Mercado de generación de hidrógeno

Tamaño del mercado de generación de hidrógeno

El tamaño global del mercado de la generación de hidrógeno se valoró en USD 159.87 mil millones en 2023 y se prevé que crecerá de USD 167.78 mil millones en 2024 a USD 245.85 mil millones para 2031, exhibiendo una tasa compuesta anual de 5.61% durante el período de pronóstico. La creciente demanda de energía limpia y políticas y subsidios que fomentan la producción de hidrógeno están aumentando el mercado.

En el alcance del trabajo, el informe incluye servicios ofrecidos por Air Products and Chemicals, Inc., Linde PLC, Air Liquide, Cummins Inc., Plug Power Inc., Ballard Power Systems, ITM Power Plc, Nel Asa, McPhy Energy S.A., Fuelcell Energy, Inc., Engie SA y otros.

La expansión del hidrógeno en el transporte de servicio pesado puede acelerar significativamente la descarbonización de las industrias de aviación, envío y transporte de larga distancia que enfrentan desafíos con la electrificación debido a la densidad de energía y las limitaciones de reabastecimiento de combustible. Las celdas de combustible de hidrógeno pueden proporcionar un rango más largo y tiempos de reabastecimiento de combustible más rápido en comparación con las opciones eléctricas de la batería, lo que las hace más adecuadas para vehículos que requieren operación continua a largas distancias.

Muchas compañías en la industria del transporte están explorando el uso de hidrógeno para reducir su huella de carbono, y los gobiernos están apoyando este cambio a través de subsidios e inversiones de infraestructura.

• En mayo de 2024, Symbio dio a conocer un camión de distancia regional de clase 8 con hidrógeno, integrado con los neumáticos EV de próxima generación de Michelin para mejorar la eficiencia del combustible. Esta iniciativa, respaldada por la CEC, muestra la viabilidad de la tecnología de celdas de combustible de emisión cero para aplicaciones de transporte de servicio pesado.

Las flotas de transporte de servicio pesado pueden beneficiarse del potencial de hidrógeno para mejorar la eficiencia energética y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Además, a medida que se construyen más estaciones de reabastecimiento de combustible de hidrógeno, se espera que el costo del hidrógeno como fuente de combustible disminuya, fomentando el crecimiento del mercado de generación de hidrógeno. Con la versatilidad del hidrógeno en las aplicaciones industriales, su integración en el transporte de alta resistencia puede ser un paso clave para abordar el cambio climático global al tiempo que impulsa la innovación en las industrias energéticas y automotrices.

La generación de hidrógeno se refiere al proceso de producción de gas hidrógeno para su uso como combustible o en varias aplicaciones industriales. El hidrógeno puede ser producido por varios métodos, comoReforma de metano de vapor (SMR), electrólisis del agua y gasificación de biomasa.

SMR utiliza gas natural para producir hidrógeno y actualmente es el método más común, aunque emite un dióxido de carbono significativo. La electrólisis, que utiliza electricidad para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno, es un proceso más limpio, especialmente cuando está alimentado por fuentes de energía renovables como eólica o solar, produciendo lo que se llama "hidrógeno verde".

El hidrógeno tiene aplicaciones versátiles en todas las industrias. En energía, se puede usar como combustible limpio para el transporte, la generación de energía y el almacenamiento. En aplicaciones industriales, el hidrógeno se usa como materia prima en producción química, refinación y metalurgia. A medida que se intensifica el enfoque en las soluciones de energía sostenible, el mercado probablemente verá un crecimiento dentro de las industrias con el objetivo de reducir su dependencia de los combustibles fósiles y reducir las emisiones de carbono.

Revisión del analista

El mercado está listo para un rápido crecimiento, impulsado por una mayor demanda de energía limpia e inversiones sustanciales de los sectores públicos y privados. Las empresas líderes que operan en el mercado se están centrando en ampliar sus capacidades de producción, particularmente en hidrógeno verde, para satisfacer la demanda de energía limpia al tiempo que aborda las preocupaciones ambientales.

Se espera que las asociaciones estratégicas entre fabricantes, empresas energéticas y gobiernos generen tecnologías de hidrógeno y establezcan cadenas de suministro sólidas en el mercado.

• Por ejemplo, en abril de 2023, Linde firmó un acuerdo a largo plazo para suministrar a Evonik hidrógeno verde. Este contrato se firmó para apoyar la expansión de la infraestructura de Evonik y ayudar a reducir sus emisiones de carbono, mejorando los esfuerzos de sostenibilidad en sus operaciones en Singapur.

Las principales empresas en el mercado de generación de hidrógeno también están realizando inversiones sustanciales en I + D para mejorar la eficiencia y la rentabilidad de los métodos de producción de hidrógeno, como la electrólisis y la captura de carbono.

Muchas empresas están expandiendo su huella global ingresando nuevos mercados a través de empresas conjuntas y adquisiciones estratégicas, para aprovechar la creciente demanda regional de hidrógeno en el transporte, aplicaciones industriales y almacenamiento de energía. Para mantenerse competitivos, los actores clave en el mercado deben continuar innovando, escalar las operaciones y navegar los desafíos regulatorios al tiempo que satisfacen la demanda de soluciones energéticas sostenibles para combatir el cambio climático.

Factores de crecimiento del mercado de la generación de hidrógeno

La creciente demanda de energía limpia está transformando los mercados de energía global. Las industrias, los gobiernos y los consumidores están priorizando la sostenibilidad y la reducción del carbono. Las fuentes de energía limpia como el viento, la energía solar e hidrógeno están desempeñando un papel esencial en el cumplimiento de los objetivos climáticos globales, con el hidrógeno que emerge como una solución clave debido a su versatilidad.

El hidrógeno es particularmente atractivo porque es un portador de energía de emisión cero que se puede utilizar en el transporte, la generación de energía y las industrias pesadas.

• En agosto de 2024, Drift Energy, una startup con sede en el Reino Unido que se especializa en energía verde a través de buques de vela de alta tecnología, completó una ronda de financiamiento de semillas de USD 6.2 mil millones dirigida por Octopus Ventures. Esta financiación permitirá a la compañía escalar la producción e iniciar la fabricación de embarcaciones en 2025.

Con el aumento de la producción de energía renovable, el hidrógeno verde, producido a través de la electrólisis alimentada por fuentes renovables, también está ganando impulso. Los gobiernos están implementando políticas e incentivos para acelerar la adopción de tecnologías de energía limpia, con hidrógeno a la vanguardia.

Las industrias también están reconociendo el potencial del hidrógeno para descarbonizar sus operaciones, especialmente en sectores difíciles de electrificar como la fabricación y aviación de acero. Se espera que estos factores impulsen el crecimiento del mercado de generación de hidrógeno. La creciente demanda de energía limpia es un impulsor crítico que apoyará la expansión de la infraestructura de hidrógeno, creando un sistema de energía global más sostenible y resistente.

Los altos costos siguen siendo un desafío significativo para la industria de la generación de hidrógeno, particularmente para el hidrógeno verde producido a través de la electrólisis. Actualmente, la producción a gran escala de hidrógeno es costosa debido a los altos requisitos de energía del proceso de electrólisis, que a menudo depende de la electricidad de fuentes renovables. Si bien los avances tecnológicos han mejorado la eficiencia de la producción de hidrógeno, el costo general sigue siendo alto en comparación con las fuentes de energía basadas en combustibles fósiles tradicionales.

La infraestructura requerida para almacenar, transportar y distribuir hidrógeno también aumenta el costo, lo que limita el crecimiento generalizado del mercado de generación de hidrógeno. Abordar este desafío es crucial para escalar el hidrógeno como una solución de energía sostenible. Por lo tanto, las empresas y los gobiernos están invirtiendo en I + D para hacer que la producción de hidrógeno sea más eficiente en energía y rentable.

El uso de la innovación para optimizar las capacidades de fabricación de producción y escala puede ayudar a reducir los costos. La colaboración con proveedores de energía renovable y el despliegue de tecnologías de captura y almacenamiento de carbono ayudarán a reducir los gastos generales de producción y mejorar la competitividad del hidrógeno en el mercado energético.

Tendencias de la industria de la generación de hidrógeno

La creciente adopción de la tecnología de hidrógeno verde es una tendencia significativa que da forma al futuro del mercado de generación de hidrógeno. El hidrógeno verde, producido utilizando fuentes de energía renovables como el viento y la energía solar, ofrece una alternativa limpia a los métodos tradicionales de producción de hidrógeno que dependen de los combustibles fósiles. Esta tecnología produce cero emisiones de carbono y es un componente vital en los esfuerzos para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y combatir el cambio climático.

Muchos países están implementando políticas para promover la adopción de hidrógeno verde, incluidos subsidios, incentivos fiscales y fondos para la investigación y el desarrollo.

• Por ejemplo, en mayo de 2024, el Gobierno de la India planeó lograr una capacidad de producción de hidrógeno verde de 5 MMTPA, reduciendo significativamente la dependencia de los combustibles fósiles importados y ahorrar USD 12.03 mil millones en importaciones de combustibles fósiles para 2030.

Como resultado, las industrias de transporte, generación de energía y fabricación están integrando hidrógeno verde en sus operaciones para reducir su huella de carbono.

El creciente interés en el hidrógeno verde también está impulsando la innovación en la tecnología de electrólisis, lo que hace que el proceso de producción sea más eficiente y escalable. Con el impulso global hacia fuentes de energía más limpias, la adopción de la tecnología de hidrógeno verde está listo para acelerar, apoyando la transición a una economía baja en carbono.

Análisis de segmentación

El mercado global se ha segmentado según el proceso, el usuario final y la geografía.

Por proceso

Según el proceso, el mercado se ha segmentado en la reforma de metano de vapor, la electrólisis y otros. El segmento de reforma de metano de vapor (SMR) del mercado de generación de hidrógeno capturó la mayor cuota de mercado de 46.63% en 2023 debido a varios factores clave.

SMR es una tecnología madura bien establecida que utiliza gas natural, que es abundante y relativamente rentable, como una materia prima para producir hidrógeno. El proceso implica reaccionar metano con vapor a altas temperaturas para producir hidrógeno y dióxido de carbono. Una de las razones principales del dominio de SMR es su rentabilidad en comparación con otros métodos como la electrólisis, que actualmente es más costosa debido a la participación de fuentes de energía renovables.

Las industrias de refinación de petróleo, producción de productos químicos y fabricación de amoníacos dependen en gran medida de SMR para sus necesidades de hidrógeno, lo que impulsa aún más su adopción generalizada a pesar de las emisiones de carbono. SMR sigue siendo la opción preferida porque ofrece alta eficiencia y escalabilidad. Con los avances en las tecnologías de captura y almacenamiento de carbono, SMR continuará siendo un método de producción dominante, ya que el mercado pasa a soluciones más ecológicas.

Por usuario final

Según el usuario final, el mercado se ha clasificado en la industria química, el petróleo y el gas, el transporte y los servicios públicos. El segmento químico está listo para alcanzar una valoración de USD 95.17 mil millones para 2031, impulsado por su papel crítico en la economía de hidrógeno y la creciente demanda de hidrógeno en aplicaciones industriales.

El hidrógeno se usa como materia prima para generar metanol, amoníaco y otros productos químicos utilizados en fertilizantes, plásticos y materiales sintéticos. Con la creciente población mundial y la disminución de la productividad agrícola, la demanda de fertilizantes basados en amoníaco está aumentando, aumentando significativamente el consumo de hidrógeno. Además, el metanol, que depende en gran medida del hidrógeno en su proceso de producción, está viendo una alta demanda entre automotriz, construcción y productos farmacéuticos.

La transición hacia procesos de producción más limpios está impulsando aún más las inversiones en la fabricación de productos químicos a base de hidrógeno, donde el hidrógeno está reemplazando más materias primas intensivas en carbono. Además, la presión regulatoria para reducir las emisiones y adoptar prácticas sostenibles en la producción química está llevando a las empresas a explorar soluciones de hidrógeno bajas en carbono.

Análisis regional del mercado de generación de hidrógeno

Según la región, el mercado global se ha clasificado en América del Norte, Europa, Asia Pacífico, MEA y América Latina.

La cuota de mercado de la generación de hidrógeno de América del Norte representó el 36,45%, que se valoró en USD 58,27 mil millones en 2023, lo que la convierte en la región más grande del mercado global. Este dominio está impulsado por un fuerte apoyo gubernamental, una infraestructura bien desarrollada e inversiones sustanciales de energía limpia en la región.

Estados Unidos lidera el mercado en América del Norte debido a su sólido sector industrial y su creciente demanda de hidrógeno en sectores como el refinación, la producción de amoníaco y el almacenamiento de energía. El enfoque de la región en reducir las emisiones de carbono a través de políticas como la Ley de Reducción de Inflación de EE. UU., Que ofrece incentivos para la producción de hidrógeno verde, está impulsando aún más el crecimiento del mercado.

Además, las inversiones en estaciones de reabastecimiento de combustible de hidrógeno y el impulso de vehículos con hidrógeno están alimentando la demanda de hidrógeno en el sector de transporte.

• En noviembre de 2023, Air Products anunció planes para construir, poseer y operar una instalación de captura de carbono de última generación y tratamiento de CO2 en su planta de producción de hidrógeno en Rotterdam, para estar operativos para 2026. La instalación suministrará hidrógeno azul a la refinería de Exxonmobil y otros clientes a través de la tubería de hidrógeno de aire de Air Products, que se convierte en la planta de hidrógeno azul más grande de Europa.

Las capacidades de investigación avanzadas de América del Norte y la innovación en la electrólisis y las tecnologías de captura de carbono lo posicionan como líder en la transición a una economía basada en hidrógeno, lo que permite un crecimiento continuo y la expansión del mercado de generación de hidrógeno.

Se proyecta que Asia-Pacífico crecerá en la tasa compuesta anual de más rápido crecimiento de 6.47% durante el período de pronóstico, impulsado por la creciente demanda de hidrógeno en las industrias clave y el enfoque de la región en la transición a fuentes de energía más limpias. China, Japón y Corea del Sur están liderando este crecimiento con estrictas políticas gubernamentales destinadas a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y fomentar la adopción de tecnologías de hidrógeno.

China, el mayor productor de dióxido de carbono del mundo, está aumentando las inversiones en proyectos de hidrógeno verde, mientras que Japón está impulsando su visión de "sociedad de hidrógeno", promoviendo el transporte y el almacenamiento de energía con hidrógeno.

• En abril de 2024, Panasonic Corporation anunció que su compañía de trabajos eléctricos introducirá un generador de celdas de combustible de hidrógeno puro en octubre de 2024. Este generador produce electricidad a través de una reacción química entre el hidrógeno de alta pureza y el oxígeno atmosférico, y se lanzará en Europa, Australia y China para avanzar en las soluciones de energía limpia.

Corea del Sur también ha hecho avances significativos con su hoja de ruta de la economía de hidrógeno al impulsar la producción de hidrógeno y ampliar el uso deceldas de combustible de hidrógenoen vehículos y generación de energía. La rápida industrialización y la creciente demanda de energía están impulsando la necesidad de hidrógeno en las aplicaciones de refinación, productos químicos y pesados de la industria. El compromiso de Asia-Pacífico con la sostenibilidad e innovación acelerará aún más su crecimiento, posicionándolo como un jugador clave en el mercado global.

Panorama competitivo

El informe del mercado global de generación de hidrógeno proporciona información valiosa con un énfasis especializado en la naturaleza fragmentada de la industria. Los jugadores prominentes se centran en varias estrategias comerciales clave, como asociaciones, fusiones y adquisiciones, innovaciones de productos y empresas conjuntas, para expandir su cartera de productos y aumentar sus cuotas de mercado en diferentes regiones.

Las empresas están implementando iniciativas impactantes, como la expansión de los servicios, las inversiones en investigación y desarrollo (I + D), el establecimiento de nuevos centros de prestación de servicios y la optimización de sus procesos de prestación de servicios, que probablemente creen nuevas oportunidades para el crecimiento del mercado.

Lista de empresas clave en el mercado de generación de hidrógeno

• Air Products and Chemicals, Inc.
• Linde PLC
• Liquide de aire
• Cummins Inc.
• Plug Power Inc.
• Ballard Power Systems Inc.
• ITM Power plc
• Nel asa
• McPhy Energy S.A.
• Fuelcell Energy, Inc.
• Engie sa

Desarrollos clave de la industria

• Junio de 2024 (acuerdo):ExxonMobil y Air Liquide se asociaron para producir hidrógeno y amoníaco bajos en carbono en las instalaciones de ExxonMobil en Baytown, Texas. Air Liquide también construirá y operará cuatro grandes unidades modulares de separación de aire, suministrando oxígeno y nitrógeno, al tiempo que utiliza electricidad baja en carbono para reducir la huella de carbono del proyecto.
• Junio de 2024 (Asociación):TotalGies y los productos aéreos han firmado un acuerdo de 15 años para suministrar 70,000 toneladas de hidrógeno verde anualmente en Europa, a partir de 2030. Este acuerdo sigue a TotalGies ’Tender durante 500,000 toneladas por año de hidrógeno verde para descarbonizar sus refinerías europeas, reduciendo las emisiones de Co₂ en aproximadamente 700,000 Tons anuales.
• Mayo de 2024 (lanzamiento):Gail (India) Limited inauguró su primera planta de hidrógeno verde en Vijaipur, Madhya Pradesh, con una capacidad de producción de 4.3 TPD. La planta utiliza un electrolizador PEM de 10MW, alimentado por energía renovable, para generar 99.999% de hidrógeno puro a una presión de 30 kg/cm².
• Marzo de 2024 (lanzamiento):Larsen y Toubro (L&T) encargaron su primer electrolizador fabricado en el país en su planta de hidrógeno verde en Hazira, Gujarat. Este electrolizador de 1 MW de capacidad puede producir 200 nm³/h. de hidrógeno, marcando un paso significativo en el compromiso de L&T para avanzar en soluciones de energía sostenible.

El mercado global de generación de hidrógeno ha sido segmentado:

Por proceso

• Reforma de metano de vapor
• Electrólisis
• Otros

Por usuario final

• Industria química
• Petróleo y gas
• Transporte
• Utilidades

Por región

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