Fuel Cell Powertrain Market

Resumen del mercado global de sistemas de propulsión de pilas de combustible:

pEl tamaño del mercado de sistemas de propulsión de pilas de combustible se valoró en USD 0,2 mil millones en 2023. Se proyecta que la industria del mercado de sistemas de propulsión de pilas de combustible crezca de USD 0,34 mil millones en 2024 a USD 12,5 mil millones para 2032, exhibiendo una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 56,80% durante el período de pronóstico (2024-2032). La creciente demanda de automóviles de bajas emisiones y la expansión de la gama de vehículos, los avances tecnológicos que resultan en menores costos de las pilas de combustible y el aumento del costo de la gasolina y el diésel son los impulsores clave del mercado que impulsan el crecimiento del mercado.

Tendencias clave del mercado de sistemas de propulsión de pilas de combustible destacadas

pUna transformación significativa impulsada por el impulso global hacia la descarbonización y la movilidad de energía limpia está impulsando el mercado de sistemas de propulsión de pilas de combustible. Con la implementación de estrictas normas de emisiones e incentivos para adoptar vehículos de cero emisiones por parte de los gobiernos y los organismos reguladores en las principales economías, el desarrollo de vehículos de celdas de combustible (FCV) impulsados por hidrógeno se está acelerando.

Los avances clave también están desempeñando un papel importante en la mejora de la eficiencia, la durabilidad y la rentabilidad de los sistemas de celdas de combustible. Las innovaciones en conjuntos de electrodos de membrana, placas bipolares y sistemas de almacenamiento de hidrógeno ayudan a reducir el costo general por kilovatio, lo que hace que las celdas de combustible sean más prácticas para la implementación en el mercado masivo. Además, la colaboración entre fabricantes de automóviles, proveedores de pilas de combustible y productores de hidrógeno está agilizando la cadena de valor y fomentando la estandarización.

Con las arquitecturas de tren motriz modulares y escalables para diversas clases de vehículos, las empresas emergentes y los actores establecidos están ampliando aún más el potencial de aplicación. Sin embargo, los desafíos como los altos costos de producción, la infraestructura de reabastecimiento subdesarrollada y el abastecimiento de hidrógeno aún persisten. A pesar de estos obstáculos, el mercado de sistemas de propulsión con pilas de combustible está preparado para un crecimiento sostenido y se espera un fuerte crecimiento del mercado durante la próxima década, especialmente en Asia-Pacífico y Europa. Este crecimiento se atribuye a la inversión de las partes interesadas globales en la producción de hidrógeno verde y a los objetivos de sostenibilidad a largo plazo.

Fuente: Investigación secundaria, investigación primaria, base de datos MRFR y revisión de analistas

Tendencias del mercado de sistemas de propulsión de pila de combustible

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• La mejora del ahorro de combustible y la mayor autonomía impulsan el crecimiento del mercado.

pEn comparación con los vehículos de combustión interna (ICE), los FCEV ofrecen una eficiencia de combustible superior. La eficiencia de combustible de un FCEV es de aproximadamente 63 millas por galón de gasolina equivalente (MPGge), mientras que la de un vehículo ICE es de 29 MPGge en carreteras, según el Departamento de Energía de los EE. UU. La eficiencia de combustible de un FCEV se puede aumentar hasta en un 3,2% a través de la hibridación. Un FCEV tiene una eficiencia de combustible de aproximadamente 55 MPGge en vías urbanas, en comparación con las 20 MPGge de los vehículos ICE. Además, el diésel tiene una densidad energética menor (45,5 MJ/kg) que la gasolina (45,8 MJ/kg), a 45,5 MJ/kg. En comparación con la gasolina o el diésel, el hidrógeno tiene una densidad energética aproximadamente tres veces mayor, a aproximadamente 120 MJ/kg. Con una carga completa, la autonomía de conducción de los FCEV y los BEV difiere significativamente. Mientras que los BEV suelen tener una autonomía de aproximadamente 110 millas con una batería completamente cargada, los FCEV pueden viajar aproximadamente 300 millas sin repostar. El Honda Clarity tiene la mejor puntuación de conducción de la EPA de todos los coches de cero emisiones de EE. UU. Puede recorrer hasta 580 kilómetros por carga. El mercado de sistemas de propulsión de pila de combustible se verá impulsado por la creciente demanda de vehículos eléctricos de pila de combustible (FCEV) y por una mejor economía de combustible y autonomía. Por lo tanto, impulsa los ingresos del mercado de vehículos propulsados por aire.

Los gobiernos están invirtiendo cada vez más en fuentes de energía alternativas, como las pilas de combustible, en respuesta al aumento de los niveles de contaminación en el mundo. La industria del transporte fue el segundo mayor contribuyente a las emisiones de GEI en EE. UU. en 2015, según la EPA, representando el 27 % de las emisiones del país. Los gobiernos están invirtiendo, apoyando e implementando iniciativas para el uso de pilas de combustible. Por ejemplo, el Ministerio de Petróleo y Gas Natural de la India (MoPNG) reveló planes para construir estaciones de repostaje de hidrógeno solar en dos lugares para la exhibición de vehículos de pila de combustible en atracciones turísticas como Delhi-Agra, Gujarat (Estatua de la Unidad), etc. en marzo de 2021. Además del avance de la tecnología de pilas de combustible, se debe construir una infraestructura sólida que pueda soportar los requisitos del transporte impulsado por hidrógeno.

Perspectivas del segmento de mercado del sistema de propulsión de pilas de combustible:

h3Perspectivas de los componentes del sistema de propulsión de pilas de combustible pBasándose en los componentes, la segmentación global del mercado de motores de combustible flexible para automoción incluye sistemas de pilas de combustible, baterías, propulsión y almacenamiento de hidrógeno. Con la CAGR más alta durante el período de pronóstico, el segmento de pilas de combustible tiene la mayor cuota de mercado. El sistema de pila de combustible es uno de los componentes más importantes y costosos de un FCEV. La pila de combustible constituye el sistema, cuyo costo ronda el 60 % del precio total del FCEV. Por lo tanto, el aumento de las ventas de FCEV impulsa la demanda de sistemas de pila de combustible y el crecimiento del mercado.

Perspectivas sobre la potencia de salida del sistema de propulsión de pila de combustible

pSegún la potencia de salida, la segmentación del mercado global de motores de combustible flexible para automoción incluye menos de 150 kW, 150-250 kW y más de 250 kW. En 2022, el segmento de menos de 150 kW dominó el mercado, y se prevé que este dominio se prolongue durante todo el período de proyección. La mayoría de los coches eléctricos de pila de combustible, en particular los que se venden como turismos, tienen una potencia de salida inferior a 150 kW. Por ejemplo, el Toyota Mirai, uno de los coches de pila de combustible más vendidos, tiene un motor que genera 128 kW de electricidad. Por lo tanto, se proyecta que la creciente demanda de automóviles de pasajeros con celdas de combustible impulsará la expansión de la categoría en el futuro cercano.

Figura 1: Mercado de sistemas de propulsión con celdas de combustible por potencia de salida, 2024 y 2032 (miles de millones de USD)

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Fuente: Investigación secundaria, investigación primaria, base de datos MRFR y revisión de analistas

Información sobre los tipos de vehículos de sistemas de propulsión de pila de combustible

pSegún el tipo de vehículo, la segmentación del mercado global de motores de combustible flexible para automoción incluye turismos, vehículos comerciales ligeros (LCV), autobuses y camiones. Se prevé que la categoría de turismos, que dominó el mercado en 2022, experimente la tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) más rápida durante el período proyectado. Una parte significativa del mercado de sistemas de propulsión basados en pilas de combustible proviene de los automóviles. Además de los esfuerzos del fabricante de automóviles por lanzar nuevos vehículos de pasajeros impulsados por pilas de combustible para satisfacer la creciente demanda de movilidad ecológica a nivel mundial, se prevé que la creciente popularidad de vehículos de pasajeros de pila de combustible, como el Toyota Mirai, el Hyundai NEXO y otros, impulse el crecimiento del segmento durante el período de pronóstico.

Perspectivas regionales sobre sistemas de propulsión de pilas de combustible

pPor región, el estudio proporciona información de mercado en América del Norte, Europa, Asia-Pacífico y el resto del mundo. Se prevé que Asia-Pacífico sea el mercado más grande debido a la creciente demanda de automóviles de pasajeros y vehículos de bajo consumo de combustible en la región. Algunos de los principales actores del mercado de sistemas de propulsión de pilas de combustible se encuentran en esta área, como Denso Corporation, Shanghai Fuel Cell Vehicle Power System Co., Ltd. y Doosan Corporation. La mayoría de los automóviles de pila de combustible se han vendido en esta región, a pesar de que hay menos empresas relacionadas con el mercado aquí que en América del Norte y Europa. El Hyundai NEXO y el Toyota Mirai, que registraron ventas de 8.900 y 17.940 unidades, respectivamente, en 2021, son dos de los modelos más populares. Corea del Sur representó casi el 92% de las ventas del Hyundai NEXO en 2021, mientras que Japón vendió la mayor parte del Toyota Mirai.

Además, los principales países estudiados en el informe de mercado son EE. UU., Canadá, Alemania, Francia, Reino Unido, Italia, España, China, Japón, India, Australia, Corea del Sur y Brasil.

Figura 2: Cuota de mercado de sistemas de propulsión de pila de combustible por región en 2024 (miles de millones de USD)

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Fuente: Investigación secundaria, investigación primaria, base de datos MRFR y revisión de analistas

En En 2022, Norteamérica ocupó el segundo lugar en participación. El mercado se está expandiendo debido a la creciente demanda de vehículos eléctricos de pila de combustible (FCEV) en California. Chevron USA Inc. e Iwatani Corporation of America (ICA) acordaron construir 30 estaciones de servicio de hidrógeno en California en febrero de 2022. Según la CARB, el estado contará con más de 176 estaciones de hidrógeno para abastecer a unos 250.000 automóviles de pila de combustible. Por lo tanto, la expansión del mercado en la región objetivo se ve impulsada por el desarrollo de infraestructura de hidrógeno y la creciente demanda de automóviles sin emisiones. El mercado europeo de sistemas de propulsión de pila de combustible representa la tercera cuota de mercado más grande. Los principales fabricantes de equipos originales (OEM) han invertido considerablemente en mejorar esta tecnología, como Toyota, Ford, Honda, GM, Hyundai, Volkswagen, Daimler y BMW. Para satisfacer las crecientes expectativas de los clientes, se han desarrollado ampliamente las pilas de combustible para automóviles de pasajeros. Varias grandes empresas están invirtiendo activamente en estas tecnologías y probándolas en la carretera. Por ejemplo, el Grupo BMW anunció en junio de 2021 el inicio de las pruebas en vehículos con motor de pila de combustible de hidrógeno. Los prototipos del BMW I Hydrogen Next se evaluarán en función de diversos parámetros, como la fiabilidad, la seguridad y la eficiencia. Además, el mercado alemán de motores de pila de combustible registró la mayor cuota de mercado, mientras que el mercado británico fue el de mayor crecimiento en la región europea.

Principales actores del mercado y perspectivas competitivas de los motores de pila de combustible

pLos principales actores del sector están invirtiendo grandes cantidades en I+D para diversificar su oferta de productos, lo que impulsará un mayor crecimiento en el mercado de motores de pila de combustible. Los participantes del mercado también están implementando diversas acciones estratégicas para ampliar su presencia global. Entre los desarrollos importantes del mercado se incluyen la introducción de nuevos productos, acuerdos contractuales, fusiones y adquisiciones, el aumento de las inversiones y la colaboración con otras organizaciones. El sector de vehículos neumáticos debe ofrecer productos asequibles para crecer y prosperar en un mercado cada vez más competitivo. Una de las principales estrategias comerciales que utilizan los fabricantes en la industria global de sistemas de propulsión de pilas de combustible para beneficiar a los clientes y expandir el mercado es la fabricación local para reducir los costes operativos. Algunos de los mayores avances de los últimos años se han producido en el sector de sistemas de propulsión de pilas de combustible. Entre los principales actores del mercado de sistemas de propulsión de pilas de combustible se encuentran AVID Technology Ltd (Reino Unido), Brown Machine Group (EE. UU.), Ballard Power Systems (Canadá), Ceres Power (Reino Unido), Delphi Technologies (Reino Unido), Cummins (EE. UU.), ITM Power Manufacturers (Reino Unido), Denso Corporation (Japón), Bloom Energy (EE. UU.), Robert Bosch (Alemania) y SFC Energy (Alemania).Ballard Electricity Systems Inc. desarrolla y produce pilas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEM) para diversos mercados, como la electricidad portátil, la manipulación de materiales, la tracción de alta resistencia (incluidas aplicaciones para autobuses y tranvías) y los servicios de ingeniería. Ballard ha diseñado y suministrado más de 400 MW en dispositivos de pilas de combustible hasta la fecha. Geoffrey Ballard, Keith Prater y Paul Howard crearon Ballard bajo el nombre de Ballard Research Inc. en 1979 para realizar investigación y desarrollo de baterías de litio de alta energía. Ballard comenzó a invertir en el desarrollo de la tecnología de pilas de combustible PEM en 1989 y, desde entonces, ha suministrado productos de pilas de combustible PEM a numerosos fabricantes líderes a nivel mundial. Ballard y Weichai Power firmaron un acuerdo de colaboración estratégica en 2018. Weichai adquirió el 19,9 % de las acciones de Ballard por 163 millones de dólares. Ballard y Weichai planean proveer al mercado chino de sistemas de celdas de combustible para camiones, autobuses y montacargas.

De 2017 a 2020, Delphi Technologies operó como fabricante de automóviles independiente antes de ser adquirida por BorgWarner Inc. Cuando Delphi Automotive, antigua división de General Motors, cambió su nombre a Aptiv y escindió sus operaciones de sistemas de propulsión y posventa en una empresa independiente, Delphi Technologies PLC, se creó Delphi Technologies. La empresa, valorada en 4.500 millones de dólares, comenzó a cotizar en la Bolsa de Valores de Nueva York con el anterior símbolo de cotización de Delphi Automotive: DLPH. El 6 de diciembre de 2017, se incluyó en el índice SP MidCap 400. La empresa operaba en los segmentos de turismos y vehículos comerciales, proporcionando sistemas de combustión, componentes de electrificación, software y controles, y participaba en el mantenimiento de vehículos a través de una red global de posventa.

Entre las empresas clave del mercado de sistemas de propulsión de pilas de combustible se incluyen

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• AVID Technology Ltd (Reino Unido)

• Ballard Power Systems (Canadá)

• Brown Machine Group (EE. UU.)

• Ceres Power (Reino Unido)

• Cummins (EE. UU.)

• Delphi Technologies (Reino Unido)

• Denso Corporation (Japón)

• ITM Power Manufacturers (Reino Unido)

• Robert Bosch (Alemania)

• Bloom Energy (EE. UU.)

• SFC Energy (Alemania)

h2Desarrollos en la industria de sistemas de propulsión de pilas de combustible pEn 2024, Ballard recibió un pedido adicional de doce motores de pilas de combustible de la empresa ferroviaria Canadian Pacific Kansas City (CPKC) para reforzar su flota existente de locomotoras propulsadas por hidrógeno para servicios regulares de transbordo y transporte local de mercancías.

Hydroplane Ltd. anunció en junio de 2022 que adoptaría un plan para descarbonizar los vuelos a través de la tecnología de pilas de combustible de hidrógeno que pueda adaptarse a los actuales aviones de aviación general. Además, la compañía comunicó sobre su ronda de financiación recientemente cerrada con un monto no revelado de $2 millones de inversores ángeles que solicitaron no revelar su nombre. Scots está colaborando con Battery Cell Specialist, un importante sitio de fabricación de baterías, para desarrollar hipercoches de hidrógeno y vehículos pesados más avanzados en junio de 2022. Bloom Energy contrató a Ferrari como socio para liderar el lujo y la automoción a nivel mundial durante 75 años hacia la neutralidad de carbono para 2030 en junio de 2022. La compañía también instaló celdas de combustible de óxido sólido de Bloom de un megavatio (MW) en las instalaciones de fabricación en expansión de Ferrari en Maranello, Italia. En mayo de 2022, Ballard Power Systems firmó alianzas estratégicas con Wisdom Motor Company Limited, Temple Water Group y Bravo Transport Services Limited para acelerar la adopción de vehículos eléctricos comerciales de celdas de combustible (FCEV) en Hong Kong. Mercado de sistemas de propulsión de celdas de combustible Segmentación:

Perspectiva de los componentes del sistema de propulsión de pila de combustible

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• Sistema de pila de combustible

• Sistema de batería

• Sistema de tracción

• Sistema de almacenamiento de hidrógeno

• Otros

h3Perspectiva del tipo de propulsión del sistema de propulsión de pila de combustible ul

• Tracción trasera (RWD)

• Tracción delantera (FWD)

• Tracción total (AWD)

h3Potencia de salida del sistema de propulsión de pila de combustible Perspectivas ul

• Menos de 150 kW

• 150–250 kW

• Más de 250 kW

h3Perspectivas del tipo de vehículo con sistema de propulsión de pila de combustible ul

• Automóviles

• Vehículos comerciales ligeros (LCV)

• Autobuses

• Camiones

h3Perspectivas regionales del sistema de propulsión de pila de combustible ul

• Norte América
  • EE.UU.
  • Canadá

• Europa
  • Alemania
  • Francia
  • Reino Unido
  • Italia
  • España
  • Resto de Europa

• Asia-Pacífico
  • China
  • Japón
  • India
  • Australia
  • Corea del Sur
  • Australia
  • Resto de Asia-Pacífico

• Resto del mundo
  • Medio Oriente
  • África
  • América Latina