Globale Marktgröße, Prognose und Trendhighlights für 2025–2037
Die Größe des Marktes für Gasdiffusionsschichten wurde im Jahr 2024 auf 1,29 Milliarden US-Dollar geschätzt und wird bis 2037 voraussichtlich 34,63 Milliarden US-Dollar überschreiten, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von über 28,8 % im Prognosezeitraum, also zwischen 2025 und 2037, entspricht. Im Jahr 2025 wird die Branchengröße der Gasdiffusionsschicht auf 1,61 Milliarden US-Dollar geschätzt.
Der Grund für das Wachstum liegt in der steigenden Nachfrage nach Energie auf der ganzen Welt, die vor allem durch die expandierenden Volkswirtschaften der Entwicklungsländer aufgrund der zunehmenden industriellen Aktivität und Fortschritte in Industrie- und Entwicklungsländern angetrieben wird.
Laut dem Weltwirtschaftsforum wird die durchschnittliche jährliche Wachstumsrate des weltweiten Strombedarfs zwischen diesem Jahr und 2026 voraussichtlich 3,4 % erreichen.
Markt für Gasdiffusionsschichten: Wachstumstreiber und Herausforderungen
Wachstumstreiber
- Steigende Verkäufe von Elektrofahrzeuge – Die Gasdiffusionsschichtlandschaft wird maßgeblich durch die steigende Nachfrage nach Brennstoffzellen-Elektroautos vorangetrieben, die zu einem grundlegenden Bestandteil von werden könnten CO2-freier Transport.
Beispielsweise gab es im Jahr 2023 im Vergleich zum Vorjahr einen Anstieg der weltweiten BEV-Verkäufe um etwa 24 %. - Neueste Entwicklungen in der Gasdiffusionsschichttechnologie – Die erste 3D-druckbare Fluorpolymer-Gasdiffusionsschicht wurde von Forschern am Lawrence Livermore National Laboratory und der University of Toronto hergestellt. Sie soll Möglichkeiten zur Verbesserung der Gasdiffusionselektrode (GDE) für CO2-Reduktionsreaktionen bieten und eine verbesserte elektrochemische CO2-Reduktionsleistung bieten.
Herausforderungen
- Exorbitante Kosten im Zusammenhang mit der Gasdiffusionsschicht – Polyacrylnitrilfasern (PAN), ein Kunstharz, das durch Polymerisation von Acrylnitril hergestellt wird, sind der Hauptbestandteil, der bei der Herstellung der Gasdiffusionsschicht verwendet wird, was zu höheren Produktionskosten führt.
Obwohl PAN-basierte Kohlenstofffasern für ihre außergewöhnliche Leistung und Festigkeit bekannt sind, ist die Herstellung des Vorläufermaterials kostspielig, da sie energieintensive Prozesse erfordert, einschließlich des Karbonisierungsprozesses, und die Gesamtkosten werden auch durch den Bedarf an Spezialmaschinen und regulierten Umgebungen während des Produktionsprozesses erhöht.
Darüber hinaus ist hochwertiges PAN eines der Vormaterialien, die bei der Herstellung von Carbonfasern verwendet werden, und trägt dazu bei, dass das Endprodukt den hohen Standards entspricht, die erheblich zu den Gesamtkosten des Materials beitragen.
Unterbrechungen in der Lieferkette – Naturkatastrophen, geopolitische Unruhen oder andere Ereignisse können zu Unterbrechungen in der Lieferkette führen, die sich auf die Produktion sowie die Verfügbarkeit und Kosten von Gasdiffusionsschichtlösungen auswirken, wie z. B. Engpässe bei wesentlichen Materialien oder Komponenten.
Markt für Gasdiffusionsschichten: Wichtige Erkenntnisse
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Basisjahr |
2023 |
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Prognosejahr |
2024–2036 |
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CAGR |
29 % |
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Basisjahr-Marktgröße (2023) |
1 Milliarde US-Dollar |
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Prognosemarktgröße für das Jahr (2036) |
5 Milliarden US-Dollar |
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Regionaler Geltungsbereich |
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Segmentierung der Gasdiffusionsschicht
Anwendung (Polymerelektrolyt-Brennstoffzellen, Wasserstoff-/Sauerstoff-Luft-Brennstoffzellen, Direktmethanol-Brennstoffzellen)
Das Segment Wasserstoff-/Sauerstoff-Luft-Brennstoffzellen wird voraussichtlich bis 2037 einen Marktanteil von mehr als 40 % für Gasdiffusionsschichten halten. Das Segmentwachstum ist auf die steigende Nachfrage nach tragbaren Elektronikgeräten wie Mobiltelefonen und Laptops zurückzuführen. Beispielsweise wird es bis 2025 mehr als 15 Milliarden Mobilgeräte geben, was einem Anstieg von rund 4 Milliarden gegenüber dem Niveau von 2020 entspricht.
Wasserstoff-/Sauerstoff-Luft-Brennstoffzellen, üblicherweise bekannt als Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen, werden zur Stromversorgung tragbarer elektronischer Geräte wie Laptops und Mobiltelefone verwendet.
Gasdiffusionsschichten oder GDLs sind wesentliche Bestandteile vieler verschiedener Arten von Brennstoffzellen, wie z. B. Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEM), die hauptsächlich Gase und Wasser transportieren und für die Verteilung der Reaktionsgase auf die Katalysatoroberfläche und für die Stromleitung zu den Kollektorplatten verantwortlich sind.
Neben der Gewährleistung der mechanischen Integrität der Membran-Elektroden-Anordnung erfüllen Gasdiffusionsschichten eine Vielzahl wichtiger Funktionen im Betrieb der PEM-Brennstoffzelle, darunter Gasverteilung, Wassertransport sowie thermische und elektrische Leitung, da eine PEM-Brennstoffzelle eine gleichmäßige Diffusion des in Energie umgewandelten Gases (Wasserstoff und Luft/Sauerstoff) erfordert.
Darüber hinaus ist die Gasdiffusionsschicht ein Element, das für die Funktion von Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzellen (PEMFCs) wesentlich ist, da sie für die Lieferung der Reaktanten an die Katalysatorschichten verantwortlich ist und außerdem als Kanal für die Bewegung von Gas, Wasser, Wärme und Elektronen fungiert.
Darüber hinaus ist in einer Direktmethanol-Brennstoffzelle die Gasdiffusionsschicht (GDL) ein entscheidender Teil der Membran-Elektroden-Einheit (DMFC), die erhebliche Auswirkungen auf das Kraftstoff- und Wassermanagement hat.
Typ (Kohlepapier, Kohletuch)
Das Kohlepapiersegment im Markt für Gasdiffusionsschichten wird in Kürze eine bemerkenswerte jährliche Wachstumsrate verzeichnen. Der Markt für Gasdiffusionsschichten für Brennstoffzellen wird aufgrund seiner überlegenen Eigenschaften von Kohlepapier dominiert, zu denen hohe Leitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und hohe Gasdurchlässigkeit gehören, die der Elektrokatalysatorschicht strukturelle Unterstützung bieten und gleichzeitig als Stromkollektor fungieren.
Gasdiffusionsschichten (GDLs) können in verschiedenen Formaten kommerziell erworben werden, einschließlich Kohlepapier, das in einer einzelnen Zelle oder einem Stapel einer Brennstoffzelle, die sich zwischen der Membran und der Graphitplatte befindet, verschiedene Verwendungsmöglichkeiten findet.
GDLs bestehen aus porösem Kohlepapier, das mit einer mikroporösen Schicht beschichtet wurde, um Wasser abzuweisen.
Darüber hinaus machen die hervorragende elektrische/thermische Leitfähigkeit und Gasdurchlässigkeit von Kohlenstoffgewebe es zum idealen MPS-Material, das auch häufig für PEMFC- und DMFC-Brennstoffzellenanwendungen verwendet wird.
Unsere eingehende Analyse des Gasdiffusionsschichtmarktes umfasst die folgenden Segmente:
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Typ |
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Diesen Bericht anpassenGasdiffusionsschichtindustrie – regionale Übersicht
APAC Marktstatistiken
Die Industrie im asiatisch-pazifischen Raum dürfte bis 2037 mit 43 % den größten Umsatzanteil haben. Das Marktwachstum in der Region wird auch aufgrund der steigenden Treibhausgasemissionen erwartet. Beispielsweise emittierte der asiatisch-pazifische Raum im Jahr 2022 insgesamt mehr als 15 Milliarden Tonnen Kohlendioxid.
Daher hat die Regierung mehrere politische Maßnahmen umgesetzt, um die Verwendung von Wasserstoff als Kraftstoff in der Region zu fördern, da viele Nationen Wasserstoff als alternativen Kraftstoff und als Brücke zu einer nachhaltigen Entwicklung untersuchen, um Netto-Null-Emissionen zu erreichen. Daher gewinnen Brennstoffzellen, die auf Gasdiffusionsschichten basieren, in der Region immer mehr an Bedeutung.
China ist einer der am schnellsten wachsenden Gasdiffusionsschichtmärkte für Brennstoffzellentechnologie im asiatisch-pazifischen Raum, gefolgt von Südkorea aufgrund der umfassenden Kommerzialisierung von Brennstoffzellen.
Japan steht seit langem an der Spitze der Brennstoffzellen- und grünen Wasserstofftechnologie, was zu einer erheblichen Einführung von Gasdiffusionsschichten geführt hat.
Zum Beispiel hat die japanische Regierung im Juni 2023 ihre grundlegende Wasserstoffstrategie aktualisiert, die darauf abzielt, in den nächsten 15 Jahren etwa 98 Milliarden US-Dollar in neun wichtige Technologien wie Brennstoffzellen und Wasserelektrolysegeräte zu investieren.
Europäische Marktanalyse
Die Region Europa wird im Prognosezeitraum ebenfalls ein enormes Wachstum für den Markt für Gasdiffusionsschichten verzeichnen und aufgrund der zunehmenden Fokussierung auf Nachhaltigkeit in dieser Region den zweiten Platz einnehmen. Die Wachstumsstrategie der Europäischen Union, bekannt als European Green Deal (EGD), zielt darauf ab, das Naturkapital zu verbessern und bis 2050 Klimaneutralität zu erreichen, indem Umweltverschmutzung beseitigt und sichergestellt wird, dass niemand zurückgelassen wird.
Es wird erwartet, dass dies die Einführung von Brennstoffzellen in der Region vorantreiben und zu einer höheren Nachfrage nach Gasdiffusionsschichten führen wird.
Deutschland entwickelt seit vielen Jahren Brennstoffzellen für den Einsatz als mobile Energiequelle für Autos, was zu einem höheren Bedarf an Gasdiffusionsschichten führt.
Außerdem wurde das erste mit Wasserstoffbrennstoffzellen betriebene Haus in Europa von Forschern der Universität Sannio in Süditalien gebaut, um sowohl Wohn- als auch Gewerbebauten mit Strom zu versorgen.
Unternehmen, die den Markt für Gasdiffusionsschichten dominieren
- Caplinq Corporation
- Unternehmensübersicht
- Geschäftsstrategie
- Wichtige Produktangebote
- Finanzielle Leistung
- Wichtige Leistungsindikatoren
- Risikoanalyse
- Neueste Entwicklung
- Regionale Präsenz
- SWOT-Analyse
- Freudenberg-Gruppe
- AvCarb LLC
- Brennstoffzellen usw.
- Mitsubishi Chemical Corporation
- Mott Corporation
- SGL Carbon
- Technische Faserprodukte
- GKD Gebr
- Kufferath AG.
Der Markt für Gasdiffusionsschichten besteht aus vielen wichtigen Akteuren, die verschiedene strategische Initiativen starten, um ihre Marktposition in der Branche auszubauen.
In the News
- Die Freudenberg Group kündigte an, im Rahmen eines Vertrags Brennstoffzellenstacks mit Gasdiffusionsschichten zu liefern, um die Massenproduktion von Brennstoffzellenstacks zu beschleunigen.
Darüber hinaus baut Freudenberg nun weitere Linien an seinem Hauptsitz in Weinheim aus, um seine Produktionskapazität zu erhöhen. Daher wird die Brennstoffzellentechnologie auch in Zukunft ein wichtiger Bestandteil ihrer kommerziellen Bemühungen sein. - AvCarb LLC führte eine neue mikroporöse Schicht (MPL) der Serie 9 für unsere Gas Diffusion Layer (GDL)-Technologie mit verbesserter MPL-Zusammensetzung ein, die die produktionsbedingte Penetration reduziert, dem Brennstoffzellensystem eine gleichmäßige Oberfläche für nachfolgende Beschichtungen verleiht, den Membranschutz verbessert und den Kontaktwiderstand verringert, was den Hochfrequenzwiderstand (HFR) senkt.
Autorenangaben: Dhruv Bhatia
- Report ID: 6080
- Published Date: May 29, 2024
- Report Format: PDF, PPT
