MERCADO DE CéLULAS HíBRIDAS ANÁLISE DE TAMANHO E PARTICIPAÇÃO - TENDÊNCIAS DE CRESCIMENTO E PREVISÕES (2023 - 2030)

O tamanho do Global Hybrid Cell Market foi avaliado em US$ 3.11 bilhões em 2023 e é esperado alcançar US$ 6.55 bilhões em 2030, crescendo a uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 11,2% de 2023 a 2030.

Sistemas de células híbridas integram energias renováveis fontes como solar e vento com fontes de energia convencionais como diesel para fornecer soluções de energia confiáveis e econômicas. Os sistemas híbridos utilizam as melhores características de fontes renováveis e convencionais para fornecer uma fonte de alimentação ininterrupta. Com a crescente adoção de energia renovável e crescente demanda por fornecimento de energia confiável, especialmente em locais fora de terra, o mercado de células híbridas está pronto para o crescimento constante globalmente.

O mercado de células híbridas é segmentado por tipo de produto, potência, usuário final, conectividade e região. Por tipo de produto, o segmento solar-diesel representou a maior parte de mais de 40% em 2023. A alta parte deste segmento é atribuída à implantação em larga escala de sistemas híbridos solar-diesel para fornecimento de energia off-grid em áreas remotas e ilhas. Os principais fatores que impulsionam o crescimento do mercado de células híbridas estão aumentando a demanda de eletricidade em áreas remotas, diminuindo os custos das tecnologias de energia renováveis, as políticas governamentais de apoio para a adoção de energias renováveis e a necessidade de fornecimento de energia confiável e contínua.

Insights regionais do mercado de células híbridas

• América do Norte espera-se que seja o maior mercado de células híbridas durante o período de previsão, representando mais de 35% da quota de mercado em 2023. O crescimento do mercado na América do Norte é atribuído ao aumento da adoção de energia renovável, programas de eletrificação rural e a crescente infraestrutura de telecomunicações exigindo energia fora de terra.
• O Ásia Pacífico espera-se que o mercado seja o segundo maior mercado de células híbridas, representando mais de 25% da quota de mercado em 2023. O crescimento do mercado em é atribuído à expansão da demanda de eletricidade fora da agricultura em áreas remotas e esforços do governo para melhorar as taxas de acesso à eletricidade.
• O América Latina espera-se que o mercado seja o mercado de crescimento mais rápido para as células híbridas, com um CAGR de mais de 15% durante o período de previsão. O crescimento do mercado na América Latina é atribuído a alto potencial para sistemas híbridos para atender a crescente demanda de eletricidade em locais remotos e ilhas.

Figura 1. Global Hybrid Cell Market Share (%), Por Região, 2023

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Drivers híbridos do mercado de células

• Aumentar a demanda de eletricidade em áreas remotas - A falta de conectividade de rede em regiões remotas e ilhas levou a uma demanda significativa não satisfeita por eletricidade. Sistemas de células híbridas que combinam fontes renováveis com geradores diesel oferecem uma solução confiável e econômica. Com as taxas de eletrificação globais aumentando, a implantação de sistemas de energia híbridos fora da grade em locais remotos está aumentando para atender à crescente demanda de eletricidade. Por exemplo, de acordo com dados da Energia Sustentável para Todos, cerca de 759 milhões de pessoas globalmente ainda não têm acesso à eletricidade principalmente em áreas rurais da Ásia e África subsaariana. Fornecer conectividade de rede centralizada para todos esses assentamentos rurais dispersos requer grandes investimentos e tempo.
• Políticas e iniciativas governamentais de apoio - Vários governos em todo o mundo estão promovendo a adoção de energias renováveis através de várias medidas políticas, como subsídios, créditos fiscais e regulamentos favoráveis. Essas políticas estão catalisando a captação de sistemas de células híbridas que integram renováveis como energia solar e eólica. Muitos governos também estão realizando programas de eletrificação rural e iniciativas para fornecer acesso à eletricidade usando soluções híbridas renováveis descentralizadas. Por exemplo, sob seu orçamento de 2021, o governo canadense alocou mais de US$ 150 milhões para iniciativas focadas em veículos de emissão zero. Isso inclui instalar mais de 50.000 carregadores adicionais em todo o país em 2026-27 e fornecer incentivos de até US$ 5.000 para compras de veículos híbridos plug-in.
• Avanços em tecnologias de energia renovável - Melhorias contínuas em tecnologias como PV solar, turbinas eólicas, baterias, eletrônica de energia e sistemas de controle levaram a reduções de custos e melhorias de desempenho. Os custos de declínio, juntamente com os avanços tecnológicos, estão aumentando a viabilidade econômica dos sistemas de células híbridas para a fonte de alimentação redonda.
• Necessidade de fonte de alimentação confiável e contínua - Os sistemas de células híbridas permitem combinar os recursos energéticos renováveis intermitentes com geradores de diesel confiáveis para garantir o fornecimento de eletricidade ininterrupto. A capacidade de fornecer energia contínua torna as soluções de células híbridas ideais para aplicações onde as interrupções de energia podem levar a grandes perdas econômicas.

Oportunidades de mercado de células híbridas

• Implementação de microgrids de células híbridas - Os microgredos integrados com sistemas de células híbridas oferecem uma abordagem descentralizada inovadora para fornecimento de eletricidade confiável e sustentável, especialmente em locais remotos. Com os custos de queda, as microgrelhas de células híbridas são esperadas para testemunhar uma adoção mais ampla, proporcionando novas oportunidades para desenvolvedores de microgrelha e integradores de sistemas. Por exemplo, um projeto de 2020 na Indonésia instalou um microgredo híbrido de bateria solar para fornecer eletricidade para mais de 150 casas em uma pequena ilha anteriormente não conectado a qualquer rede de energia.
• Integração com a infraestrutura de carregamento EV - Os sistemas de células híbridas apresentam uma oportunidade para ligar as estações de carregamento EV localizadas em locais fora da rede e áreas remotas. As soluções de células híbridas podem permitir operações ininterruptas de tal infraestrutura de carregamento de EV. Isto apresenta um caso de uso atraente e modelo de negócios para empresas no mercado de células híbridas. Por exemplo, de acordo com dados revelados pelo Departamento de Energia dos EUA, 30% das casas na América devem ter painéis solares instalados no telhado ou na garagem até 2050. A transição para o carregamento de EV com energia solar em casas e empresas através de células híbridas pode desempenhar um papel vital na redução da dependência da gasolina para o transporte e transição para a energia mais limpa para a mobilidade a longo prazo.
• Expandir a infraestrutura de telecomunicações em áreas rurais - Torres de telecomunicações e outras infraestruturas relacionadas em regiões remotas exigem fornecimento de eletricidade confiável, que sistemas de células híbridas podem efetivamente fornecer. A expansão da infraestrutura de telecomunicações em áreas rurais apresenta assim uma grande oportunidade para a tecnologia de células híbridas. Por exemplo, com aumento da Internet e adoção de smartphones na Índia rural, como projetado em um relatório 2022 da Conferência das Nações Unidas sobre Comércio e Desenvolvimento, soluções de conectividade acessíveis oferecidas por células híbridas desempenharão um papel fundamental na transformação digital de populações semi-urbanas e rurais. Isso apresenta uma enorme oportunidade de mercado para as empresas de células híbridas escalar sua presença e ganhar aceitação generalizada nos próximos anos.
• Modelos de negócios inovadores e mecanismos de financiamento - Modelos de negócios emergentes como pay-as-you-go, modelos de locação e mecanismos de financiamento inovadores estão melhorando a acessibilidade e adoção de soluções de células híbridas, especialmente em regiões em desenvolvimento. Isto apresenta uma oportunidade para dimensionar operações para empresas no mercado de células híbridas.

Mercado de células híbridas Evolução

• Integração de sistemas de armazenamento de energia - A integração dos sistemas de armazenamento de energia da bateria é uma tendência emergente que permite a otimização de sistemas de células híbridas armazenando energias renováveis em excesso. Os avanços nas tecnologias de armazenamento estão permitindo o armazenamento a longo prazo, aumentando assim a viabilidade. Por exemplo, SimpliPhi Power tem trabalhado com vários utilitários da Califórnia para instalar sistemas de células híbridas para programas de resposta de demanda em várias cidades em todo o estado. Os dados da Comissão de Energia da Califórnia em 2021 mostraram que essas soluções de armazenamento resultaram em uma redução de mais de 30% no uso de energia máxima nestes sites.
• Desenvolvimento crescente de sistemas híbridos de hidrogênio - As células de combustível integradas com fontes renováveis representam uma tendência inovadora. Os custos de declínio da produção de hidrogênio verde e células de combustível estão impulsionando maior interesse em sistemas híbridos de hidrogênio para fonte de alimentação confiável.
• Uso de IA para manutenção preditiva e operações - A aplicação de inteligência artificial para manutenção preditiva, diagnóstico de falhas e otimização de desempenho dos sistemas de células híbridas está aumentando. A IA e a aprendizagem automática permitem uma gestão rentável e eficiente dos sistemas de energia híbrida. Por exemplo, de acordo com o Fórum Econômico Mundial, um fabricante líder em disco rígido foi capaz de reduzir seu tempo de inatividade relacionado à manutenção em quase 35%, implementando AI e sensores para manutenção preditiva em suas instalações de fabricação e montagem híbridas.
• Evolução crescente da digitalização do sistema de células híbridas - Tecnologias digitais como IoT, computação em nuvem/comércio, análise de dados e soluções de visualização permitem monitoramento remoto, controle e manutenção preditiva de sistemas de células híbridas. A digitalização em curso está aprimorando recursos e confiabilidade.

Restrições de mercado de células híbridas

• Custos iniciais e de instalação elevados - A implantação em larga escala de sistemas de células híbridas é impedida por seus altos custos iniciais para componentes, transporte e instalação e comissionamento. O fator de custo limita a adoção, especialmente para consumidores e empresas de pequena escala. Por exemplo, de acordo com dados do Departamento de Energia dos EUA, um sistema de células híbridas comerciais de tamanho médio avaliado em 100k W teria um custo de capital inicial estimado na gama de US$ 1500-US$2000 por kW de capacidade de geração. Isso se traduz em aproximadamente US$ 150.000 a US$ 200.000 apenas para o equipamento de células híbridas, sem contar com a instalação.
• Complexidades na concepção e integração do sistema - Designar e integrar os vários componentes de células híbridas para o melhor desempenho requer conhecimentos de engenharia sofisticados, o que permanece um desafio. As complexidades aumentam os custos e dificultam a adoção generalizada. Por exemplo, de acordo com o Global EV Outlook 2022 da Agência Internacional de Energia, os principais fabricantes de automóveis reconheceram desafios de integração como uma barreira chave que abrandou o escalonamento de veículos elétricos híbridos até agora.
• Falta de normas comuns e questões de interoperabilidade - O segmento de tecnologia de células híbridas carece de padrões técnicos comuns, resultando em desafios de integração e interoperabilidade entre componentes fornecidos por diferentes fornecedores. A resolução de problemas de padronização pode acelerar a adoção em larga escala.

Exibição de Analyst

O mercado de células híbridas está testemunhando um crescimento significativo impulsionado por normas de emissão rigorosas e um impulso para tecnologias mais limpas. Com preocupações crescentes em torno da poluição, vários países implementaram padrões rigorosos de emissão, o que está impulsionando os automakers para se concentrar mais em tecnologias híbridas. Outro grande driver é os preços da bateria caindo, que estão tornando veículos híbridos mais viáveis para os clientes. No entanto, os altos custos de desenvolvimento das tecnologias da bateria continuam a restringir a adoção mais rápida de veículos híbridos, especialmente em mercados sensíveis aos preços. A América do Norte domina o mercado de células híbridas liderado pelos EUA, que é visto como um adaptador inicial de tecnologias híbridas. A crescente conscientização em torno da proteção ambiental está impulsionando as vendas de veículos híbridos na Europa dos EUA também é visto como um importante contribuinte para o crescimento híbrido, liderado por países como a Alemanha, que oferece incentivos financeiros para veículos elétricos. No entanto, a Ásia-Pacífico é esperada para ser o mercado regional mais rápido crescimento nos próximos anos com a China lançando vendas de veículos híbridos no segmento comercial. No geral, enquanto os altos custos permanecem um desafio, vários drivers, como normas rigorosas, empurrar o cliente para tecnologias mais limpas e cair os preços da bateria, são esperados para ajudar o mercado de células híbridas a crescer a um ritmo robusto globalmente.

Desenvolvimentos recentes

Novo lançamento de produtos

• Em março de 2022, Flexível anunciou o lançamento de sua nova solução de armazenamento e geração de energia híbrida. O sistema integra geradores solares, de armazenamento de energia e flexíveis para fornecer energia resistente e livre de emissões. FlexGen é uma empresa de tecnologia de armazenamento de energia baseada nos EUA que foi fundada em 2009 e está sediada em Durham, Carolina do Norte. A empresa é especializada no desenvolvimento de sistemas de gestão de energia e software para os utilitários, setores industriais e agências governamentais.
• Em janeiro de 2021, a Bloom Energy revelou novas soluções baseadas em células de combustível para a geração de eletricidade distribuída. Os sistemas podem ser configurados como autônomos ou conectados à rede para maximizar a eficiência e utilização de energias renováveis. Bloom Energy é uma empresa pública americana com sede em San Jose, Califórnia. Fabrica e comercializa células de combustível de óxido sólido que produzem eletricidade no local. A empresa foi fundada em 2001 e saiu do modo stealth em 2010.
• Em outubro de 2020, Cummins lançou uma nova gama de soluções de energia híbrida combinando geradores de diesel ou gás com armazenamento de bateria. Os sistemas visam fornecer energia confiável e econômica para instalações comerciais e áreas remotas. Cummins Inc. é uma empresa multinacional americana que projeta, fabrica e distribui motores, filtração e produtos de geração de energia.

Aquisição e parcerias

• Em abril de 2022, a Schneider Electric adquiriu Power System Professionals, um fornecedor de software de otimização de rede elétrica. Esta aquisição amplia as capacidades de soluções de energia híbrida da Schneider. Schneider Electric SE é uma empresa multinacional francesa especializada em automação digital e gerenciamento de energia. Ele aborda casas, edifícios, data centers, infraestrutura e indústrias, combinando tecnologias de energia, automação em tempo real, software e serviços.
• Em junho de 2021, a Siemens fez parceria com a Trailar para integrar seu controlador de microgrid com os sistemas de energia híbrido solar da Trailar para torres de telecom remotas. Siemens AG é um conglomerado de tecnologia multinacional alemão. Suas operações abrangem automação e digitalização nas indústrias de processo e fabricação, bem como infraestrutura inteligente para edifícios.
• Em maio de 2020, a Caterpillar adquiriu a CarbonPoint Solutions, um desenvolvedor de soluções modulares de energia híbrida. Isso fortaleceu a posição da Caterpillar no mercado de sistemas de energia híbrida. A Caterpillar Inc., também conhecida simplesmente como CAT, é uma fabricante de equipamentos de construção, mineração e engenharia americana. A empresa é o maior fabricante mundial de equipamentos de construção. Em 2018. CarbonPoint Soluções foi fundada em 2011 como Enhanced Energy Group para desenvolver soluções de captura de carbono comercial construídas sobre a tecnologia da Marinha.

Figura 2. Global Hybrid Cell Market Share (%), By End-User, 2023

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Principais empresas em Hybrid Cell Market

• GEGE
• Ver mais
• Schneider Electric
• Cummins
• Caterpillar
• Eaton
• Energia de Bloom
• Flexível
• Siemens

Definição: Uma célula híbrida é uma célula, diferente de um zigoto, que contém elementos de dois ou mais genomas, geralmente como resultado da fusão celular para produzir um heterokaryon. No contexto da imunologia e da microbiologia, uma linha de células híbridas é uma fusão de células de dois tipos diferentes de células, o que pode ocorrer espontaneamente ou ser induzida por técnicas laboratoriais. Por exemplo, um híbridooma é uma cultura de células híbridas que resulta da fusão de células B e células mieloma, e é usado na tecnologia de híbridooma para produzir anticorpos.

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Mercado de energia solar concentrado

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