GAS DIFFUSION LAYER MARKET ANALYSIS

Die Gasdiffusionsschichten (GDL) sind ein faserförmiges poröses Medium mit zwei primären Funktionen: gleichmäßige Verteilung von reaktiven Gasen auf den Elektrodenoberflächen und Elektronenübertragung auf den externen elektrischen Stromkreis. Sie bestehen aus dünnen Kohlenstofffasern, einem porösen und hydrophoben Material. Die Gasdiffusionsschichten sind ein sehr wichtiges Trägermaterial in einer Membranelektrodenanordnung (MEA). Gasdiffusionsschichten sind eine poröse Substanz aus einer dichten Reihe von Kohlenstofffasern, die auch als elektrisch leitender Weg zum Sammeln von Strom wirken. GDLs werden oft im Rahmen der MEA bei der Montage hohen Druckkräften ausgesetzt und müssen daher starr und stabil genug sein, um diesen mechanischen Beanspruchungen standzuhalten.

Der globale Gasdiffusionsschichtmarkt wurde bei USA$ 510,13 Millionen 2021 in Bezug auf den Umsatz mit einem CAGR von 26,9% während des Prognosezeitraums (2022 bis 2030).

Fahrer

Eine der wichtigsten Faktoren, die erwartet werden, das Marktwachstum während der Prognosezeit zu stimulieren, ist das zunehmende Bewusstsein für schädliche Auswirkungen von Treibhausgasen. Der Mangel an sauberer Energiepolitik hat weltweit zu einer Erhöhung der CO2-Emissionen geführt. So stieg die globale CO2-Emission von Dezember 2019 bis Dezember 2020 nach dem Artikel der IEA (International Energy Agency) am 2. März 2021 um 2 % bzw. 60 Millionen Tonnen. Die Gasdiffusionsschicht verteilt alle Gase auf die Membran, auf der Katalysatoren aufgebracht werden, die als Katalysator beschichtete Membran (CCM) bezeichnet werden. Diese Membran hilft bei der Trennung von Sauerstoff undWasserstoff, so daß positiv geladene Protonen von der Anodenseite zur Kathodenseite übertragen werden. Da mehr Gas homogen über die gesamte Querschnittsfläche strömt, entsteht mehr Strom, was wiederum die Leistungsdichte der Brennstoffzelle erhöht.

Unter den Regionen hielt Asien-Pazifik im Jahr 2021 eine beherrschende Stellung im globalen Gasdiffusionsschichtmarkt, was 42,5% Marktanteil in Bezug auf den Umsatz, gefolgt von Nordamerika und Europa. Der Markt für Gasdiffusionsschichten ist durch bedeutende Investitionen in Brennstoffzellentechnologie, insbesondere in Japan und Südkorea, gewachsen. Andere Länder wie Singapur, Indien, Indonesien und Malaysia haben in ihren jeweiligen lokalen Gebieten exklusive Brennstoffzellenmarketingprogramme gestartet oder begonnen. Diese Länder konzentrieren sich nun auf Brennstoffzellen für Backup-Power (Krankenhäuser, Bildungseinrichtungen und andere). Ab 2020 investierte Indien in Brennstoffzellensysteme, um Backup-Strom für Telekommunikationstürme zu liefern.

Die Auswirkungen von COVID-19 auf die Industrie sind unterschiedlich. Der Ausbruch hat den Wachstumsschalter in jedem Sektor der Wirtschaft beeinflusst, und die Stromerzeugung ist keine Ausnahme. Die zunehmende Verbreitung von COVID-19 hat die Gasdiffusionsschichthersteller auch beauftragt, Vorkehrungen in ihren Einrichtungen zu treffen, einschließlich der Arbeits- und Anlagensteuerungen, die die Anlagen abschirmen und überwachen und sanieren. Dies hat die Betriebskosten der Anlage weiter erhöht, was indirekt die Preise dieser hochwertig verarbeiteten Kohlepapiere erhöht hat. Es wird jedoch erwartet, dass die Entriegelung und Wiedereröffnung von Industrien und die Verschiebung des Fokus auf Produktion und nachhaltige Entwicklung das Wachstum des Energiesektors über die post-pandemie Periode steigern wird. Zum Beispiel hat die globale Energienachfrage nach dem Artikel der Internationalen Energieagentur (IEA) am 2. März 2021 im Dezember 2020 nach einem Rückgang von rund 6% im April 2020 an Dynamik gewonnen.

Abbildung 1. Global Gas Diffusion Layer Market Werteanteil (%), nach Region, 2021

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Marktrückhaltungen

Hohe Kosten im Zusammenhang mit der Gasdiffusionsschicht haben den Gasdiffusionsschichtmarkt negativ beeinflusst. Das Hauptgrundmaterial in gasdiffundierten Schichten ist Polyacrylnitril (PAN). Da die Kosten für PAN höher sind (~US$ 15-20 pro kg) im Vergleich zu anderen Naturfasern wie Baumwolle oder Bambusfasern, wird die Nachfrage nach Gas infundierten Schichten in gewissem Maße behindert. Darüber hinaus sollte der in der Gasdiffusionsschicht verwendete Rohstoff, wie PAN oder Kohlenstofftuch oder Papier, hohe Graphitisierungstemperaturen (~1700°C) zur Erzielung einer höheren Leitfähigkeits- und Nachkohlungsbehandlung aufweisen, was zusätzliche Kosten hinzufügt. Diese Faktoren sollen die Nachfrage nach Gas infundierten Schichten teilweise behindern.

Markttendenzen

Die Annahme mehrerer Marketingstrategien durch die wichtigsten Akteure hat ein großes Wachstum auf dem Markt gesehen. Hauptakteure konzentrieren sich auf Strategien wie Fusionen, Akquisitionen und Kapazitätserweiterungen, um ihre geographische Reichweite zu erhöhen und ihr Produktportfolio auf dem globalen Gasdiffusionsschichtmarkt zu erweitern. So baute Toray Industries, Inc.s Tochtergesellschaft Greenerity, im März 2020 seine zweite Fabrik in Bayern, Deutschland. Diese neue Anlage produziert, entwickelt und vertreibt wesentliche Teile für Wasserstoff-Brennstoffzellen und Wasser-Elektrolyseuren.

Auf der Basis der Anwendung, im Jahr 2021, Wasserstoff/Sauerstoff-Luft-Brennstoffzellen Segment hielt größten Umsatzanteil von 38,7% im globalen Gasdiffusionsschichtmarkt. Als Träger von Energie können Wasserstoff-Brennstoffzellen in verschiedenen Anwendungsfällen eingesetzt werden. Typische Anwendungen der Brennstoffzelle können in zwei Haupttypen unterteilt werden: stationärer Stromtransport und andere Anwendungen einschließlich tragbarer Leistung. Regierungen auf der ganzen Welt nehmen Initiativen zur Förderung von Wasserstoff-Brennstoffzellen für den Transport.

Abbildung 2. Global Gas Diffusion Layer Market Anteil (%), Durch Anwendung, 2021

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Neueste Entwicklungen

• Im April 2022 erwarb Hexagon Purus, ein weltweit führender Anbieter von Schlüsseltechnologien für emissionsfreie Mobilität, Cryoshelter, ein österreichisches Unternehmen, das das LNG-Tanksystem für schwere Lastkraftwagen entwickelt hat, um die emissionsfreie Mobilitätstechnologie zu verbessern.
• Im Dezember 2021 erwarb die indische Ölgesellschaft, ein zentrales Unternehmen des öffentlichen Sektors im Eigentum des Ministeriums für Erdöl und Erdgas, die Regierung Indiens, 5 % der Anteile an der indischen Gasbörse, um den Erdgasmarkt zu betreten.

Wettbewerbsbereich

Zu den wichtigsten Akteuren im globalen Gasdiffusionsschichtmarkt gehören AvCarb Llc., Caplinq Corporation, Freudenberg Group, Fuel Cells Etc., Mitsubishi Chemical Corporation, Mott Corporation, SGL Carbon, Technical Fibre Products, Toray Industries, Inc. und GKD Gebr. Kufferath AG.