Firma analityczna IDTechEx prognozuje znaczący wzrost sektora komponentów do elektrolizerów, przewidując wartość rynku na poziomie 10,1 miliarda dol. do 2034 roku. Wzrost ten jest napędzany przez rozwijającą się branżę zielonego wodoru, w której elektrolizery są niezbędne do produkcji wodoru z odnawialnych źródeł energii.
Kompleksowy raport IDTechEx „Materials for Green Hydrogen Production 2026-2036” analizuje obecne i przyszłe materiały oraz komponenty wykorzystywane w czterech głównych technologiach elektrolizy wody: elektrolizerach alkalicznych (AEL), elektrolizerach z membraną wymiany protonów (PEMEL), elektrolizerach z membraną wymiany anionów (AEMEL) oraz elektrolizerach z tlenkiem stałym (SOEC).
Globalny trend przejścia na zielony wodór
Globalne przejście w kierunku wykorzystania wodoru w sektorach przemysłowych, transportowych i energetycznych przyspiesza, napędzane przez skoordynowane wysiłki rządów i przemysłu w celu dekarbonizacji sektorów, gdzie bezpośrednia elektryfikacja jest wyzwaniem. Zielony wodór, produkowany poprzez elektrolizę wody zasilaną energią odnawialną, stał się wiodącym rozwiązaniem, z znacznymi inwestycjami mającymi na celu ustanowienie gigawatowych mocy produkcyjnych do 2030 roku.
Kluczowa rola materiałów w technologiach elektrolizatorów
W centrum rewolucji zielonego wodoru leży ewolucja materiałów i komponentów w technologiach elektrolizerów. Postępy w tej dziedzinie są kluczowe dla zwiększenia wydajności elektrolizerów, przedłużenia żywotności i zmniejszenia zależności od rzadkich materiałów. Na przykład, innowacje w technologii PEMEL, takie jak katalizatory o zmniejszonej zawartości irydu, mogą znacząco złagodzić podatność łańcucha dostaw związaną z ograniczoną dostępnością irydu.
Raport analizuje kluczowe komponenty obejmujące membrany, katalizatory, elektrody, porowate warstwy transportowe (PTL), warstwy dyfuzji gazowej (GDL), płyty bipolarne, powłoki, uszczelki i płyty końcowe we wszystkich czterech technologiach elektrolizerów.
Różnorodność technologicznych rozwiązań
Elektrolizery alkaliczne (AEL) stanowią dojrzałą i ugruntowaną technologię wykorzystującą szeroko dostępne materiały takie jak nikiel i stal nierdzewna. Przemysł skłania się ku konfiguracjom zero-gap, które zawierają porowate warstwy transportowe dla poprawy wydajności.
Elektrolizery PEMEL zyskały popularność dzięki wyższej wydajności, kompaktowym rozmiarom i elastycznym możliwościom operacyjnym, czyniąc je idealnymi do pracy z przerywanym odnawialnymi źródłami energii. Trwające innowacje koncentrują się szczególnie na rozwoju katalizatorów anodowych wykazujących porównywalną aktywność katalityczną przy mniejszym zużyciu irydu.
Elektrolizery AEMEL reprezentują nowszą technologię dążącą do połączenia obfitych materiałów AEL z wysoką wydajnością stosów PEMEL. Elektrolizery SOEC, choć nowsze i z mniejszą liczbą uczestników rynku, korzystają z innowacji krzyżowych w przestrzeni ogniw paliwowych z tlenkiem stałym (SOFC).
Rozwój rynku komponentów do elektrolizerów jest fundamentalny dla skalowania produkcji zielonego wodoru i osiągnięcia celów dekarbonizacyjnych w sektorach trudnych do elektryfikacji. Innowacje materiałowe mają kluczowe znaczenie dla obniżenia kosztów, poprawy wydajności i zwiększenia trwałości systemów elektrolizy, wspierając globalne cele transformacji energetycznej w kierunku neutralności klimatycznej.