1 Taille du marché mondial des piles à combustible pour les centres de données (valeur) et TCAC (2024-2033)
En 2024, le marché mondial des piles à combustible pour centres de données était évalué à 164,63 millions USD, avec un TCAC de 15,11 TP3T de 2024 à 2033.
La pile à combustible est un dispositif qui peut convertir directement l'énergie chimique du carburant en énergie électrique et présente les caractéristiques d'une faible pollution, d'un faible bruit et d'un rendement élevé. Le principe de production d'énergie par pile à combustible est que l'hydrogène et l'oxygène se combinent pour une réaction électrochimique afin de générer du courant continu, de l'eau et de la chaleur. Les piles à combustible pour centres de données peuvent être divisées en piles à combustible à hydrogène, piles à combustible à oxyde solide, piles à combustible à glucides fondus et piles à combustible à acide phosphaté.
La pile à combustible pour centres de données est largement utilisée dans l'industrie des télécommunications, les FAI (fournisseurs d'accès Internet), les CoLos (installations d'hébergement de serveurs colocalisées), les fermes de serveurs, les centres de données d'entreprise, les universités/laboratoires nationaux, etc.
Figure Taille du marché mondial des piles à combustible pour les centres de données (en millions USD) et TCAC 2024-2033
2 moteurs du marché des piles à combustible pour les centres de données
L’un des principaux facteurs de cette évolution est la demande croissante de solutions énergétiques respectueuses de l’environnement et durables. Les centres de données comptent parmi les plus gros consommateurs d’électricité et leur empreinte carbone est devenue une préoccupation majeure pour les entreprises et les gouvernements. Les piles à combustible offrent une alternative propre en convertissant directement l’énergie chimique en électricité avec des émissions minimales, ce qui en fait une option intéressante pour les entreprises qui cherchent à réduire leur impact environnemental.
Un autre facteur important est la nécessité d’une alimentation électrique fiable et ininterrompue. Les centres de données ont besoin d’une source d’énergie constante et stable pour assurer le fonctionnement continu des systèmes critiques. Les piles à combustible offrent un niveau élevé de fiabilité et d’efficacité, ce qui en fait une solution idéale pour les systèmes d’alimentation de secours. Contrairement aux générateurs traditionnels, les piles à combustible ne dépendent pas de la combustion, ce qui réduit le risque de défaillance mécanique et garantit une production d’énergie stable même en cas de panne de réseau.
L’expansion rapide de l’économie numérique et la croissance des applications gourmandes en données, telles que le cloud computing, l’analyse des big data et l’intelligence artificielle, ont également alimenté la demande de capacité de centres de données. Alors que de plus en plus d’entreprises et d’organisations s’appuient sur des services numériques, le besoin de centres de données robustes et efficaces s’est accru. Les piles à combustible peuvent contribuer à répondre à cette demande en fournissant une solution énergétique évolutive et efficace qui peut être facilement intégrée à l’infrastructure existante.
3 contraintes du marché pour les piles à combustible destinées aux centres de données
L’un des principaux défis est le coût initial élevé associé aux systèmes de piles à combustible. La technologie reste relativement coûteuse par rapport aux sources d’énergie traditionnelles, ce qui peut constituer un obstacle pour de nombreux opérateurs de centres de données, en particulier les petites entreprises. L’investissement initial élevé requis pour les installations de piles à combustible, y compris le coût des unités de piles à combustible, de l’infrastructure de soutien et de la maintenance, peut être prohibitif pour certaines entreprises.
Un autre obstacle est la disponibilité limitée des infrastructures d’hydrogène. L’hydrogène est le principal combustible utilisé dans les piles à combustible, et sa production, son stockage et sa distribution nécessitent des installations et des équipements spécialisés. L’absence d’une infrastructure d’hydrogène généralisée peut rendre difficile l’accès des centres de données à un approvisionnement fiable et rentable en hydrogène, qui est essentiel au fonctionnement des systèmes de piles à combustible. Ce manque d’infrastructure peut limiter l’évolutivité et l’adoption des piles à combustible dans le secteur des centres de données.
La complexité de l’intégration des systèmes de piles à combustible dans l’infrastructure existante des centres de données constitue également un obstacle important. Les centres de données disposent souvent de systèmes d’alimentation complexes adaptés à leurs besoins spécifiques, et l’intégration de piles à combustible dans ces systèmes peut s’avérer difficile. Le besoin d’équipements supplémentaires, tels que des dispositifs de conversion de puissance et des systèmes de contrôle, peut encore compliquer le processus d’intégration et augmenter le coût global de mise en œuvre.
4 Taille du marché mondial des piles à combustible pour les centres de données par type en 2024
Les piles à combustible à hydrogène sont le type le plus répandu, et leur valeur marchande devrait atteindre 108,09 millions USD en 2024. Ces piles à combustible utilisent l'hydrogène comme principale source de combustible. Le processus implique une réaction électrochimique entre l'hydrogène et l'oxygène à travers une membrane électrolytique, produisant de l'électricité, de l'eau et de la chaleur. Les piles à combustible à hydrogène sont très efficaces et produisent des émissions minimales, ce qui en fait un choix respectueux de l'environnement. Elles sont particulièrement adaptées aux centres de données nécessitant une alimentation électrique fiable et continue, car elles peuvent fonctionner indépendamment du réseau et fournir une alimentation de secours en cas de panne.
Les piles à combustible à oxyde solide devraient avoir une valeur marchande de 16,59 millions USD en 2024. Les SOFC fonctionnent à des températures élevées, généralement entre 800 °C et 1 000 °C, en utilisant un oxyde solide comme électrolyte. Ce fonctionnement à haute température permet la conversion directe d'une variété de combustibles, notamment le gaz naturel et le biogaz, en électricité. Les SOFC sont connues pour leur rendement élevé et leur capacité à produire à la fois de l'électricité et de la chaleur, ce qui les rend idéales pour les applications de cogénération dans les centres de données. Leur robustesse et leur capacité à gérer différents types de combustibles en font une option polyvalente pour les solutions énergétiques des centres de données.
Les MCFC devraient atteindre une valeur marchande de 17,17 millions USD en 2024. Ces piles à combustible fonctionnent à des températures extrêmement élevées, autour de 650 °C, en utilisant un mélange de sels de carbonate fondus comme électrolyte. Les MCFC sont particulièrement efficaces pour convertir le carburant en électricité et peuvent utiliser des métaux non précieux comme catalyseurs, réduisant ainsi les coûts. Elles sont bien adaptées aux applications de production d'électricité à grande échelle en raison de leur capacité à gérer des débits de carburant élevés et à produire des quantités importantes d'électricité. Dans les centres de données, les MCFC peuvent fournir une source d'énergie fiable et efficace, en particulier pour les installations nécessitant de grandes quantités d'énergie.
Les piles à combustible PAFC devraient avoir une valeur marchande de 17,69 millions USD en 2024. Ces piles à combustible utilisent de l'acide phosphorique liquide comme électrolyte et fonctionnent à des températures modérées entre 150°C et 210°C. Les piles à combustible PAFC sont connues pour leur fiabilité et sont utilisées dans diverses applications depuis plusieurs décennies. Elles conviennent à la production d'électricité à petite échelle et peuvent fournir une alimentation électrique stable aux centres de données. Leur température de fonctionnement modérée et leur technologie éprouvée en font un choix fiable pour les centres de données à la recherche d'une solution d'alimentation cohérente et efficace.
Tableau Taille du marché mondial des piles à combustible pour les centres de données par type en 2024
Taper | Taille du marché (M USD) 2024 |
Piles à combustible à hydrogène | 108.09 |
Piles à combustible à oxyde solide | 16.59 |
Piles à combustible à carbonate fondu | 17.17 |
Piles à combustible à acide phosphorique | 17.69 |
Autres | 5.09 |
5 Taille du marché mondial des piles à combustible pour les centres de données par application en 2024
Le secteur des télécommunications est l’un des plus gros consommateurs de piles à combustible dans les centres de données, avec une valeur de marché projetée de 47,80 millions USD en 2024. Ce secteur dépend fortement des centres de données pour soutenir ses opérations, notamment les centres d’appels, les opérations réseau et les installations de stockage de données. Les piles à combustible fournissent une source d’énergie fiable et efficace, garantissant un service ininterrompu en cas de panne de réseau. La demande croissante d’Internet haut débit et de services de données mobiles a conduit à une expansion des infrastructures de télécommunications, augmentant encore davantage le besoin de solutions d’alimentation robustes comme les piles à combustible.
Les fournisseurs d’accès Internet (FAI) constituent un autre domaine d’application clé, avec une valeur de marché de 38,73 millions USD en 2024. Les FAI exploitent de vastes réseaux et centres de données pour fournir des services Internet aux consommateurs et aux entreprises. Les piles à combustible offrent une solution énergétique propre et fiable, réduisant l’empreinte carbone des FAI tout en garantissant un fonctionnement continu. Alors que la demande de services Internet continue de croître, les FAI investissent de plus en plus dans la technologie des piles à combustible pour améliorer leur efficacité énergétique et leur fiabilité.
Les installations d'hébergement de serveurs colocalisées, ou CoLos, devraient avoir une valeur marchande de 33,60 millions USD en 2024. Ces installations fournissent de l'espace, de l'électricité et du refroidissement aux serveurs appartenant à plusieurs organisations. Les piles à combustible sont une option intéressante pour les CoLos en raison de leur rendement élevé et de leur capacité à produire de l'électricité sur place. Cela réduit la dépendance au réseau et minimise le risque de pannes de courant, qui sont essentielles pour maintenir la disponibilité des serveurs hébergés.
Les fermes de serveurs, qui se composent de grands groupes de serveurs, devraient avoir une valeur marchande de 21,75 millions USD en 2024. Ces fermes nécessitent des quantités importantes d'énergie pour fonctionner et refroidir les serveurs. Les piles à combustible offrent une solution durable et efficace, réduisant les coûts énergétiques et l'impact environnemental. Alors que les besoins de stockage et de traitement des données continuent de croître, les fermes de serveurs adoptent de plus en plus la technologie des piles à combustible pour répondre à leurs besoins énergétiques.
Tableau Taille du marché mondial des piles à combustible pour les centres de données par application en 2024
Application | Taille du marché (M USD) 2024 |
Secteur des télécommunications | 47.80 |
FAI (Fournisseurs d'accès Internet) | 38.73 |
CoLos (installations d'hébergement de serveurs colocalisées) | 33.60 |
Fermes de serveurs | 21.75 |
Centres de données d'entreprise | 13.66 |
Universités/Laboratoires nationaux | 11.39 |
Autre | 2.96 |
6 Taille du marché mondial des piles à combustible pour les centres de données par région en 2024
L'Amérique du Nord est le plus grand marché pour les piles à combustible pour les centres de données, avec une valeur projetée de 73,74 millions USD en 2024. L'économie robuste de la région, son infrastructure technologique avancée et sa forte demande de solutions énergétiques durables sont à l'origine de cette croissance. Les États-Unis, en particulier, sont un marché clé en raison de leur vaste industrie des centres de données et de leurs politiques gouvernementales favorables à la promotion des énergies renouvelables. Les entreprises d'Amérique du Nord adoptent de plus en plus la technologie des piles à combustible pour améliorer leur efficacité énergétique et réduire leur empreinte carbone.
Le marché européen devrait atteindre une valeur de 55,73 millions USD en 2024. L'Europe est à l'avant-garde de la durabilité environnementale, avec des réglementations et des incitations strictes encourageant l'adoption de technologies énergétiques propres. Des pays comme l'Allemagne, le Royaume-Uni et la France disposent d'importantes industries de centres de données et investissent activement dans la technologie des piles à combustible. Les politiques de l'Union européenne en faveur des énergies renouvelables et de la réduction des émissions de gaz à effet de serre stimulent davantage la croissance du marché des piles à combustible pour centres de données dans la région.
La région Asie-Pacifique devrait avoir une valeur marchande de 24,71 millions USD en 2024. La croissance économique rapide, l'urbanisation et la demande croissante de services numériques ont entraîné une augmentation de la construction de centres de données dans des pays comme la Chine, le Japon et l'Inde. La région connaît également des avancées significatives en matière de technologie et d'infrastructures, ce qui en fait un marché attractif pour l'adoption des piles à combustible. Les initiatives gouvernementales favorisant les énergies renouvelables et réduisant la dépendance aux combustibles fossiles soutiennent davantage la croissance du marché en Asie-Pacifique.
Figure Taille du marché mondial des piles à combustible pour les centres de données par région en 2024
7 acteurs majeurs du marché mondial des piles à combustible pour les centres de données
7.1 Doosan Fuel Cell Amérique
Doosan Fuel Cell America est un leader mondial dans la fourniture de systèmes d'énergie stationnaires à piles à combustible propres, à usage continu et à prix compétitifs. Fondée en 2014, l'entreprise s'appuie sur la force des personnes et de la technologie développées par United Technologies au cours des cinquante dernières années. En juillet 2014, Doosan Corporation a acquis les actifs de ClearEdge Power (anciennement UTC Power). Le siège social de l'entreprise se trouve à South Windsor, dans le Connecticut, sur le site des installations de recherche et développement et de fabrication des piles à combustible.
Doosan Fuel Cell America propose une gamme de systèmes de piles à combustible conçus pour fournir des solutions d'alimentation fiables et efficaces pour diverses applications, notamment les centres de données. Leurs produits sont connus pour leur rendement élevé, leurs faibles émissions et leur capacité à fonctionner avec une variété de carburants. L'entreprise se concentre sur la fourniture de solutions énergétiques innovantes et durables qui répondent aux demandes croissantes du marché.
Au cours de la dernière année, Doosan Fuel Cell America a déclaré une valeur de 22,37 millions USD, avec une marge brute de 33,281 TP3T.
7.2 FuelCell Energy, Inc.
Fondée en 1969, FuelCell Energy, Inc. est un leader mondial dans la fourniture de solutions efficaces, abordables et propres pour l'approvisionnement, la récupération et le stockage de l'énergie. La société a son siège social à Danbury, dans le Connecticut, et opère dans le monde entier, au service des services publics, des industries et des grands utilisateurs d'électricité municipaux.
FuelCell Energy conçoit, fabrique, installe et entretient des systèmes de piles à combustible de plusieurs mégawatts. Ses solutions comprennent la production d'électricité à l'échelle industrielle et sur site, la capture du carbone, la production locale d'hydrogène pour les transports et l'industrie, et le stockage d'énergie de longue durée. Les installations SureSource de la société s'étendent sur trois continents, produisant des millions de mégawattheures d'énergie ultra-propre.
Au cours de la dernière année, FuelCell Energy, Inc. a atteint une valeur de 11,74 millions USD, avec une marge brute de 1,19%.
7.3 Bloom Energy pvt. Ltd.
Fondée en 2001, Bloom Energy a son siège social à San Jose, en Californie. La mission de l'entreprise est de produire une énergie propre, fiable et abordable pour tous dans le monde. Bloom Energy a été le pionnier du développement de la technologie des piles à combustible à oxyde solide, offrant des solutions énergétiques innovantes et durables.
Bloom Energy est spécialisé dans la fourniture de solutions d’énergie électrique décentralisée hautement fiables, ininterrompues et propres. Leurs systèmes uniques de production d’énergie sur site sont parmi les plus efficaces au monde, offrant des coûts d’exploitation considérablement réduits et des émissions de gaz à effet de serre plus faibles. En produisant de l’électricité là où elle est consommée, Bloom Energy améliore la fiabilité électrique et la sécurité énergétique, ouvrant la voie à l’indépendance énergétique.
Au cours de la dernière année, Bloom Energy pvt. Ltd. a enregistré une valeur de 10,28 millions USD, avec une marge brute de 23,92%.