Tamaño del mercado de hidrógeno para generar energía, participación y análisis de la industria, por tecnología (pilas de combustible, turbinas de gas y otras), por usuario final (transporte, industria, plantas de energía y otras) y pronóstico regional, 2024-2032

El tamaño del mercado mundial de hidrógeno para generar energía se valoró en 8,52 mil millones de dólares en 2024. Se proyecta que el mercado crecerá de 10,32 mil millones de dólares en 2024 a 66,24 mil millones de dólares en 2032, exhibiendo una tasa compuesta anual del 30,42% durante el período previsto.  Asia Pacífico dominó el mercado global con una participación del 63,6% en 2023. 

La conversión de hidrógeno en energía es un proceso en el que el hidrógeno se convierte en energía eléctrica. Las tecnologías del hidrógeno, como las pilas de combustible de hidrógeno, los motores de combustión de hidrógeno, los generadores, las turbinas y otras, convierten el hidrógeno en electricidad.

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La conversión de hidrógeno en energía será testigo de un crecimiento considerable en los próximos años debido a la creciente investigación y desarrollo de hidrógeno y pilas de combustible basadas en hidrógeno, como la membrana de intercambio de protones (PEM), la pila de combustible de óxido sólido (SOFC) y otras. La expansión de la industria se ve favorecida aún más por un cambio global en el consumo de energía del hidrógeno convencional y los combustibles basados ​​en hidrógeno a las energías renovables.Energía renovableha crecido significativamente en los últimos años, representando un crecimiento de aproximadamente el 9,57% de 2021 a 2022 (295 GW de nuevas incorporaciones en la capacidad total). El crecimiento se ha restringido a proyectos eólicos y solares para generación de energía debido al desafío de la intermitencia. Por lo tanto, existe una necesidad inmediata de proporcionar soluciones de energía de respaldo.

El impacto global de la pandemia de COVID-19 en el crecimiento de la industria del hidrógeno para generar energía fue moderado, ya que obstaculizó el consumo de electricidad por parte de muchos usuarios finales debido a interrupciones en la cadena de suministro de servicios y tecnología y obstáculos en las actividades debido a las normas de distanciamiento social. Además, China, Estados Unidos y Japón se encuentran entre los países importantes que procesan e implementan hidrógeno para impulsar la tecnología. Estos países enfrentaron varios cierres de operaciones industriales a nivel regional y nacional para contener la propagación de esta infección viral, lo que provocó una caída en la demanda de las industrias de usuarios finales.

Hidrógeno para generar energía Tendencias del mercado

Financiamiento y apoyo gubernamentales para aprovechar el hidrógeno para desempeñar un papel clave en la expansión del tamaño del mercado

La construcción de infraestructura para la producción, el almacenamiento y la distribución de hidrógeno requiere una inversión sustancial en todas las etapas de desarrollo y sus aplicaciones. El apoyo financiero y las políticas han sido fundamentales para la comercialización del hidrógeno como fuente de energía. La financiación gubernamental a menudo se dirige a esfuerzos de investigación y desarrollo (I+D) en tecnología del hidrógeno, lo que incluye mejorar la eficiencia energética, reducir costos y desarrollar métodos de almacenamiento y transporte más seguros para el hidrógeno producido, que se espera que desempeñe un papel clave en la adopción de sistemas de energía basados ​​en hidrógeno. Las políticas e iniciativas han ayudado a impulsar el desarrollo de esta infraestructura, haciendo que el hidrógeno líquido sea más accesible y viable como fuente de energía limpia.

Por ejemplo, en 2021, el Departamento de Energía de EE. UU. estableció el Hydrogen Earth Shot Challenge, con el objetivo de reducir el costo del hidrógeno como fuente de energía en un 80%, reduciendo el costo por kilogramo de 5 dólares a 1 dólar. Como parte de este objetivo, la Ley de Empleo e Inversión en Infraestructura incluyó 7 mil millones de dólares en fondos para el programa de Centros Regionales de Hidrógeno Limpio (H2Hubs). Se están implementando iniciativas similares en países de todo el mundo para reducir el costo y la fácil disponibilidad del hidrógeno. Por lo tanto, se espera que la fácil disponibilidad de hidrógeno brinde una oportunidad para la adopción de tecnologías basadas en hidrógeno.pilas de combustible, CHP y centrales eléctricas durante el período de pronóstico.

Hidrógeno para impulsar los factores de crecimiento del mercado

Mayor eficiencia de las pilas de combustible alimentadas por hidrógeno para impulsar el crecimiento del mercado

La tecnología de hidrógeno para generar energía ofrece un camino hacia la seguridad energética al diversificar las fuentes de energía lejos de los combustibles fósiles. Los países de todo el mundo reconocen cada vez más la importancia estratégica de asegurar su suministro de energía a través de recursos renovables autóctonos, que pueden utilizarse para producir hidrógeno. El hidrógeno es un portador de energía versátil elaborado a partir de múltiples materias primas nacionales, como el carbón, el gas natural, la energía solar, la eólica y la biomasa. Puede fortalecer la seguridad energética nacional, conservar el petróleo y diversificar las opciones energéticas del transporte de larga distancia para un sistema más resiliente. Esta diversificación también reduce la dependencia de los combustibles fósiles importados, mejorando la resiliencia energética.

Las pilas de combustible alimentadas por hidrógeno ofrecen eficiencia en comparación con las tecnologías tradicionales de combustión y generación de energía. Mientras que las centrales eléctricas convencionales basadas en combustión suelen alcanzar alrededor del 35% de eficiencia en la generación de electricidad, los sistemas de pilas de combustible de hidrógeno pueden alcanzar fácilmente eficiencias de hasta el 60% o más con tecnología avanzada. La electricidad renovable se puede convertir en hidrógeno mediante electrólisis, lo que permitirá acoplar eficazmente el creciente sector de las energías renovables con usos finales que son más difíciles de electrificar. Este proceso también permiteelectrolizadoresproporcionar flexibilidad a la red, complementando alternativas como las baterías, la respuesta a la demanda y la conexión del vehículo a la red en la electrificación inteligente, ampliando así las aplicaciones del combustible de hidrógeno.

Según la Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA), se espera que el hidrógeno limpio desempeñe un papel importante en nuevas aplicaciones, particularmente en el sector de la movilidad, que se prevé que se convierta en el mayor consumidor de hidrógeno limpio para 2040. La adopción de hidrógeno limpio en aplicaciones existentes y emergentes podría aumentar su participación en la demanda total al 75 % para 2040. Para 2050, se prevé que el transporte por carretera de larga distancia represente alrededor de 80 Mtpa de demanda de hidrógeno, la aviación para unas 50 Mtpa, y marítima para las 15 Mtpa restantes.

Avances tecnológicos crecientes en el sector del hidrógeno para generar energía para impulsar el crecimiento del mercado

Las innovaciones en la producción de hidrógeno, como la electrólisis a alta temperatura y los catalizadores avanzados, han mejorado significativamente la eficiencia y la rentabilidad de la generación de hidrógeno. Las tecnologías de almacenamiento mejoradas, incluidos los avances en hidruros metálicos y materiales a base de carbono, permiten un transporte y almacenamiento de hidrógeno más seguros y prácticos. Además, los avances en infraestructura, como los gasoductos de hidrógeno y las estaciones de servicio, se están ampliando para respaldar redes de distribución más amplias. Los avances en la tecnología de pilas de combustible y en los motores de combustión de hidrógeno también han dado lugar a métodos de conversión de energía más eficientes y fiables, lo que hace que el hidrógeno sea cada vez más competitivo con respecto a los combustibles convencionales. Por ejemplo, en septiembre de 2023, Nikola Motors lanzó su primer modelo de camión propulsado por hidrógeno, el Tre FCEV. El camión, descrito como el único camión Clase 8 eléctrico de hidrógeno en las carreteras estadounidenses, ahora está en producción en las instalaciones de Nikola en Coolidge, Arizona, junto con su versión eléctrica.

FACTORES RESTRICTIVOS

Altos costos del hidrógeno renovable y desafíos de infraestructura para limitar el crecimiento del mercado

La creciente inclinación hacia la energía basada en energías renovables ha llevado a la adopción del hidrógeno renovable en celdas de combustible, plantas de energía y otros sectores de generación de energía. Sin embargo, varios desafíos obstaculizan la adopción generalizada de productos y el crecimiento del mercado. El hidrógeno renovable es más caro que los combustibles fósiles tradicionales, con costos entre dos y tres veces superiores a los precios medios a largo plazo de los combustibles fósiles de 75 USD/bbl para el petróleo y de 4 a 6 USD/GJ para el petróleo.gas natural. Los oleoductos de hidrógeno y las pilas de combustible y los tanques de almacenamiento necesarios para el transporte por carretera también son más costosos: entre un 10 y un 50% más caros para los oleoductos y varias veces más caros para las pilas de combustible en comparación con los motores de combustión interna.

Además, la infraestructura mundial para el hidrógeno es limitada, con sólo unos 4.500 kilómetros de gasoductos, lo que requiere una inversión sustancial en infraestructura de transporte, incluidos gasoductos, unidades de conversión, unidades de licuefacción e instalaciones de almacenamiento, lo que aumenta la inversión inicial necesaria. Además, el hidrógeno no es actualmente un producto comercializable, lo que da lugar a que no se establezca un índice de precios y a que los costos sean más elevados para los consumidores debido a la baja transparencia de los precios y la competencia. El mercado del hidrógeno para generar energía también enfrenta problemas de integración y demanda, con poca demanda de hidrógeno con bajas emisiones de carbono, captura de carbono y proyectos que deben integrarse en toda la cadena de suministro para que sean económicamente viables.

Análisis de segmentación del mercado de hidrógeno para generar energía

Por análisis de tecnología

El segmento de pilas de combustible domina el mercado debido a las crecientes iniciativas de investigación y desarrollo

Según la tecnología, el mercado se segmenta en pilas de combustible, turbinas de gas y otros.

El segmento de pilas de combustible tiene la cuota de mercado dominante de hidrógeno para generar energía debido a la creciente investigación y desarrollo como alternativa a los vehículos eléctricos basados ​​en iones de litio. Pilas de combustible comoPEMFCy las SOFC, que incluyen hidrógeno para convertirlo en energía eléctrica, están ganando terreno significativo en el mercado. Por ejemplo, en junio de 2024, Silverline Power anunció un acuerdo de alrededor de 135 millones de dólares con SRAM & MRAM Group para tecnología de vehículos eléctricos basados ​​en combustible de hidrógeno.

Se prevé que el segmento de turbinas de gas crezca durante el período previsto debido al creciente uso de productos como alternativa a las turbinas basadas en combustibles fósiles con el objetivo de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y promover la energía limpia. Las turbinas de gas basadas en hidrógeno aún se encuentran en una etapa incipiente y se están llevando a cabo investigaciones y desarrollo para su adopción más amplia en los próximos años. Por ejemplo, en 2024, Doosan Enerbility reforzó sus planes para desarrollar una turbina de gas de 380 MW alimentada únicamente por hidrógeno para 2027.

Por análisis del usuario final

El transporte lidera su potencial para reducir significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero y la dependencia de los combustibles fósiles

Según el usuario final, el mercado se segmenta en transporte, industrial, plantas de energía y otros.

El segmento del transporte domina el mercado debido al potencial de la tecnología para reducir significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero y la dependencia de los combustibles fósiles. Además, la pila de combustible de hidrógenovehículos eléctricostienen una mayor autonomía que los vehículos eléctricos de batería, lo que los hace adecuados para viajes de larga distancia y cumplen con los requisitos de cero emisiones de carbono.

Se prevé que la planta de energía crezca a un ritmo significativo en el mercado debido al creciente despliegue de celdas de combustible como respaldo de energía y al uso cada vez mayor de turbinas basadas en gas hidrógeno para la generación de electricidad. Además, las pilas de combustible basadas en hidrógeno también están ganando terreno en las centrales eléctricas estacionarias para la generación de electricidad limpia y eficiente. Las turbinas de hidrógeno se están utilizando en centrales eléctricas que operan en momentos de alta demanda de electricidad, proporcionando una fuente de energía de respaldo flexible y limpia.

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PERSPECTIVAS REGIONALES

El mercado se ha estudiado geográficamente en América del Norte, Europa, Asia Pacífico y el resto del mundo.

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Asia Pacífico tiene la proporción dominante de hidrógeno como energía y se prevé que crecerá al ritmo más rápido en los próximos años a medida que Japón, Corea del Sur y China estén invirtiendo fuertemente en el desarrollo de tecnología e infraestructura de pilas de combustible de hidrógeno. El valor del mercado regional en 2024 fue de 5.490 millones de dólares y, en 2023, el valor de mercado superó a la región en 4.650 millones de dólares. El fuerte esfuerzo de la organización regional basada en el hidrógeno y la Unión Europea también está tomando iniciativas y organizando cumbres para aumentar la comercialización del hidrógeno como fuente de energía, lo que está apoyando el crecimiento del mercado. Por ejemplo, en septiembre de 2024, se llevará a cabo la cumbre y exposición Asia Pacific Hydrogen 2024, que incluiría a representantes gubernamentales, entusiastas del hidrógeno de nivel C-Suite y actores del hidrógeno de Alemania, Japón, Australia, Países Bajos, Indonesia, China, India, Estados Unidos y otros. Esta cumbre pretende incrementar el consumo de hidrógeno como fuente renovable. Se espera que el mercado en China alcance los 2.060 millones de dólares en 2025. Por otro lado, es probable que el mercado de Corea del Sur alcance los 1.080 millones de dólares y se prevé que el de Japón alcance los 3.450 millones de dólares en 2025.

Se espera que el mercado de Europa sea la tercera región más grande, con un valor de 1.200 millones de dólares en 2025 para el hidrógeno para generar energía, que también crecerá a un ritmo notable debido a las crecientes iniciativas gubernamentales para la descarbonización. Se han lanzado iniciativas como el Pacto Verde Europeo y la Estrategia del Hidrógeno y se están realizando importantes inversiones en producción, infraestructura e investigación de hidrógeno. La región considera que el hidrógeno es un componente clave en la transición hacia un sistema energético sostenible, particularmente en sectores como el transporte, la industria, las centrales eléctricas y la calefacción. Se estima que el tamaño del mercado del Reino Unido será de 200 millones de dólares en 2025. Por otro lado, se espera que el tamaño del mercado sea de 320 millones de dólares para Alemania en 2025, y es probable que Francia alcance los 170 millones de dólares en 2025.

Es probable que América del Norte sea el segundo mercado más grande con un valor de 2.400 millones de dólares en 2025, con una tasa compuesta anual (CAGR) de 27,56% durante el período previsto, y Oriente Medio y África tienen una participación notable del mercado debido a importantes cambios de políticas, avances tecnológicos e hitos clave de proyectos relacionados con el desarrollo del hidrógeno como fuente de energía más limpia. Es probable que el resto del mundo alcance los 81,78 mil millones de dólares en 2025. Se estima que el tamaño del mercado estadounidense será de 27,56 mil millones de dólares en 2025.

JUGADORES CLAVE DE LA INDUSTRIA

Los actores del mercado se centran en satisfacer las demandas específicas de los clientes para obtener una ventaja competitiva

El crecimiento del mercado mundial de hidrógeno para generar energía está muy fragmentado, con actores clave y algunos actores regionales de mediana escala que ofrecen una amplia gama de tecnología en la industria energética a nivel local y nacional en toda la cadena de valor. Numerosos actores operan activamente en diferentes países para satisfacer las demandas específicas de los clientes.

En enero de 2023, Plug Power y Johnson Matthey anunciaron su asociación para aumentar la economía del hidrógeno, fortaleciendo la cadena de suministro de Plug y atendiendo la creciente demanda de pilas de combustible y electrolizadores. La asociación también ayudará a Plug Power a alcanzar los ingresos previstos de 5 mil millones de dólares para 2026 y 20 mil millones de dólares para 2030.

Lista de las principales empresas de conversión de hidrógeno a energía:

• Corporación Toshiba (Japón)
• ITM Power (Reino Unido)
• McPhy Energy S.A. (Francia)
• Nel Hidrógeno(Noruega)
• Sistemas de energía Ballard(Canadá)
• Plug Power Inc. (EE. UU.)
• Fuel Cell Energy Inc (EE. UU.)
• Bloom Energy (EE. UU.)
• Energía Siemens(Alemania)
• General Electric. (A NOSOTROS.)
• Doosan Fuel Cell Co., Ltd. (Corea del Sur) 

DESARROLLOS CLAVE DE LA INDUSTRIA:

• Mayo de 2024:McPhy recibió un pedido para suministrar un electrolizador de 1 MW y una estación de servicio de hidrógeno a Valorem para el proyecto del valle del hidrógeno verde de Rouen en Francia. Valorem y su unidad de construcción, Valrea, contrataron a McPhy para proporcionar el electrolizador McLyzer y una estación McFilling de 350 bar para el proyecto Rouen Vallee Hydrogene (RVH2) en el área metropolitana de Rouen en Normandía.
• Marzo de 2024:TANAKA Precious Metals anunció la instalación de un gran sistema de pila de combustible de hidrógeno puro de 500 kilovatios en su planta de Shonan en la prefectura de Kanagawa. Este sistema, fabricado por Toshiba Energy Systems & Solutions Corporation, ayudaría a gestionar la eficiencia de generación y comenzará a funcionar en 2026.
• Febrero de 2024:Bekaert y Toshiba Energy Systems and Solutions Corporation formaron una asociación global para impulsar la producción de hidrógeno verde. Esto incluye un acuerdo de cooperación estratégica y una licencia de tecnología de fabricación para conjuntos de electrodos de membrana (MEA), una parte clave de los electrolizadores de membrana de intercambio de protones (PEM). El acuerdo se basa en su colaboración a partir de septiembre de 2023.
• Mayo de 2023:Ballard Power Systems encargó 3,6 MW de sistemas de pilas de combustible a soluciones europeas de energía limpia, proporcionando una empresa para aplicaciones de energía estacionarias críticas como obras de construcción,estaciones de carga de vehículos eléctricosy centros de datos.
• Abril de 2022:Nel Hydrogen Fueling recibió un pedido de Hydrogen Technology & Energy Corporation (HTEC) para un módulo de abastecimiento de hidrógeno H2Station, que se utilizará para alimentar vehículos ligeros de cero emisiones en la provincia de Columbia Británica, Canadá. El valor de la orden de compra es de aproximadamente USD 1,5 millones.

COBERTURA DEL INFORME

El informe proporciona un análisis detallado del mercado y se centra en aspectos clave como los procesos de productos de las empresas líderes. Además, el informe ofrece información sobre las tendencias del mercado y destaca desarrollos clave de la industria. Además de los factores anteriores, el informe abarca varios factores que contribuyeron al crecimiento del mercado en los últimos años.

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