Размер мирового рынка двигателей внутреннего сгорания на водороде по технологии (топливный элемент с протонообменной мембраной, твердооксидный топливный элемент, щелочной топливный элемент, топливный элемент на основе расплавленного карбоната), по применению (легковые автомобили, коммерческие автомобили, суда, аэрокосмическая промышленность), по компоненту (блок двигателя, топливный инжектор, турб

Размер и прогноз рынка двигателей внутреннего сгорания на водороде

Размер рынка двигателей внутреннего сгорания на водороде оценивался в 46,18 млрд долларов США в 2023 году и, по прогнозам, достигнет 92,46 млрд долларов США к 2031 году, растущий со среднегодовым темпом роста 10% в период с 2024 по 2031 год.

• Двигатель внутреннего сгорания на водороде — это двигатель внутреннего сгорания, работающий на водороде, а не на традиционных углеводородных видах топлива, таких как бензин или дизельное топливо. Двигатель работает аналогично типичным двигателям внутреннего сгорания, в которых водород смешивается с воздухом и воспламеняется в камере сгорания, что приводит к высоким температурам, которые приводят в движение поршни и вырабатывают механическую мощность.
• Сгорание водорода производит водяной пар в качестве основного побочного продукта, что делает его более чистой альтернативой с гораздо меньшими выбросами загрязняющих веществ, таких как углекислый газ, оксиды азота и твердые частицы. Двигатели внутреннего сгорания водорода используют существующую технологию двигателей, помогая сократить выбросы парниковых газов и зависимость от ископаемого топлива.
• Будущее двигателей внутреннего сгорания водорода выглядит многообещающим, особенно как переходная технология к более устойчивому энергетическому сценарию. Эти двигатели являются более чистой альтернативой традиционному ископаемому топливу, генерируя только водяной пар и следы загрязняющих веществ, что соответствует мировым усилиям по минимизации выбросов парниковых газов. Технология сгорания водорода может использовать преимущества существующей инфраструктуры двигателей внутреннего сгорания (ДВС), предоставляя более непосредственный вариант, пока технологии водородных топливных элементов и электромобилей развиваются и масштабируются. Ожидается, что достижения в области производства, хранения и доставки водорода, а также государственное регулирование и инвестиции в зеленую энергетику повысят жизнеспособность и использование двигателей внутреннего сгорания на водороде в различных отраслях промышленности, включая транспорт и производство.

Глобальная динамика рынка двигателей внутреннего сгорания на водороде

Ключевые рыночные динамики, которые формируют глобальный рынок двигателей внутреннего сгорания на водороде, включают

Ключевые драйверы рынка

• Интеграция возобновляемых источников энергииВодород можно создавать с использованием возобновляемых источников энергии, таких как ветер, солнце и гидроэлектроэнергия через процесс, известный как электролиз. Использование возобновляемых источников энергии при производстве водорода обеспечивает устойчивое и экологически чистое снабжение водородом, следовательно, поощряет использование водородных двигателей внутреннего сгорания. Эта синергия способствует всемирному переходу к экономике с низким содержанием углерода.
• Энергетическая безопасность и независимостьДвигатели внутреннего сгорания водорода предоставляют решение для уменьшения зависимости от импортируемой нефти при одновременном повышении энергетической безопасности. Страны со значительными возобновляемыми ресурсами могут производить водород локально, снижая свою зависимость от иностранных источников энергии и повышая свою энергетическую независимость. Этот компонент особенно привлекателен для стран, стремящихся укрепить свои планы энергетической безопасности.
• Переход в автомобильной промышленностиАвтомобильная промышленность совершает огромный сдвиг в сторону более чистых, более устойчивых технологий. Крупные автопроизводители вкладывают значительные средства в водородные технологии в рамках более масштабных усилий по созданию автомобилей с нулевым уровнем выбросов. Двигатели внутреннего сгорания на водороде предлагают альтернативу аккумуляторным электромобилям, особенно в тяжелых условиях эксплуатации и на большие расстояния, где ограничения по аккумулятору более строгие.
• Развитие инфраструктурыРост инфраструктуры заправки водородом является ключевым фактором рынка двигателей внутреннего сгорания на водороде. Инвестиции в сети производства, хранения и распределения водорода имеют решающее значение для содействия широкому использованию автомобилей на водороде. Государственные стимулы и инвестиции частного сектора ускоряют развитие водородной инфраструктуры, делая ее более доступной для потребителей и предприятий.

Основные проблемы

• Экономические проблемыПроизводство водорода по разумной цене остается серьезной проблемой. В настоящее время большая часть водорода производится из природного газа путем парового риформинга метана, что не является полностью экологически чистым. Электролиз, который генерирует зеленый водород, является дорогостоящим из-за его высоких энергетических потребностей и ограниченной эффективности.
• Технологические проблемыДвигатели внутреннего сгорания на водороде (ДВС) имеют худшую тепловую эффективность, чем водородные топливные элементы. Улучшение экономичности ДВС при сохранении производительности и надежности представляет собой значительную проблему. Водород имеет высокую скорость пламени и широкий диапазон воспламеняемости, что может вызвать преждевременное зажигание и детонацию. Управление этими свойствами сгорания для обеспечения плавной и эффективной работы двигателя является сложной задачей.
• Проблемы окружающей среды и устойчивого развитияЧтобы быть по-настоящему устойчивыми, двигатели внутреннего сгорания на водороде должны использовать зеленый водород, полученный из возобновляемых источников. Масштабирование производства зеленого водорода является огромной проблемой из-за высоких цен и необходимости значительной мощности возобновляемой энергии. Хотя двигатели внутреннего сгорания на водороде выбрасывают нулевой углерод в выхлопной трубе, все воздействие на окружающую среду определяется тем, как производится водород.
• Общественное восприятие и ПринятиеПо сравнению с BEV и FCV, общественность мало осведомлена о водородных двигателях внутреннего сгорания и их преимуществах. Для стимулирования принятия на рынке необходимо повысить осведомленность и приемлемость общественности посредством образования и пропаганды. Уверенность потребителей в безопасности, надежности и эффективности водородных двигателей внутреннего сгорания имеет решающее значение.

Основные тенденции

• Технологические достиженияТекущие НИОКР направлены на повышение эффективности и производительности водородных двигателей внутреннего сгорания. Это включает в себя улучшенные топливные форсунки, усовершенствованные камеры сгорания и усовершенствованные системы зажигания для обеспечения полного и эффективного сгорания водорода. Гибридные системы все чаще создаются путем объединения двигателей внутреннего сгорания на водороде с электрическими силовыми агрегатами.
• Принятие на рынке и применениеВ то время как электромобили (ЭМ) доминируют в новостях, двигатели внутреннего сгорания на водороде набирают популярность в категориях, где аккумуляторно-электрические силовые агрегаты менее эффективны, таких как тяжелые грузовики, автобусы и коммерческие автомобили.
• Осведомленность и принятие потребителямиПотребители становятся все более осведомленными об экологических преимуществах водорода, что приводит к повышению интереса и принятию. Образовательные усилия и демонстрации помогают повысить доверие к водородным технологиям. Обеспечение безопасности и надежности двигателей внутреннего сгорания на водороде имеет решающее значение для доверия потребителей.
• Гонка за инновациямиКомпании стремятся патентовать прорывные технологии и получать конкурентное преимущество на рынке водорода. Это включает в себя усовершенствования в хранении водорода, процессах сгорания и интеграции с возобновляемыми источниками энергии.

Анализ мирового рынка двигателей внутреннего сгорания на водороде по регионам

Вот более подробный региональный анализ мирового рынка двигателей внутреннего сгорания на водороде

Северная Америка

• Природный газ, возобновляемые источники энергии, такие как ветер и солнце, а также ядерная энергия легко доступны в Северной Америке, что упрощает производство водорода. Такое разнообразие источников энергии позволяет производить водород с использованием различных технологий, включая паровой риформинг метана (SMR), электролиз и газификацию биомассы, что потенциально позволяет производить водород в больших масштабах.
• Североамериканские фирмы и академические учреждения активно стремятся к технологическому совершенствованию технологии двигателей внутреннего сгорания на водороде за счет расходов на НИОКР. Мощная инновационная экосистема региона, включающая известные университеты и исследовательские центры, способствует прогрессу в области производства, хранения и потребления водорода. Кроме того, процветающая культура стартапов в Северной Америке, особенно в Кремниевой долине, способствует предпринимательству и инновациям в разработке таких технологий, как двигатели внутреннего сгорания водорода.
• Кроме того, действия правительства и законодательство, поддерживающие использование водорода в качестве чистого энергоносителя, создают рыночный спрос на двигатели внутреннего сгорания водорода. Североамериканские федеральные и региональные правительства постепенно осознают ценность водорода и принимают политику для его поощрения, такую ​​как исследовательские гранты, налоговые льготы и инициативы в области чистого транспорта. Североамериканский рынок открывает огромные перспективы для двигателей внутреннего сгорания водорода, особенно в сфере большегрузного транспорта. Сотрудничество между государственными учреждениями, представителями отрасли и научно-исследовательскими институтами способствует инновациям и ускоряет внедрение технологий двигателей внутреннего сгорания водорода посредством таких инициатив, как государственно-частное партнерство, консорциумы и совместные предприятия. Крупнейшие североамериканские автопроизводители рассматривают двигатели внутреннего сгорания на водороде как часть своих будущих продуктовых портфелей, при этом сотрудничество между автопроизводителями, поставщиками технологий и поставщиками топлива имеет решающее значение для разработки и коммерциализации транспортных средств на водородном топливе.
• Кроме того, развитие инфраструктуры в Северной Америке включает усилия по созданию инфраструктуры заправки водородом для содействия внедрению двигателей внутреннего сгорания на водороде. Инвестиции в заправочные станции на водороде растут, особенно в районах с высокой плотностью населения и транзитными связями. Использование существующей инфраструктуры для производства, распределения и хранения водорода, такой как газопроводы и электросети, поможет ускорить создание сильной водородной экосистемы в Северной Америке.
• Страны Северной Америки стремятся снизить выбросы парниковых газов и перейти на более чистые источники энергии, что стимулирует разработку двигателей внутреннего сгорания на водороде для декарбонизации транспортного и промышленного секторов, а также способствует интеграции возобновляемых источников энергии. Двигатели внутреннего сгорания на водороде имеют нулевые выбросы выхлопных газов, что помогает улучшить качество воздуха и здоровье населения в городах, где загрязнение воздуха является серьезной проблемой.

Азиатско-Тихоокеанский регион

• Несколько стран Азиатско-Тихоокеанского региона, включая Японию, Южную Корею, Китай и Австралию, объявили об агрессивных водородных программах для содействия разработке и внедрению водородных технологий. Эти методы, которые включают финансовые стимулы, субсидии и нормативные меры, направлены на стимулирование инвестиций в водородную инфраструктуру и НИОКР. Многие страны региона поставили агрессивные цели по сокращению выбросов парниковых газов и переходу на более чистую энергию. Двигатели внутреннего сгорания на водороде с нулевыми выбросами на момент использования рассматриваются как средство достижения этих целей. Правительства отдают приоритет развитию водородных технологий как части более широких промышленных стратегий, направленных на повышение энергетической безопасности, стимулирование инноваций и ускорение экономического роста.
• Академические исследователи, правительственные организации и коммерческие фирмы сотрудничают для стимулирования инноваций в области двигателей внутреннего сгорания на водороде. Совместные исследовательские проекты, соглашения о передаче технологий и государственно-частное партнерство ускоряют коммерциализацию водородных технологий. Автопроизводители в Азиатско-Тихоокеанском регионе, в частности, в Китае, Японии и Южной Корее, увеличивают инвестиции в технологию водородных двигателей внутреннего сгорания, чтобы соответствовать жестким нормам выбросов и удовлетворять растущий спрос клиентов на экологически чистые транспортные средства.
• Кроме того, водородные двигатели внутреннего сгорания также набирают популярность в большегрузных транспортных средствах, включая грузовики, автобусы и строительную технику. Страны с крупными промышленными секторами, такие как Китай и Индия, рассматривают водород в качестве топлива для декарбонизации своих отраслей с высоким уровнем выбросов. Правительства и частные предприятия в Азиатско-Тихоокеанском регионе инвестируют в развитие инфраструктуры заправки водородом, чтобы удовлетворить растущий спрос региона на водородные транспортные средства. Это включает в себя создание заправочных станций вдоль важных транспортных маршрутов и в мегаполисах.
• Инвестиции в производство электролизеров и установки по производству водорода осуществляются с целью снижения стоимости зеленого водорода и содействия расширению водородной экономики в странах Азиатско-Тихоокеанского региона. Потребительский спрос на более экологичные источники энергии растет, поскольку люди все больше осознают экологические последствия использования ископаемого топлива. Двигатели внутреннего сгорания на водороде, которые являются устойчивой альтернативой с нулевым выбросом выхлопных газов, привлекательны для экологически чувствительных потребителей. Азиатско-Тихоокеанский регион является крупным и разнообразным рынком для двигателей внутреннего сгорания на водороде, с миллионами автомобилей и промышленного оборудования, требующих силовых агрегатов с низким уровнем выбросов. Огромный размер рынка создает значительные перспективы для производителей водорода и инвесторов.
• Кроме того, страны Азиатско-Тихоокеанского региона активно сотрудничают с международными партнерами для ускорения исследований и внедрения водородных технологий. Это включает сотрудничество с европейскими странами, Соединенными Штатами и международными организациями, такими как Международное энергетическое агентство (МЭА) и Совет по водороду. Правительства, университеты и исследовательские организации по всему Азиатско-Тихоокеанскому региону вкладывают значительные средства в исследования и разработки в области водорода. Это включает в себя усовершенствования в технологии двигателей внутреннего сгорания на водороде, хранении и доставке топлива, а также в материаловедении.

Глобальный рынок двигателей внутреннего сгорания на водородеанализ сегментации

Глобальный рынок двигателей внутреннего сгорания на водороде сегментирован на основе технологии, применения, компонентов и географии.

Рынок двигателей внутреннего сгорания на водороде по технологии

• Топливные элементы с протонообменной мембраной
• Твердооксидные топливные элементы
• Щелочные топливные элементы
• Топливные элементы на расплавленном карбонате

Основываясь на технологии, глобальный рынок двигателей внутреннего сгорания на водороде сегментирован на топливные элементы с протонообменной мембраной, твердооксидные топливные элементы, щелочные топливные элементы и топливные элементы на расплавленном карбонате. В настоящее время преобладает технология PEMFC. PEMFC имеют высокую плотность мощности, быстрое время запуска и низкие рабочие температуры, что делает их идеальными для различных применений, включая автомобильную и стационарную генерацию электроэнергии. С другой стороны, технология твердооксидных топливных элементов (SOFC) быстро развивается. SOFC работают в условиях высоких температур и могут использовать широкий спектр топлива, включая водород.

Рынок двигателей внутреннего сгорания водорода по применению

• Пассажирские автомобили
• Коммерческие автомобили
• Корабли
• Авиакосмическая промышленность

В зависимости от применения глобальный рынок двигателей внутреннего сгорания водорода сегментирован на пассажирские автомобили, коммерческие автомобили, корабли и аэрокосмическую промышленность. В настоящее время доминируют коммерческие автомобили из-за растущего спроса на более чистые транспортные альтернативы, особенно в мегаполисах со строгими законами о выбросах. Тем не менее, индустрия легковых автомобилей быстро растет, движимая потребительским интересом к транспортным средствам с нулевым уровнем выбросов и государственными стимулами для содействия их внедрению.

Рынок двигателей внутреннего сгорания на водороде, по компонентам

• Блок двигателя
• Топливный инжектор
• Турбокомпрессор
• Свеча зажигания

Основываясь на компонентах, глобальный рынок двигателей внутреннего сгорания на водороде сегментирован на блок двигателя, топливный инжектор, турбокомпрессор и свечу зажигания. Компонент топливного инжектора выделяется как доминирующий, поскольку двигатели внутреннего сгорания на водороде в значительной степени зависят от систем впрыска топлива для улучшения соотношения топливно-воздушной смеси, что делает его критически важным для производительности и эффективности двигателя. Между тем, важность турбокомпрессора быстро растет, что обусловлено необходимостью максимизировать мощность и эффективность двигателя за счет сжатия входящего воздуха для увеличения поступления кислорода, тем самым улучшая сгорание и общую производительность двигателя.

Ключевые игроки

Отчет об исследовании «Глобальный рынок двигателей внутреннего сгорания на водороде» предоставит ценную информацию с акцентом на мировой рынок, включая некоторых основных игроков, таких как Rio Tinto, MAN, Komatsu, BMW, Honda, JCB и Toyota. Наш анализ рынка также включает раздел, посвященный исключительно таким основным игрокам, в котором наши аналитики предоставляют информацию о финансовых отчетах всех основных игроков, а также сравнительный анализ их продукции и SWOT-анализ. Раздел конкурентной среды также включает ключевые стратегии развития, рыночную долю и анализ рыночного рейтинга вышеупомянутых игроков во всем мире.

Глобальный рынок двигателей внутреннего сгорания на водородепоследние разработки

• В январе 2023 года компания JCB представила совершенно новый двигатель внутреннего сгорания на водороде. ДВС на водородном топливе предназначен для использования в строительной и сельскохозяйственной технике в качестве «альтернативы с нулевым уровнем выбросов». Прототип экскаватора-погрузчика JCB и телескопические погрузчики Load All уже оснащены водородным двигателем внутреннего сгорания, который инженерная группа компании разработала за относительно короткий период.
• В январе 2024 года компания Cummins объявила, что впервые представит свой водородный двигатель B6.7H следующего поколения строительной отрасли на апрельской выставке Intermit в Париже. Новая конструкция двигателя B6.7 обеспечивает единообразный монтаж и требование пространства для чистого дизельного, биодизельного, природного газа и водородного топлива. Основной блок двигателя остается прежним, а головка и топливная система являются ключевыми изменениями. Их можно устанавливать на то же оборудование, что и современный дизель, при этом используя ту же трансмиссию, системы охлаждения и гидравлические системы, что снижает сложность для производителей оборудования и их клиентов.

Область отчета

Методология исследования рынка