氢内燃机市场规模及份额、技术(质子膜交换、磷酸燃料电池);应用 - 全球供需分析、增长预测、统计报告 2025-2037

  • 报告编号: 7425
  • 发布日期: May 02, 2025
  • 报告格式: PDF, PPT

2025-2037 年全球市场规模、预测和趋势亮点

氢内燃机市场的规模在 2024 年为 212 亿美元,预计到 2037 年底将达到 712 亿美元,在预测期内(即 2025-2037 年)复合年增长率为 9.8%。 2025 年,氢燃发动机的行业规模预计将达到 232 亿美元。

氢内燃机市场主要受到更严格的排放法规和脱碳目标的推动。随着政府实施更严格的碳排放限制,各行业面临着采用更清洁技术的压力。氢内燃机提供了传统化石燃料发动机近乎零排放的替代方案,这使其在重型运输领域颇具吸引力,而由于电池重量、充电时间和基础设施的限制,电气化仍然是一个挑战。欧盟的 Fit for 55 计划和加州的先进清洁卡车法规等监管框架正在加速氢基解决方案的采用。欧盟的 Fit for 55 计划旨在到 2030 年将温室气体排放量减少 55%。这些政策要求减少二氧化碳排放并逐步淘汰柴油发动机,使氢燃烧成为满足合规需求的有吸引力的解决方案。该计划的一个关键组成部分是提议到 2035 年禁止销售新的二氧化碳排放车辆。

此外,税收优惠和政府对氢基础设施的资助也鼓励对氢内燃机的投资。公司正在加大研发力度,以优化发动机效率、减少氮氧化物排放并将氢气集成到现有的内燃平台中。随着政策支持力度的加大,物流、建筑和工业领域的企业正在加速采用氢内燃机。

Hydrogen Combustion Engine Market Size
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增长动力

  • 氢能基础设施投资不断增长:对加氢站和绿色氢能等生产技术的投资不断增加,正在提高氢能的可及性,使氢能驱动型企业(HCE)成为更可行的选择。美国能源部的“氢能枢纽计划”和欧洲的“氢能战略”是支持氢能应用的关键举措。例如,2024年11月,美国能源部拨款高达22亿美元,用于加速清洁氢能的发展。这笔资金将用于支持建立氢能开发中心或枢纽,尤其是在墨西哥湾沿岸和中西部地区。随着加氢基础设施的扩展,氢能内燃机的可行性也将提高。

  • 利用现有内燃机技术:氢燃料内燃机可以为现有的内燃机技术提供动力,从而减少全新动力系统开发的需求。与构建全新的氢燃料电池或纯电动平台相比,这种能力降低了资本投入,使转型更具成本效益和实用性。例如,2025年2月,德国联邦铁路车辆维护公司(DB Vehicle Maintenance)与弗劳恩霍夫制造技术与先进材料研究所(IFAM)合作,在德国不来梅建造了一个测试中心,用于改造传统内燃机,使其能够以氢燃料驱动。与开发全新的纯电动或燃料电池平台相比,这种方法可能提供一种更快速、更具成本效益的减排解决方案。这反过来将延长内燃机技术的生命周期,使氢燃料内燃机成为一种经济高效的替代方案,同时符合可持续发展目标。

  • 商用和重型车辆日益普及:卡车运输、建筑和农业等行业正在转向氢燃料燃烧作为柴油发动机的清洁替代品,尤其是在电池电动解决方案受限的领域。与电池电动解决方案相比,氢燃料燃烧发动机具有更高的能量密度和更短的加油时间,使其成为连续运行和最大限度减少停机时间的理想选择。为了进一步推动氢燃料燃烧发动机市场的发展,JCB于2025年1月开发了商用和重型车辆领域首个氢燃料燃烧技术。该公司透露,其氢燃料燃烧发动机已获得欧洲各国的正式商业化批准。这一进展凸显了制造商和行业日益增长的采用氢燃料燃烧作为清洁替代品的趋势。  

挑战

  • 生产和储存成本高昂:氢气生产,尤其是利用可再生能源生产的绿色氢气,成本高昂。此外,氢气的储存和运输需要高压或低温储罐,这增加了成本。与传统的汽油、柴油或电池电动解决方案相比,氢气的燃料成​​本更高,这可能会限制其在成本敏感型行业的应用。

  • 氮氧化物排放和燃烧挑战:氢燃料发动机虽然不产生二氧化碳,但在高温下仍会产生氮氧化物,需要排放控制技术。这使得氢燃料发动机无法实现真正​​的零排放解决方案,并且可能需要类似柴油发动机的后处理系统,从而增加了复杂性和成本。


氢内燃机市场:主要见解

报告属性 详细信息

基准年

2024年

预测年份

2025-2037

复合年增长率

9.8%

基准年市场规模(2024 年)

212亿美元

预测年度市场规模(2037 年)

712亿美元

区域范围

  • 北美(美国和加拿大)
  • 亚太地区(日本、中国、印度、印度尼西亚、马来西亚、澳大利亚、韩国、亚太地区其他地区)
  • 欧洲(英国、德国、法国、意大利、西班牙、俄罗斯、北欧、欧洲其他地区)
  • 拉丁美洲(墨西哥、阿根廷、巴西、拉丁美洲其他地区)
  • 中东和非洲(以色列、海湾合作委员会、北非、南非、中东其他地区和非洲)

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氢内燃机细分

技术(质子膜交换、磷酸燃料电池

到 2037 年底,质子膜交换领域预计将占据氢燃烧发动机市场 60% 以上的份额。该技术通过促进氢的高效利用,在氢燃烧发动机中发挥着至关重要的作用。虽然质子交换膜用于燃料电池,但它有助于提高混合氢发动机设计中的氢喷射和燃烧效率。 PEM 材料的进步正在提高耐用性和性能,使氢气燃烧更加适合应用。通过持续的研究,PEM 技术预计将补充氢燃烧发动机,优化功率输出并减少排放。

申请(乘用车商用车船舶其他)

预计到 2037 年,乘用车领域将占据显着的氢燃烧发动机市场份额,因为它提供了传统汽油和柴油发动机的低排放替代品。丰田和马自达等顶级乘用车制造商正在开发氢动力内燃机,以保留传统汽车的驾驶体验,同时减少二氧化碳排放。与燃料电池不同,氢燃烧汽车发动机可以利用现有的发动机架构,从而使采用更具成本效益。这些发动机的使用降低了生产成本,并提供了适合长途旅行的更长续航里程。随着对加氢基础设施的投资不断增加,氢动力乘用车作为一种可持续的交通方式越来越受到关注。

我们对全球氢内燃机市场的深入分析包括以下细分市场:

技术

  • 质子膜交换
  • 磷酸燃料电池
  • 其他

应用

  • 乘用车
  • 商用车
  • 发货
  • 其他

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氢内燃机行业 - 区域范围

北美市场分析

到 2037 年底,北美氢燃烧发动机市场的收入份额预计将达到 48.5% 左右。随着各行业寻求柴油发动机的低碳替代品,该市场越来越受欢迎。美国能源部 70 亿美元的氢中心计划等政府举措正在加速氢基础设施的发展。包括康明斯和佩卡在内的领先发动机制造商正在投资用于重型卡车和越野应用的氢燃料内燃机。随着监管支持的不断增加和企业对脱碳的承诺不断增加,北美正在成为氢动力出行的关键参与者。

随着各行业优先考虑运输和重型机械的清洁替代品,美国氢内燃机市场正在扩大。主要汽车制造商正在开发氢动力内燃机,以满足更严格的排放法规。此外,拜登政府的清洁能源政策和联邦对氢基础设施的资助正在加速采用。根据美国能源部替代燃料数据中心的数据,截至 2024 年,美国共有 54 个开放零售加氢站,其中大多数加氢站位于加利福尼亚州。因此,随着加氢网络的进步和数量的增加,美国将自己定位为氢燃烧技术的领导者。

加拿大由于该国丰富的可再生能源资源和清洁氢气生产的战略举措,氢内燃机市场正在不断增长。加拿大政府的氢战略旨在使加拿大成为氢技术的全球领导者,推动对卡车运输和工业应用氢动力发动机的投资。 Westport Fuel Systems 和 Ballard Power 等公司正在推进商用车的氢燃烧技术。在强有力的支持和合作伙伴关系下,加拿大拥有强大的氢生态系统来实现重工业脱碳。英国 VivoPower International 与加拿大未来汽车解决方案和技术 (FAST) 于 2024 年 9 月宣布的合并协议就说明了这一点。此次合并符合该国的氢战略,该战略旨在利用该国的可再生能源潜力建立强大的氢经济。

欧洲市场分析:

由于欧盟积极的脱碳政策以及到 2040 年禁止新型柴油卡车的政策,欧洲预计将在 2025 年至 2037 年获得强劲的市场份额。曼恩和沃尔沃等顶级汽车制造商正在开发氢燃料发动机,以满足严格的排放目标并保持长途效率。欧盟修订后的重型车辆二氧化碳标准要求到 2030 年将二氧化碳排放量减少 45%,然后在 2035 年减少 65%,到 2040 年减少 90%,从而鼓励对氢技术的投资。随着加氢网络投资的不断增加,欧洲将氢燃烧定位为重型运输的主要替代方案。

由于政府支持的举措,氢燃烧发动机市场在英国不断发展,其中包括旨在扩大交通行业氢气生产和使用的氢能战略。 JCB 和 Ricardo 等公司正在开创用于建筑和重型车辆的氢发动机技术。到 2040 年禁止新型柴油卡车的禁令正在推动各行业采用氢气作为可行的低碳替代品。

德国的氢燃烧发动机市场是由强大的工业基础和对氢的承诺(国家氢战略的一部分)推动的。宝马和道依茨公司等汽车制造商正在开发氢动力发动机,以实现商业运输脱碳。该国对氢气生产的投资,例如与澳大利亚和中东的合作伙伴关系,确保了稳定的燃料供应。通过扩大氢走廊和政府支持的项目,德国正在推进氢燃烧技术。

Hydrogen Combustion Engine Market Share
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主导氢内燃机市场的公司

    氢燃烧发动机市场竞争激烈,主要参与者在创新和商业化方面处于领先地位。主要参与者正在投资研发,以优化氢发动机效率和排放,同时利用现有的内燃机技术。战略伙伴关系、政府合作和进步是塑造市场的关键因素。以下是氢燃烧发动机市场的一些领先企业:

    • 宝马集团
      • 公司概览
      • 业务战略
      • 主要产品
      • 财务业绩
      • 关键绩效指标
      • 风险分析
      • 近期发展
      • 区域业务
      • SWOT 分析
    • 康明斯公司
    • 福特汽车公司
    • 通用汽车公司
    • 马自达汽车公司
    • 爱科公司
    • 力拓
    • JCB
    • 曼能源解决方案

最新发展

  • 2025 年 3 月,康明斯带领庄信万丰 (Johnson Matthey)、PHINIA 和 Zircotec 等科技公司组成的联盟成功交付了专为中型卡车和客车设计的 6.7 升氢内燃机。这项名为“布鲁内尔计划”的计划获得了英国政府的资助,并得到了英国先进推进中心 (APC) 的推动。
  • 2025 年 3 月,密歇根大学和加州大学河滨分校的官员与多家行业合作伙伴一起致力于成立北美氢发动机联盟 (H2EA-NA)。该联盟将推广氢作为一种可行的替代燃料,可以补充内燃机,同时支持向电动和其他零排放技术的过渡。

作者致谢:  Saima Khursheed


  • Report ID: 7425
  • Published Date: May 02, 2025
  • Report Format: PDF, PPT

常见问题 (FAQ)

2024 年氢内燃机市场价值为 212 亿美元,预计在预测期内(即 2025-2037 年)盈利复合年增长率将达到 9.8%。

2024 年,全球氢燃烧发动机市场的盈利估值为 212 亿美元,预计到 2037 年将达到 712 亿美元,在预测期内(即 2025-2037 年)复合年增长率为 9.8%。

市场上的主要参与者有康明斯公司、JCB、福特汽车公司、通用汽车公司、马自达汽车公司、爱科公司等。

从技术来看,到2037年,质子膜交换领域预计将占据60.0%的份额。该技术通过促进氢的高效利用,在氢燃烧发动机中发挥着至关重要的作用。

到 2037 年,北美预计将占据 48.5% 的主导地位。随着各行业寻求柴油发动机的低碳替代品,该市场越来越受欢迎。
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