Автор: Jaikishan Verma, Senior Research Analyst
20 февраля 2025 г.
Согласно новому отчету UnivDatos, ожидается, что объем рынка водородных двигателей внутреннего сгорания достигнет USD млрд к 2032 году, увеличиваясь в среднем на ~10% в год.
Рынок водородных двигателей внутреннего сгорания (ДВС) постепенно вступает в многообещающую фазу снижения выбросов углерода в отраслях, которые в значительной степени зависят от ископаемого топлива. Водородный ДВС означает двигатель внутреннего сгорания, в котором происходит сжигание водорода вместо бензина или дизельного топлива, поскольку он обладает потенциалом для открытия пути к чистым источникам энергии, особенно в отраслях, которые не могут быть электрифицированы. Хотя водородные топливные элементы привлекли наибольшее внимание в отношении автомобилей с водородным двигателем, водородные ДВС предлагают новый подход, использующий основные системы и оборудование двигателей. Учитывая возобновленное внимание со стороны правительств и отраслей развитых, а также развивающихся стран, рынок водородных ДВС продолжит развиваться и приносить пользу в будущем.
Примечательно, что технология водородных ДВС напрямую связана с государственными программами по борьбе с изменением климата и снижению выбросов углерода. Регулирующие органы по выбросам в Европейском Союзе, Северной Америке и Азиатско-Тихоокеанском регионе устанавливают высокие стандарты выбросов для снижения воздействия на транспорт и промышленность. Для снижения выбросов почти до нуля к середине столетия и в последующий период водород был признан важной частью энергетической системы.
Правительства не только предоставляют стимулы посредством субсидий и т. д. для продвижения использования водородных технологий, но и непосредственно участвуют в инфраструктурном развитии водородных технологий. ЕС установил цели в отношении проникновения водорода в различные сектора и предоставляет субсидии на развитие инфраструктуры для производства, хранения и транспортировки водорода. Аналогичным образом, такие страны, как Япония и Южная Корея, выделили значительные части своих национальных бюджетов на водородную экономику и выделили значительные средства на исследования, разработки и пилотные проекты. Такая государственная поддержка стимулирует потребность в водородных ДВС, главным образом, в секторах, которые трудно электрифицировать, таких как тяжелая промышленность и транспорт. С помощью водородного варианта правительства стремятся достичь портфельного сочетания мощности связанных видов топлива и конкретной мощности, которая является возобновляемой, поскольку приложения ДВС в транспортной и энергетической отраслях требуют этого.
Системы технологии водородных ДВС быстро находят все больше применений, особенно в транспорте и промышленной энергетике.
Транспорт: К потенциальным клиентам водородных ДВС относятся сегменты большегрузных автомобилей, такие как грузовики, автобусы и внедорожная техника. В этих сегментах, где высокая мощность и короткое время заправки имеют первостепенное значение, водородные ДВС снова являются жизнеспособным конкурентом аккумуляторным электромобилям, которые часто затруднены из-за их дальности и времени зарядки. Кроме того, водородные ДВС позволяют доработать стандартные архитектуры двигателей, что делает переход на сжигание водорода еще более удобным и дешевым.
Промышленная выработка электроэнергии: Кроме того, водородные ДВС также рассматриваются для промышленной выработки электроэнергии в автономных энергосистемах. Указанные технологии необходимы во многих отраслях, например, в горнодобывающей и строительной промышленности, где часто имеется ограниченный доступ к электросетям или отсутствует таковой. Хотя ДВС, работающие на водороде, менее эффективны с точки зрения преобразования топлива в электроэнергию, чем дизель-генераторы, они могут обеспечить способ производства энергии с меньшими выбросами, что делает их привлекательными для многих отраслей, желающих модернизировать свои энергоблоки с интенсивными выбросами без значительной потери ситуационной универсальности.
Морской и авиационный секторы: К другим отраслям, которые также переключили внимание на технологию водородных ДВС, относятся морская и авиационная, хотя они все еще находятся на начальной стадии. Например, с помощью водородных ДВС можно эксплуатировать корабли и самолеты, которые обычно требуют тяжелого ископаемого топлива. Это могло бы значительно снизить выбросы, особенно при операциях на короткие расстояния и между побережьями.
Технология водородного льда применяется в различных отраслях, что делает ее хорошей переходной технологией к экологически чистому энергетическому решению. В целом, по мере совершенствования хранения, доставки водорода и проектирования ДВС, должен расширяться и спектр применений водородных ДВС.
Самая большая проблема с водородными ДВС — это стоимость производства, хранения и распределения этого топлива, что препятствует широкомасштабному использованию этой технологии. В настоящее время водород дороже в производстве, чем другие виды ископаемого топлива, главным образом потому, что более 95% его производится с использованием паровой конверсии метана, что требует ресурсов и энергии и имеет недостатки для окружающей среды. Электролиз с использованием возобновляемых источников энергии для производства так называемого «зеленого водорода» чище, но опять же дороже.
Тем не менее, водородный ДВС также сохраняет свою ценовую конкурентоспособность по сравнению с другими водородными технологиями, такими как водородные топливные элементы. Водородные ДВС могут быть построены на основе существующих технологий производства ДВС с некоторыми модификациями существующих производственных мощностей. Это снижает стоимость разработки и позволяет автопроизводителям выводить на рынок автомобили с водородными ДВС гораздо быстрее и дешевле.
Производство водородных ДВС имеет много технических сходств с традиционными двигателями внутреннего сгорания, что является фактором, который пойдет на пользу автопроизводителям. Это связано с тем, что помимо использования нескольких аналогичных технологий и инфраструктуры на различных уровнях производства и распределения водородных ДВС, которые ранее существовали для традиционных ДВС, производители автомобилей могут внедрить некоторые уникальные конструктивные особенности, которые наилучшим образом подойдут для водородных ДВС. При применении новые производственные линии не требуются для создания водородных ДВС, которые можно изготовить только с небольшими модификациями существующих стандартных линий; это позволяет сократить время и затраты по сравнению с разработкой совершенно новых технологий, таких как водородные топливные элементы и электродвигатели.
Однако существует несколько технических изменений для улучшения ДВС для водорода. Поскольку водород имеет более низкую плотность энергии, чем бензин или дизельное топливо, может потребоваться модификация детали двигателя для достижения того же уровня производительности, что и у бензиновых или дизельных двигателей. Это также требует модификации системы впрыска топлива, впуска и выпуска, а также системы охлаждения для учета свойств водорода, таких как высокий уровень воспламеняемости и низкая энергия воспламенения.
Производители также предлагают половинчатые решения, используя комбинацию водородных ДВС и аккумуляторных систем, направленных на сокращение расхода топлива. Этот тип системы может помочь уменьшить плотность энергии водорода, сохраняя при этом возможность рекуперативного торможения и электрической помощи в автомобилях. Кроме того, развитие стратегического альянса с поставщиками и производителями водородного топлива находится на подъеме из-за проблем масштаба, когда организации предлагают партнерство для одновременного захвата спроса на транспортные средства и топливную инфраструктуру.
Рынок водородных двигателей внутреннего сгорания (ДВС) представлен как современное решение для тех отраслей, которые стремятся перейти на водород, но все еще не способны отказаться от концепции ДВС. Прямое регулирование со стороны правительств в целях сокращения уровня выбросов и содействия развитию водородной инфраструктуры играет ключевую роль в развитии, при этом транспортный и промышленный энергетический секторы имеют первостепенное значение. Обслуживая большегрузные автомобили, базовая структура водородных ДВС может гибко распространяться на другие области применения, такие как стационарная выработка электроэнергии и морские рынки.
Таким образом, стоимость по-прежнему остается проблемой; однако дальнейшие инвестиции в производство водорода и инфраструктуру гарантируют, что он постепенно станет менее дорогостоящим в качестве основного решения для технологии водородных ДВС. Примечательно, что водородные ДВС можно производить с использованием существующих производственных линий, что делает их масштабируемыми, особенно для автопроизводителей, стремящихся перейти на водород, не требуя от них создания совершенно новых автомобильных архитектур.
Поскольку отрасли промышленности по-прежнему сосредоточены на надежных и доступных технологиях чистой энергии, водородные ДВС идеально подходят. Благодаря двойным требованиям к производительности и эффективности, не говоря уже о минимизации выбросов, технология водородных ДВС, вероятно, станет решающей в определении принципов массового использования водорода в качестве источника чистой энергии. Теперь можно заключить, что будущее рынка водородных ДВС в основном зависит от дальнейшего прогресса этих тенденций и поддержки адекватной политики и инвестиций в водородную инфраструктуру.
Размер рынка, тенденции и прогнозы по доходам | 2024–2032 гг.
Динамика рынка — ведущие тенденции, факторы роста, ограничения и инвестиционные возможности
Сегментация рынка — подробный анализ штата, применения и номинальной мощности.
Конкурентная среда — ведущие ключевые поставщики и другие видные поставщики
Заказать звонок
