Taille du marché de l’hydrogène pour alimenter, analyse de la part et de l’industrie, par technologie (piles à combustible, turbines à gaz et autres), par utilisateur final (transport, industrie, centrales électriques et autres) et prévisions régionales, 2024-2032

La taille du marché mondial de l’hydrogène pour alimenter en électricité était évaluée à 8,52 milliards de dollars en 2024. Le marché devrait passer de 10,32 milliards de dollars en 2024 à 66,24 milliards de dollars d’ici 2032, avec un TCAC de 30,42 % au cours de la période de prévision.  L’Asie-Pacifique a dominé le marché mondial avec une part de 63,6 % en 2023. 

L'hydrogène en énergie est un processus dans lequel l'hydrogène est converti en énergie électrique. Les technologies de l’hydrogène, telles que les piles à combustible à hydrogène, les moteurs à combustion d’hydrogène, les générateurs, les turbines et autres, convertissent l’hydrogène en électricité.

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La production d'hydrogène connaîtra une croissance considérable au cours des années à venir en raison de l'essor de la recherche et du développement sur l'hydrogène et les piles à combustible à base d'hydrogène telles que la membrane échangeuse de protons (PEM), la pile à combustible à oxyde solide (SOFC) et d'autres. L’expansion de l’industrie est en outre favorisée par une transition mondiale de la consommation d’énergie de l’hydrogène conventionnel et des carburants à base d’hydrogène vers les énergies renouvelables.Énergie renouvelablea connu une croissance significative ces dernières années, représentant une croissance d’environ 9,57 % entre 2021 et 2022 (295 GW de nouveaux ajouts à la capacité globale). La croissance a été limitée aux projets éoliens et solaires pour la production d’électricité en raison du défi de l’intermittence. Il existe donc un besoin immédiat de fournir des solutions d’alimentation de secours.

L’impact mondial de la pandémie de COVID-19 sur la croissance de l’industrie de l’hydrogène pour l’électricité a été modéré, car il a entravé la consommation d’électricité de nombreux utilisateurs finaux en raison de perturbations dans la chaîne d’approvisionnement des services et des technologies et des entraves aux activités dues aux normes de distanciation sociale. En outre, la Chine, les États-Unis et le Japon comptent parmi les pays importants qui transforment et déploient l’hydrogène pour alimenter la technologie. Ces pays ont été confrontés à diverses fermetures d’opérations industrielles aux niveaux régional et national pour contenir la propagation de cette infection virale, ce qui a entraîné une baisse de la demande de la part des industries utilisatrices finales.

L’hydrogène pour alimenter les tendances du marché

Financement et soutien du gouvernement pour exploiter l’hydrogène afin de jouer un rôle clé dans l’expansion de la taille du marché

La construction d’infrastructures pour la production, le stockage et la distribution d’hydrogène nécessite des investissements substantiels à toutes les étapes de développement et de ses applications. Le soutien financier et les politiques ont joué un rôle déterminant dans la commercialisation de l’hydrogène comme source d’énergie. Le financement gouvernemental cible souvent les efforts de recherche et développement (R&D) dans la technologie de l'hydrogène, qui comprennent l'amélioration de l'efficacité énergétique, la réduction des coûts et le développement de méthodes de stockage et de transport plus sûres pour l'hydrogène produit, ce qui devrait jouer un rôle clé dans l'adoption de systèmes d'alimentation à base d'hydrogène. Les politiques et initiatives ont contribué à relancer le développement de ces infrastructures, rendant l’hydrogène liquide plus accessible et viable en tant que source d’énergie propre.

Par exemple, en 2021, le ministère américain de l’Énergie a créé le Hydrogen Earth Shot Challenge, visant à réduire le coût de l’hydrogène en tant que source d’énergie de 80 %, réduisant ainsi le coût par kilogramme de 5 USD à 1 USD. Dans le cadre de cet objectif, la loi sur l’investissement dans les infrastructures et l’emploi prévoyait un financement de 7 milliards USD pour le programme Regional Clean Hydrogen Hubs (H2Hubs). Des initiatives similaires sont mises en œuvre dans tous les pays du monde pour réduire le coût et faciliter la disponibilité de l’hydrogène. Ainsi, la disponibilité aisée de l’hydrogène devrait offrir une opportunité pour l’adoption de technologies à base d’hydrogène.piles à combustible, cogénérations et centrales électriques au cours de la période de prévision.

L’hydrogène pour alimenter les facteurs de croissance du marché

Une efficacité plus élevée des piles à combustible alimentées à l’hydrogène pour soutenir la croissance du marché

La technologie de production d’hydrogène offre une voie vers la sécurité énergétique en diversifiant les sources d’énergie en s’éloignant des combustibles fossiles. Les pays du monde entier reconnaissent de plus en plus l’importance stratégique de sécuriser leurs approvisionnements énergétiques grâce à des ressources renouvelables locales, qui peuvent être utilisées pour produire de l’hydrogène. L’hydrogène est un vecteur énergétique polyvalent fabriqué à partir de plusieurs matières premières nationales, telles que le charbon, le gaz naturel, l’énergie solaire, l’énergie éolienne et la biomasse. Cela peut renforcer la sécurité énergétique nationale, conserver le pétrole et diversifier les options énergétiques de transport longue distance pour un système plus résilient. Cette diversification réduit également la dépendance aux combustibles fossiles importés, améliorant ainsi la résilience énergétique.

Les piles à combustible alimentées à l’hydrogène offrent une efficacité par rapport aux technologies traditionnelles de combustion et de production d’électricité. Alors que les centrales électriques à combustion conventionnelles atteignent généralement un rendement d'environ 35 % dans la production d'électricité, les systèmes de piles à combustible à hydrogène peuvent facilement atteindre des rendements allant jusqu'à 60 % ou plus grâce à une technologie de pointe. L'électricité renouvelable peut être convertie en hydrogène par électrolyse, ce qui permet de coupler efficacement le secteur en pleine croissance des énergies renouvelables avec des utilisations finales plus difficiles à électrifier. Ce procédé permet égalementélectrolyseurspour offrir une flexibilité au réseau, en complétant des alternatives telles que les batteries, la réponse à la demande et le véhicule au réseau dans l'électrification intelligente, élargissant ainsi les applications de l'hydrogène carburant.

Selon l'Agence internationale des énergies renouvelables (IRENA), l'hydrogène propre devrait jouer un rôle important dans les nouvelles applications, en particulier dans le secteur de la mobilité, qui devrait devenir le plus grand consommateur d'hydrogène propre d'ici 2040. L'adoption de l'hydrogène propre dans les applications existantes et émergentes pourrait augmenter sa part de la demande totale à 75 % d'ici 2040. D'ici 2050, le transport routier longue distance devrait représenter environ 80 Mtpa de demande en hydrogène, l'aviation pour environ 50 Mtpa, et maritime pour les 15 Mtpa restantes.

Progrès technologiques croissants dans le secteur de l’hydrogène pour stimuler la croissance du marché

Les innovations dans la production d’hydrogène, telles que l’électrolyse à haute température et les catalyseurs avancés, ont considérablement amélioré l’efficacité et la rentabilité de la production d’hydrogène. Les technologies de stockage améliorées, notamment le développement des hydrures métalliques et des matériaux à base de carbone, permettent un transport et un stockage plus sûrs et plus pratiques de l’hydrogène. De plus, les progrès des infrastructures, tels que les pipelines d’hydrogène et les stations de ravitaillement, se développent pour soutenir des réseaux de distribution plus larges. Les progrès de la technologie des piles à combustible et des moteurs à combustion à hydrogène ont également conduit à des méthodes de conversion d’énergie plus efficaces et plus fiables, rendant l’hydrogène de plus en plus compétitif par rapport aux carburants conventionnels. Par exemple, en septembre 2023, Nikola Motors a lancé son premier modèle réduit de camion à hydrogène, le Tre FCEV. Le camion, décrit comme le seul camion de classe 8 électrique à hydrogène sur les routes américaines, est maintenant en production dans l'usine Nikola de Coolidge, en Arizona, aux côtés de sa version électrique.

FACTEURS DE RETENUE

Coûts élevés de l’hydrogène renouvelable et défis d’infrastructure pour limiter la croissance du marché

La tendance croissante à l’énergie renouvelable a conduit à l’adoption de l’hydrogène renouvelable dans les piles à combustible, les centrales électriques et d’autres secteurs de production d’électricité. Cependant, plusieurs défis entravent l’adoption généralisée des produits et la croissance du marché. L'hydrogène renouvelable est plus cher que les combustibles fossiles traditionnels, avec des coûts deux à trois fois plus élevés que les prix moyens à long terme des combustibles fossiles de 75 USD/baril pour le pétrole et de 4 à 6 USD/GJ pour le pétrole.gaz naturel. Les pipelines d'hydrogène, les piles à combustible et les réservoirs de stockage nécessaires au transport routier sont également plus coûteux, 10 à 50 % plus élevés pour les pipelines et plusieurs fois plus élevés pour les piles à combustible que pour les moteurs à combustion interne.

De plus, l’infrastructure mondiale pour l’hydrogène est limitée, avec seulement environ 4 500 km de pipelines d’hydrogène, ce qui nécessite des investissements substantiels dans les infrastructures de transport, notamment les pipelines, les unités de conversion, les unités de liquéfaction et les installations de stockage, ce qui augmente l’investissement initial nécessaire. De plus, l’hydrogène n’est actuellement pas un produit commercialisé, ce qui entraîne l’absence d’indice de prix établi et des coûts plus élevés pour les consommateurs en raison d’une faible transparence des prix et d’une faible concurrence. Le marché de l’hydrogène pour produire de l’électricité est également confronté à des problèmes d’intégration et de demande, avec une faible demande d’hydrogène à faible teneur en carbone, de captage du carbone et des projets qui doivent être intégrés tout au long de la chaîne d’approvisionnement pour être économiquement réalisables.

Analyse de la segmentation du marché de l’hydrogène pour alimenter l’électricité

Par analyse technologique

Le segment des piles à combustible domine le marché grâce aux initiatives croissantes de recherche et de développement

Sur la base de la technologie, le marché est segmenté en piles à combustible, turbines à gaz et autres.

Le segment des piles à combustible détient la part dominante du marché de l’hydrogène pour alimenter en raison de la croissance de la recherche et du développement comme alternative aux véhicules électriques à base de lithium-ion. Les piles à combustible telles quePEMFCet les SOFC, qui incluent l'hydrogène pour la conversion en énergie électrique, gagnent du terrain sur le marché. Par exemple, en juin 2024, Silverline Power a annoncé un accord d’environ 135 millions de dollars avec SRAM & MRAM Group pour la technologie des véhicules électriques à base d’hydrogène.

Le segment des turbines à gaz devrait croître au cours de la période de prévision en raison de l’utilisation croissante de produits comme alternative aux turbines à combustible fossile dans le but de réduire les émissions de gaz à effet de serre et de promouvoir l’énergie propre. Les turbines à gaz à base d’hydrogène en sont encore à leurs balbutiements et des recherches et développements sont en cours en vue de leur adoption plus large dans les années à venir. Par exemple, en 2024, Doosan Enerbility a renforcé son projet de développer une turbine à gaz de 380 MW alimentée uniquement à l’hydrogène d’ici 2027.

Par analyse de l'utilisateur final

Les transports sont en tête grâce à leur potentiel de réduction significative des émissions de gaz à effet de serre et de leur dépendance aux combustibles fossiles

En fonction de l’utilisateur final, le marché est segmenté en transport, industrie, centrales électriques et autres.

Le segment des transports domine le marché en raison du potentiel de la technologie à réduire considérablement les émissions de gaz à effet de serre et la dépendance aux combustibles fossiles. De plus, la pile à combustible à hydrogènevéhicules électriquesont une autonomie plus longue que les véhicules électriques à batterie, ce qui les rend adaptés aux déplacements longue distance tout en respectant les exigences de zéro émission de carbone.

La centrale électrique devrait croître à un rythme important sur le marché en raison du déploiement croissant de piles à combustible pour l’alimentation de secours et de l’utilisation croissante de turbines à base d’hydrogène gazeux pour la production d’électricité. De plus, les piles à combustible à base d’hydrogène gagnent également du terrain dans les centrales électriques fixes pour une production d’électricité propre et efficace. Les turbines à hydrogène sont utilisées dans les centrales électriques de pointe qui fonctionnent pendant les périodes de forte demande d'électricité, fournissant ainsi une source d'énergie de secours flexible et propre.

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APERÇU RÉGIONAL

Le marché a été étudié géographiquement en Amérique du Nord, en Europe, en Asie-Pacifique et dans le reste du monde.

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L’Asie-Pacifique détient la part dominante de l’hydrogène dans l’électricité et devrait croître au rythme le plus rapide dans les années à venir, alors que le Japon, la Corée du Sud et la Chine investissent massivement dans le développement de la technologie et des infrastructures des piles à combustible à hydrogène. La valeur du marché régional en 2024 était de 5,49 milliards de dollars, et en 2023, la valeur du marché a dépassé la région de 4,65 milliards de dollars. Les efforts considérables déployés par l'organisation régionale basée sur l'hydrogène et l'Union européenne permettent également de prendre des initiatives et d'organiser des sommets pour accroître la commercialisation de l'hydrogène en tant que source d'énergie, ce qui soutient la croissance du marché. Par exemple, en septembre 2024, le sommet et l'exposition Asia Pacific Hydrogen 2024 auront lieu, auxquels participeront des représentants du gouvernement, des passionnés d'hydrogène de niveau C-Suite et des acteurs de l'hydrogène d'Allemagne, du Japon, d'Australie, des Pays-Bas, d'Indonésie, de Chine, d'Inde, des États-Unis et d'autres. Ce sommet entend augmenter la consommation d’hydrogène en tant que source renouvelable. Le marché chinois devrait atteindre 2,06 milliards USD en 2025. En revanche, le marché sud-coréen devrait atteindre 1,08 milliard USD et le marché japonais devrait atteindre 3,45 milliards USD en 2025.

Le marché européen devrait devenir la troisième plus grande région, avec une valeur de 1,20 milliard de dollars en 2025 pour l’hydrogène destiné à l’alimentation électrique, et il connaîtra également une croissance notable en raison des initiatives gouvernementales croissantes en faveur de la décarbonisation. Des initiatives telles que le Green Deal européen et la stratégie hydrogène ont été lancées et des investissements importants sont réalisés dans la production, les infrastructures et la recherche d’hydrogène. La région considère l’hydrogène comme un élément clé de la transition vers un système énergétique durable, en particulier dans des secteurs tels que les transports, l’industrie, les centrales électriques et le chauffage. La taille du marché britannique est estimée à 0,20 milliard USD en 2025. En revanche, la taille du marché devrait être de 0,32 milliard USD pour l'Allemagne en 2025, et la France devrait atteindre 0,17 milliard USD en 2025.

L’Amérique du Nord sera probablement le deuxième marché en importance avec une valeur de 2,4 milliards USD en 2025, avec un TCAC le plus rapide de 27,56 % au cours de la période de prévision. Le Moyen-Orient et l’Afrique détiennent une part notable du marché en raison de changements politiques importants, de progrès technologiques et d’étapes clés du projet liées au développement de l’hydrogène en tant que source d’énergie plus propre. Le reste du monde devrait représenter 81,78 milliards de dollars en 2025. La taille du marché américain est estimée à 27,56 milliards de dollars en 2025.

ACTEURS CLÉS DE L'INDUSTRIE

Les acteurs du marché se concentrent sur la satisfaction des demandes spécifiques des clients pour obtenir un avantage concurrentiel

La croissance du marché mondial de l’hydrogène pour alimenter en électricité est très fragmentée, avec des acteurs clés et certains acteurs régionaux de taille moyenne proposant une large gamme de technologies dans le secteur de l’électricité aux niveaux local et national tout au long de la chaîne de valeur. De nombreux acteurs opèrent activement dans différents pays pour répondre aux demandes spécifiques des clients.

En janvier 2023, Plug Power et Johnson Matthey ont annoncé leur partenariat visant à accroître l’économie de l’hydrogène, à renforcer la chaîne d’approvisionnement de Plug et à répondre à la demande croissante de piles à combustible et d’électrolyseurs. Le partenariat aidera également Plug Power à atteindre l'objectif de chiffre d'affaires de 5 milliards de dollars d'ici 2026 et de 20 milliards de dollars d'ici 2030.

Liste des principales entreprises d’hydrogène pour alimenter en électricité :

• Toshiba Corporation (Japon)
• ITM Power (Royaume-Uni)
• McPhy Energy S.A. (France)
• Nel Hydrogène(Norvège)
• Systèmes électriques Ballard(Canada)
• Plug Power Inc. (États-Unis)
• Fuel Cell Energy Inc (États-Unis)
• Bloom Energy (États-Unis)
• Siemens Énergie(Allemagne)
• Général Électrique. (NOUS.)
• Doosan Fuel Cell Co., Ltd. (Corée du Sud) 

DÉVELOPPEMENTS CLÉS DE L’INDUSTRIE :

• Mai 2024 :McPhy a reçu une commande pour la fourniture d'un électrolyseur de 1 MW et d'une station de remplissage d'hydrogène à Valorem pour le projet de la vallée de l'hydrogène vert de Rouen en France. Valorem et son unité de construction Valrea ont confié à McPhy la fourniture de l'électrolyseur McLyzer et d'une station McFilling 350 bars pour le projet Rouen Vallée Hydrogène (RVH2) dans le Grand Rouen en Normandie.
• Mars 2024 :TANAKA Precious Metals a annoncé l'installation d'un grand système de pile à combustible à hydrogène pur de 500 kilowatts dans son usine de Shonan, dans la préfecture de Kanagawa. Ce système, fabriqué par Toshiba Energy Systems & Solutions Corporation, aiderait à gérer l'efficacité de la production et devrait commencer à fonctionner en 2026.
• Février 2024 :Bekaert et Toshiba Energy Systems and Solutions Corporation ont formé un partenariat mondial pour stimuler la production d'hydrogène vert. Cela comprend un accord de coopération stratégique et une licence de technologie de fabrication pour les assemblages d'électrodes à membrane (MEA), un élément clé des électrolyseurs à membrane échangeuse de protons (PEM). L’accord s’appuie sur leur collaboration à partir de septembre 2023.
• Mai 2023 :Ballard Power Systems a commandé 3,6 MW de systèmes de piles à combustible auprès de solutions européennes d'énergie propre, fournissant ainsi une entreprise pour les applications critiques d'énergie stationnaire telles que les chantiers de construction,bornes de recharge pour véhicules électriqueset les centres de données.
• Avril 2022 :Nel Hydrogen Fueling a reçu une commande de Hydrogen Technology & Energy Corporation (HTEC) pour un module de ravitaillement en hydrogène H2Station, qui sera utilisé pour alimenter des véhicules légers à zéro émission dans la province de la Colombie-Britannique, au Canada. La valeur du bon de commande est d'environ 1,5 million de dollars.

COUVERTURE DU RAPPORT

Le rapport fournit une analyse détaillée du marché et se concentre sur des aspects clés tels que les processus de production des principales entreprises. En outre, le rapport offre un aperçu des tendances du marché et met en évidence les principaux développements du secteur. En plus des facteurs ci-dessus, le rapport englobe plusieurs facteurs qui ont contribué à la croissance du marché ces dernières années.

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PORTÉE ET SEGMENTATION DU RAPPORT