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세계의 연료전지 스택 재활용 및 재이용 시장 예측(2024-2032년)
Global Fuel Cell Stack Recycling and Reuse Market Forecast 2024-2032
상품코드 : 1568918
리서치사 : Inkwood Research
발행일 : 2024년 10월
페이지 정보 : 영문 298 Pages
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한글목차

주요 조사 결과

연료전지 스택 재활용 및 재이용 세계 시장은 2032년까지 5억 3,254만 달러에 달했으며, 예측 기간인 2024년부터 2032년까지 연평균 22.36% 성장할 것으로 예상됩니다. 이 조사에 고려된 기본 연도는 2023년이며, 추정 기간은 2024년부터 2032년까지입니다. 이 시장 조사에서는 COVID-19가 연료전지 스택 재활용 및 재이용 시장에 미치는 영향을 정성적, 정량적으로 분석합니다.

연료전지는 연료(보통 수소)의 화학 에너지를 산소와의 반응을 통해 전기로 변환하는 전기화학 장치로, 제품별로 물과 열을 생성합니다. 기존의 연소 엔진과 달리 연료전지는 유해한 오염 물질 대신 수증기만 배출하는 청정 대체 에너지를 제공합니다. 따라서 운송, 고정식 발전, 휴대용 전원 등 다양한 분야에서 매우 매력적입니다.

연료전지 작동의 핵심은 연료전지 스택이며, 이는 기본적으로 연료전지 시스템의 핵심입니다. 연료전지 스택은 더 높은 출력의 전기를 생산하기 위해 여러 개의 개별 연료전지를 쌓아 올린 것입니다. 각 연료전지에는 전기화학 반응이 일어나는 막전극접합체(MEA)가 포함되어 있으며, 반응물의 흐름과 전기적 연결을 관리하는 양극성 판에 의해 분리되어 있습니다. 중동 및 아프리카의 주요 재료는 백금족 금속(PGM)이며, 특히 백금은 반응 과정에서 촉매 역할을 합니다. 다른 중요한 부품에는 구조적 안정성을 제공하는 스테인리스 스틸 및 알루미늄과 같은 재료가 포함됩니다.

백금과 같은 희귀하고 값비싼 금속에 의존하는 연료전지 스택의 재활용과 재사용은 업계에서 중요한 초점이 되고 있습니다. 재활용은 귀중한 재료를 회수하고 환경에 미치는 영향을 줄이는 동시에 수소 기술의 지속가능한 확장을 지원합니다. 수소 경제가 성장함에 따라 기업들은 비용 효율성과 자원 안전을 보장하기 위해 이러한 주요 부품의 회수 및 재사용에 대한 투자를 늘리고 있습니다.

시장 인사이트

연료전지 스택 재활용 및 재이용 세계 시장 성장의 주요 촉진요인

연료전지 스택 재활용 방법의 기술적 발전은 이 성장 산업의 지속가능성을 높이는 데 매우 중요합니다. 용매 기반 재활용 공정 및 첨단 제련 기술 개발과 같은 혁신은 귀중한 재료, 특히 백금 및 팔라듐과 같은 백금족 금속(PGM)을 보다 효율적으로 회수할 수 있게 해줍니다.

유미코아와 같은 기업은 불화수소와 같은 유해한 부산물을 안전하게 포획하기 위해 칼슘 염을 통합한 고온 건식 제련 공정을 도입하여 재활용 공정을 보다 안전하고 환경 친화적으로 만들고 있습니다. 이러한 공정은 금속 및 비금속 성분을 모두 회수할 수 있도록 하여 버진 재료의 필요성을 줄이고 순환 경제 접근 방식을 지원합니다.

또한, Johnson Matthey와 같은 업계 리더들이 개발한 용매 및 계면활성제 기반 접근법과 같은 대체 방법은 소각의 필요성을 피할 수 있는 유망한 솔루션을 제공합니다. 이러한 발전은 연료전지 멤브레인에서 백금 촉매 및 기타 물질을 분리 및 재사용할 수 있게 하여 연료전지 재활용의 실행 가능성을 크게 향상시킬 수 있습니다.

이러한 기술 혁신은 재료의 회수율을 향상시킬 뿐만 아니라 기존 재활용 방법과 관련된 환경 영향을 줄여 지속가능한 연료전지 기술에 대한 수요 증가에 대응할 수 있는 산업적 입지를 마련하고 있습니다.

세계 연료전지 스택 재활용 및 재이용 시장의 주요 성장 저해요인

연료전지의 복잡한 설계와 복잡한 재료의 사용은 분해에 어려움을 가져와 효율적인 재활용에 큰 걸림돌이 되고 있습니다.

부품, 특히 백금 촉매의 분리는 종종 시간과 비용이 많이 드는 특수한 공정이 필요하기 때문에 재활용 노력에 더 많은 어려움을 초래합니다.

연료전지 스택 재활용 및 재이용 세계 시장｜주요 동향

세분화 분석

시장 세분화 : 유형별, 재활용 공정별, 최종 사용 산업별

유형별 시장

재활용 프로세스별 시장

습식 야금 공정은 수성 화학을 사용하여 사용한 연료전지 스택에서 귀중한 금속을 회수합니다. 이 공정은 일반적으로 침출을 포함하며, 산 또는 기타 용매가 금속 성분을 용해하고 침전, 용매 추출 및 전해 방적과 같은 단계를 통해 금속을 분리 및 정제합니다.

고온에 의존하는 건식 제련과 달리 습식 제련은 저온에서 이루어지기 때문에 에너지 소비가 적습니다. 이 공정은 백금, 팔라듐 및 기타 연료전지에 자주 사용되는 귀중한 재료와 같은 특정 금속을 선택적으로 표적으로 삼을 수 있으며, 이러한 귀중한 자원을 회수하는 효과적인 방법입니다.

수소 야금 공정은 환경에 미치는 영향이 적고 금속 회수 효율이 높기 때문에 수소 연료전지 재활용에 더욱 널리 사용되고 있습니다. 화학적 환경을 정확하게 제어할 수 있기 때문에 회수된 금속의 순도가 높고 수율이 높습니다.

또한, 습식 야금 공정은 적은 에너지가 필요하기 때문에 특히 지속가능한 재활용 솔루션에 대한 수요가 증가함에 따라 비용 효율성이 높아집니다. 이 공정은 건식 야금에 비해 유해 물질 배출이 적어 환경 규제 및 지속가능성 목표에 더 부합하는 공정이기도 합니다.

최종 이용 산업별 시장

지역 분석

주요 4개 권역별 조사

아시아태평양, 특히 일본, 한국, 중국 등은 연료전지 기술 도입의 최전선에 있습니다. 연료전지 자동차(FCV)와 고정식 전원 시스템의 보급으로 인해 연료전지 사용 후 사이클을 관리하는 효율적인 재활용 프로세스의 필요성이 증가하고 있습니다.

중국은 특히 수소차 분야에서 선두를 달리고 있으며, 만리장성 자동차와 같은 기업들은 재활용 공정을 수소 전략에 통합하고 있으며, 2025년까지 중국은 국내 인프라를 통해 백금과 같은 중요한 재료를 회수하고 사용한 연료전지를 재활용하는 등 1 만대 이상의 연료전지 자동차를 운행하는 것을 목표로 하고 있습니다.

경쟁사 인사이트

세계 연료전지 스택 재활용 및 재이용 시장의 주요 기업들

이 기업들이 채택한 주요 전략은 다음과 같습니다.

10% 무료 커스터마이징과 3개월간의 애널리스트 지원을 제공합니다.

자주 묻는 질문(FAQ):

A: 백금족 금속(PGM), 팔라듐(Pd), 로듐(Rh)과 같은 PGM, 스테인리스 스틸, 알루미늄 및 연료전지 스택에 사용되는 기타 구조 재료가 재활용 과정에서 회수됩니다.

A: 아시아태평양은 세계 연료전지 스택 재활용 및 재이용 시장에서 가장 빠르게 성장하는 지역입니다.

목차

제1장 조사 범위와 조사 방법

제2장 주요 요약

제3장 시장 역학

제4장 주요 분석

제5장 유형별 시장

제6장 재활용 프로세스별 시장

제7장 최종 이용 산업별 시장

제8장 지역 분석

제9장 경쟁 상황

ksm
영문 목차

영문목차

KEY FINDINGS

The global fuel cell stack recycling and reuse market is expected to reach $532.54 million by 2032, growing at a CAGR of 22.36% during the forecast period, 2024-2032. The base year considered for the study is 2023, and the estimated period is between 2024 and 2032. The market study has also analyzed the impact of COVID-19 on the fuel cell stack recycling and reuse market qualitatively and quantitatively.

A fuel cell is an electrochemical device that converts chemical energy from a fuel, typically hydrogen, into electricity through a reaction with oxygen, with water and heat as by-products. Unlike traditional combustion engines, fuel cells offer a cleaner energy alternative, emitting only water vapor instead of harmful pollutants. This makes them highly attractive for various sectors, including transportation, stationary power generation, and portable power applications.

Central to the operation of a fuel cell is the fuel cell stack, which is essentially the heart of the fuel cell system. A fuel cell stack consists of multiple individual fuel cells layered together to generate a higher output of electricity. Each fuel cell contains a membrane electrode assembly (MEA), where the electrochemical reactions take place, separated by bipolar plates that manage the flow of reactants and electrical connections. The key materials involved in the MEA are platinum group metals (PGMs), especially platinum, which serve as catalysts in the reaction process. Other critical components include materials like stainless steel and aluminum that provide structural stability.

Given the reliance on rare and expensive metals like platinum, the recycling and reuse of fuel cell stacks have become a critical focus for the industry. Recycling recovers valuable materials and reduces environmental impacts, while supporting the sustainable scaling of hydrogen technologies. As the hydrogen economy grows, companies are increasingly investing in the recovery and reuse of these key components to ensure cost-efficiency and resource security.

MARKET INSIGHTS

Key enablers of the global fuel cell stack recycling and reuse market growth:

Technological advancements in recycling methods for fuel cell stacks are critical to enhancing the sustainability of this growing industry. Innovations such as the development of solvent-based recycling processes and advanced smelting techniques have allowed for more efficient recovery of valuable materials, particularly platinum group metals (PGMs) like platinum and palladium.

Companies like Umicore have implemented high-temperature pyrometallurgical processes, which incorporate calcium salts to safely capture hazardous by-products like hydrogen fluoride, making the recycling process safer and more environmentally friendly. These processes enable the recovery of both metals and non-metallic components, reducing the need for virgin materials and supporting a circular economy approach.

Moreover, alternative methods such as solvent and surfactant-based approaches, as developed by industry leaders like Johnson Matthey, offer promising solutions that avoid the need for incineration. These advancements allow for the separation and reuse of platinum catalysts and other materials from fuel cell membranes, significantly enhancing the viability of fuel cell recycling.

Such innovations not only improve material recovery rates but also reduce the environmental impact associated with traditional recycling methods, positioning the industry to meet the rising demand for sustainable fuel cell technologies.

Key growth restraining factors of the global fuel cell stack recycling and reuse market:

The intricate design and the use of complex materials in fuel cells create challenges for disassembly, posing a major obstacle to efficient recycling.

Separating the components, particularly the platinum catalyst, involves specialized processes that are often time-consuming and expensive, adding further difficulty to recycling efforts.

Global Fuel Cell Stack Recycling and Reuse Market | Top Trends

SEGMENTATION ANALYSIS

Market Segmentation - Type, Recycling Process, and End Use Industry -

Market by Type:

Market by Recycling Process:

The hydrometallurgical process involves the use of aqueous chemistry to recover valuable metals from spent fuel cell stacks. This process typically includes leaching, where acids or other solvents dissolve the metal components, followed by steps like precipitation, solvent extraction, and electro-winning to isolate and purify the metals.

Unlike pyrometallurgy, which relies on high temperatures, hydrometallurgy operates at lower temperatures, making it less energy-intensive. The process is capable of selectively targeting specific metals, such as platinum, palladium, and other precious materials commonly found in fuel cells, making it an effective method for recovering these valuable resources.

Hydrometallurgical processes are more popular in hydrogen fuel cell recycling due to their lower environmental impact and greater efficiency in metal recovery. The ability to precisely control the chemical environment allows for higher purity and better yields of recovered metals.

Additionally, the lower energy requirements make hydrometallurgy more cost-effective, especially as the demand for sustainable recycling solutions grows. The process also generates fewer hazardous emissions compared to pyrometallurgy, aligning better with environmental regulations and sustainability goals

Market by End Use Industry:

REGIONAL ANALYSIS

Geographical Study Based on Four Major Regions:

The Asia-Pacific, particularly countries like Japan, South Korea, and China, is at the forefront of adopting fuel cell technology. This widespread deployment of fuel cell vehicles (FCVs) and stationary power systems leads to a growing need for efficient recycling processes to manage the end-of-life cycle of these cells.

China is leading the charge, particularly in the hydrogen vehicle sector, with companies like Great Wall Motor integrating recycling processes into their hydrogen strategy. By 2025, the country aims to have over 10,000 fuel cell vehicles on the road, underpinned by domestic infrastructure for recycling end-of-life fuel cells and recovering critical materials such as platinum.

COMPETITIVE INSIGHTS

Major players in the global fuel cell stack recycling and reuse market:

Key strategies adopted by some of these companies:

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Frequently Asked Questions (FAQs):

A: Platinum group metals (PGMs) and other PGMs like palladium (Pd) and rhodium (Rh), as well as stainless steel, aluminum, and other structural materials used in the fuel cell stack, are recovered during the recycling process.

A: Asia-Pacific is the fastest-growing region in the global fuel cell stack recycling and reuse market.

TABLE OF CONTENTS

1. RESEARCH SCOPE & METHODOLOGY

2. EXECUTIVE SUMMARY

3. MARKET DYNAMICS

4. KEY ANALYTICS

5. MARKET BY TYPE

6. MARKET BY RECYCLING PROCESS

7. MARKET BY END USE INDUSTRY

8. GEOGRAPHICAL ANALYSIS

9. COMPETITIVE LANDSCAPE

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