

주요 기업들은 기술 개발을 유발하고 전 세계적으로 확산함으로써 PEM 전해질 시장을 변화시키고 있습니다. ITM Power, Nel Hydrogen 및 Siemens Energy와 같은 대기업은 귀중한 금속 재료를 사용하여 고효율 스택 설계를 개발하는 데 도움이되고 있지만 스택 내구성을 높이고 있습니다. 혁신가들은 이미 급격한 수요와 일치하기 위해 생산을 강화하고 있으며, 기가 와트 규모의 공장은 북미와 유럽에서 계획되고 있습니다. 수소 생태계의 수직 통합은 재생 에너지 공급 업체, 산업 최종 사용자 및 기타 간의 전략적 제휴에 의해 가능 해지고 있습니다. 기업도 마찬가지로 전산화 요법을 통해 원격 모니터링 및 전해기 프레임 워크의 예측 유지에 많은 비용을 지출하고 있습니다. 이 업계 리더들은 주요 재료의 장기 공급 계약을 고정시키고 제조를 간소화함으로써 더 빠른 상업화를 추구함에 따라 비용 압력을 관리하고 있습니다. 현직 에너지 플레이어와 파괴적인 새로운 참가자 가이 고성장 산업에서 자신을 배치하고 있으며 기술적 차별화와 프로젝트를 효율적으로 실행하는 능력도 성공의 결정 요인이되고 있기 때문에 경쟁 환경은 또한 변화하고 있습니다.

최고의 PEM 전해기 회사 목록

• Proton On-Site (U.S.)
• ITM Power (U.K.)
• 718th Research Institute of CSIC (Province)
• Toshiba (Japan)
• Elogen (France)
• Elchemtech (South Korea)
• Cummins (U.S.)
• H2B2 (Spain)
• Shandong Saksay Hydrogen Energy (China)
• Siemens (Germany)
• Kobelco Eco-Solutions (Japan)

주요 산업 개발

2024 년 6 월 : Plug Power는 세계 최초의 5 MW 컨테이너화 된 PEM 전해저 시스템의 배치, 대규모 유럽 정유소에 공급되었으며 최대로드에서 85% 효율을 기록했다고 발표했습니다. 이 모듈 식 솔루션을 사용하면 기존 시스템에 비해 설치 시간이 60% 감소하고 가습이없는 기술은 특허를 받고 보조 전력은 15% 감소합니다. 이 프로젝트는 수소에서 규모로 산업 탈탄화를 향한 중요한 단계를 나타내며, 동일한 시스템은 DOE 지역 청정 수소 이니셔티브의 일환으로 3 개의 미국 수소 허브에서 이미 주문되었습니다.

보고서 적용 범위

이 광범위한 시장 조사 연구는 시장 행동에 영향을 미치는 필수 장점, 약점, 기회 및 위협을 식별하는 고전적인 SWOT 분석을 포함하여 글로벌 PEM 전해저 시장에 대한 전문적인 검토입니다. 연구가 살펴본 중요한 성장 동인은 스택 효율의 개선, 재생 에너지 통합 및 정부 탈탄화 정책의 개선입니다. 반면, 장벽은 이리듐 촉매의 공급망과 높은 에너지 입력 요구의 약점을 포함합니다.

이 보고서는 2030 년까지 야심 찬 투영과 함께 녹색 철강 생산, 암모니아 합성 및 에너지 저장에 떠오르는 응용 프로그램을 식별합니다. 북미의 정책 주도 성장에 대한 전용 정보, 유럽의 산업 탈탄 노력, 아시아 태평양에서 규모로 제조하는 각 지역의 채택 추세를 평가합니다. 경쟁 환경 섹션은 최근 메가 와트 규모의 롤아웃의 발전 및 재료 발전과 같은 업계 플레이어의 전략적 행동을 특징으로합니다.

PEM 전해질 시장은 전 세계적으로 발생하는 에너지 전환과 수소 비용을 낮추는 이전의 기술 개선으로 인해 과장된 성장 직전에 있습니다. 프로젝트의 재료 부족 및 자금 조달에는 문제가 발생하지만 시장은 재활용 이니셔티브, 대체 촉매제 및 조립식 모듈 설계를 통해 이러한 한계를 해결할 것으로 믿어집니다. 이 10 년 동안 전 세계 수소 투자가 300 억 달러 이상을 차지할 것으로 예상되면, PEM 기술은 전해기 공간, 특히 고급 수소가 필요한 경우 (간헐적으로) 증가하는 능력이 필요합니다.