Mercado de armazenamento de hidrogênio

Tamanho do mercado de armazenamento de hidrogênio

O tamanho global do mercado de armazenamento de hidrogênio foi avaliado em US$ 1.520,0 milhões em 2023 e deve crescer de US$ 1.720,4 milhões em 2024 para US$ 4.598,6 milhões até 2031, exibindo um CAGR de 15,08% durante o período de previsão. O aumento dos investimentos em infraestrutura de hidrogênio e a crescente adoção de células de combustível de hidrogênio no transporte estão impulsionando o crescimento do mercado.

No âmbito do trabalho, o relatório inclui serviços oferecidos por empresas como Iberdrola, S.A., Air Liquide, Linde plc, Hexagon Purus, National Composites Centre, Tenaris, Air Products & Chemicals, Inc., Eastman Chemical Company, NPROXX, ITM Power CLP e outros.

O crescente desenvolvimento da aviação movida a hidrogénio apresenta uma oportunidade substancial para o desenvolvimento do mercado de armazenamento de hidrogénio. Aeronaves movidas a hidrogênio, que utilizam células de combustível de hidrogênio ou combustão direta de hidrogênio, oferecem uma solução de emissão zero.

O desenvolvimento destas tecnologias está a progredir rapidamente, impulsionado pelo aumento das regulamentações ambientais e pelo compromisso da indústria da aviação em reduzir a sua pegada de carbono. Este desenvolvimento sublinha a necessidade de avanços nas soluções de armazenamento de hidrogénio que sejam leves e capazes de suportar as rigorosas exigências da aviação.

• Por exemplo, em novembro de 2023, a Universal Hydrogen anunciou um memorando de entendimento com a Japan Airlines e a JAL Engineering para introduzir voos movidos a hidrogénio no Japão, após a sua colaboração em março de 2023. Esta iniciativa visa posicionar a JAL como líder global em aeronaves de passageiros com emissão zero de carbono.

Sistemas de armazenamento de hidrogénio de alta densidade, tais como tanques de hidrogénio líquido e materiais compósitos avançados, estão a ser explorados para satisfazer estas necessidades. Além disso, os aeroportos estão a iniciar investimentos nas infraestruturas necessárias para apoiar o reabastecimento de hidrogénio. A adopção do hidrogénio na aviação é promissora na redução das emissões e estimula o crescimento e a inovação no sector do armazenamento de hidrogénio.

Esta sinergia entre as indústrias da aviação e do hidrogénio sublinha o papel crítico da tecnologia de armazenamento de hidrogénio na consecução de um futuro sustentável para as viagens aéreas.

O armazenamento de hidrogênio refere-se aos métodos e tecnologias usados ​​para armazenar hidrogênio em diversas formas para uso posterior em aplicações energéticas, industriais e de transporte. O hidrogênio é armazenado como gás, líquido ou em materiais no estado sólido. O armazenamento de hidrogênio gasoso normalmente envolve tanques de alta pressão, que armazenam hidrogênio a pressões de até 700 bar. O armazenamento de hidrogênio líquido requer a manutenção de temperaturas criogênicas para manter o hidrogênio em seu estado líquido.

Embora seja altamente denso em energia, este método exige um consumo significativo de energia para a liquefação. O armazenamento de hidrogênio no estado sólido envolve materiais como hidretos metálicos e hidretos químicos, que absorvem e liberam hidrogênio por meio de reações químicas. Cada forma de armazenamento de hidrogênio tem suas aplicações específicas.

Por exemplo, o armazenamento de gás de alta pressão é comumente usado em veículos com células de combustível de hidrogênio devido à sua tecnologia relativamente simples e à facilidade de reabastecimento. O hidrogénio líquido é frequentemente utilizado em aplicações aeroespaciais e industriais onde a alta densidade energética é crucial.

O armazenamento de estado sólido está sendo explorado para aplicações de energia portáteis e estacionárias devido à sua segurança e potencial para altas capacidades de armazenamento. O desenvolvimento e a otimização destes métodos de armazenamento são essenciais para a adoção mais ampla do hidrogénio comoenergia limpaoperadora.

Revisão do analista

O mercado de armazenamento de hidrogénio está a testemunhar um crescimento robusto, impulsionado principalmente pela crescente procura de soluções de energia limpa e por avanços tecnológicos significativos. As empresas deste setor estão estrategicamente focadas na expansão dos seus portfólios de produtos através de extensa pesquisa e desenvolvimento. Estão investindo pesadamente em tecnologias inovadoras, como materiais compósitos avançados para tanques de alta pressão e novas soluções de armazenamento de estado sólido.

• Por exemplo, em outubro de 2023, o National Composites Centre testou com sucesso seus tanques de armazenamento criogênicos compostos projetados e fabricados no Reino Unido com hidrogênio líquido. Estes tanques representam uma tecnologia pioneira no Reino Unido, marcando um passo significativo nos esforços da empresa para apoiar a transição do país para uma economia de hidrogénio.

Além disso, as empresas estão cada vez mais centradas no aumento das suas capacidades de produção para satisfazer a procura crescente de vários sectores, incluindo transportes, indústria e produção de energia. A implementação de políticas governamentais favoráveis ​​e incentivos financeiros desempenha ainda um papel crucial na promoção do crescimento do mercado.

Os principais intervenientes estão a aproveitar estas oportunidades para aumentar a sua vantagem competitiva, garantindo a conformidade com as normas regulamentares e melhorando a segurança e a fiabilidade das suas soluções de armazenamento.

Fatores de crescimento do mercado de armazenamento de hidrogênio

O aumento do investimento em infraestruturas de hidrogénio é um fator crucial que impulsiona a expansão do mercado de armazenamento de hidrogénio. Os governos e as empresas privadas estão a canalizar fundos substanciais para o desenvolvimento de ecossistemas abrangentes de hidrogénio, abrangendo instalações de produção, armazenamento e distribuição. Este aumento nos fluxos de capital é impulsionado pelo imperativo global de transição para fontes de energia mais limpas para mitigar os impactos das alterações climáticas.

Os governos nacionais estão a implementar políticas e incentivos para estimular projetos de infraestruturas de hidrogénio, tais como subsídios para a construção de estações de abastecimento de hidrogénio e subvenções para investigação e desenvolvimento de tecnologias avançadas de armazenamento.

• Por exemplo, em Fevereiro de 2024, a Uniper Energy Storage planeou estabelecer cavernas de sal no noroeste da Alemanha para armazenar grandes volumes de hidrogénio. A capacidade inicial de armazenamento deverá variar entre 250 e 600 GWh, com conclusão prevista para o final de 2030.

Além disso, os investimentos do sector privado estão a aumentar significativamente, com grandes empresas de energia e inovadores tecnológicos a colaborar em projectos de hidrogénio em grande escala. Este apoio financeiro robusto está a facilitar o estabelecimento de corredores de hidrogénio, onde o hidrogénio combustível é produzido, armazenado e distribuído de forma eficiente, garantindo uma cadeia de abastecimento fiável.

O desenvolvimento de tais infra-estruturas é crucial para permitir a adopção generalizada de tecnologias de hidrogénio em vários sectores, incluindo transportes, indústria egeração de energia.

O elevado custo de capital associado ao armazenamento de hidrogénio líquido apresenta um desafio significativo para o desenvolvimento do mercado de armazenamento de hidrogénio. O hidrogênio líquido requer temperaturas criogênicas de -253°C para armazenamento, o que exige tecnologias de resfriamento avançadas e caras.

A infra-estrutura necessária para manter estas baixas temperaturas, incluindo tanques especializados e equipamento de manuseamento, envolve investimentos iniciais substanciais. Este custo elevado é proibitivo, especialmente para pequenas empresas e mercados emergentes, limitando a adoção generalizada de soluções de armazenamento de hidrogénio líquido.

O processo de liquefação, que consome muita energia, aumenta ainda mais as despesas operacionais, tornando o armazenamento de hidrogénio líquido uma opção economicamente desafiadora. No entanto, a mitigação deste desafio envolve abordagens estratégicas, como o aumento das capacidades de produção para alcançar economias de escala, que ajudam a reduzir os custos por unidade.

Além disso, o investimento em investigação e desenvolvimento para melhorar a eficiência dos processos de liquefação e desenvolver materiais criogénicos rentáveis ​​desempenha um papel crucial. Além disso, a promoção de parcerias público-privadas proporciona o apoio financeiro necessário e partilha o fardo do investimento, acelerando assim a implantação de tecnologias de armazenamento de hidrogénio líquido.

Superar estes desafios é essencial para alavancar a elevada densidade energética e outros benefícios associados ao armazenamento de hidrogénio líquido no quadro da economia do hidrogénio.

Tendências do mercado de armazenamento de hidrogênio

A crescente adoção de células a combustível de hidrogênio no transporte é uma tendência significativa que aumenta a expansão da indústria de armazenamento de hidrogênio. As células de combustível de hidrogénio oferecem uma alternativa de emissão zero aos motores de combustão interna tradicionais, tornando-as uma opção atractiva para reduzir as emissões de gases com efeito de estufa no sector dos transportes. Essa tecnologia está ganhando força significativa em vários meios de transporte, incluindo veículos de passageiros, ônibus, caminhões e até trens.

A eficiência e os benefícios ambientais associados às células de combustível de hidrogénio estão a levar os governos e os fabricantes automóveis a investir no seu desenvolvimento e implantação. Os países estão a implementar políticas de apoio, tais como subsídios e incentivos fiscais, para promover a adopção de veículos com células de combustível de hidrogénio (FCV).

Além disso, as principais empresas automóveis estão a lançar novos modelos FCV e a expandir a sua infraestrutura de reabastecimento de hidrogénio. Esta tendência está a alimentar a procura de soluções de armazenamento de hidrogénio que sejam compatíveis com a tecnologia de células de combustível. Tanques de hidrogênio de alta pressão estão sendo desenvolvidos e otimizados para fornecer armazenamento seguro, eficiente e compacto para FCVs.

A utilização crescente de células de combustível de hidrogénio nos transportes apoia a redução das emissões de carbono e estimula os avanços nas tecnologias de armazenamento de hidrogénio, contribuindo assim para o crescimento da economia do hidrogénio.

Análise de Segmentação

O mercado global é segmentado com base no tipo, forma de armazenamento, aplicação e geografia.

Por tipo

Com base no tipo, o mercado é categorizado em cilindro, comerciante/granel, armazenamento no local e armazenamento a bordo. O segmento de cilindros capturou a maior participação de mercado de armazenamento de hidrogênio, 46,35% em 2023, em grande parte atribuída ao seu uso generalizado e versatilidade em diversas aplicações de armazenamento de hidrogênio. Os cilindros, especialmente os de alta pressão, representam uma tecnologia bem estabelecida que foi extensivamente desenvolvida e otimizada para armazenar e transportar hidrogênio gasoso com segurança.

Seu design robusto e avanços em materiais os tornam adequados para uma variedade de indústrias, incluindo os setores automotivo, industrial e médico. No setor dos transportes, os veículos com células de combustível de hidrogénio (FCV) utilizam predominantemente cilindros de alta pressão para armazenar hidrogénio, proporcionando uma solução de armazenamento fiável e eficiente.

Além disso, a crescente adoção do hidrogénio como fonte de energia limpa em aplicações industriais, como o processamento de metais e o fabrico de eletrónica, aumenta a procura de cilindros de hidrogénio. A facilidade de manuseamento e portabilidade dos cilindros tornam-nos altamente adequados para a produção e distribuição descentralizada de hidrogénio, particularmente no apoio a operações de pequena e média escala.

Os incentivos governamentais e os quadros regulamentares que promovem a utilização do hidrogénio levam ainda à adopção generalizada de sistemas de armazenamento de cilindros.

Por formulário de armazenamento

Com base na forma de armazenamento, o mercado de armazenamento de hidrogênio é classificado em gás comprimido e hidrogênio liquefeito. O segmento de hidrogênio liquefeito está preparado para registrar um CAGR impressionante de 15,61% durante o período de previsão, em grande parte impulsionado por sua alta densidade energética e aplicações crescentes em vários setores de alta demanda.

O hidrogénio liquefeito, que é armazenado a temperaturas criogénicas, oferece um método compacto e eficiente para armazenar grandes volumes de hidrogénio, tornando-o particularmente vantajoso para indústrias que necessitam de reservas energéticas substanciais. A indústria aeroespacial, por exemplo, depende fortemente do hidrogénio liquefeito para combustível de foguetes devido à sua relação energia/peso superior.

Além disso, o setor dos transportes está a explorar cada vez mais o hidrogénio liquefeito para aplicações de longo curso e de serviço pesado, como camiões, navios e comboios, onde a autonomia alargada e a frequência reduzida de reabastecimento são críticas. Os avanços contínuos nas tecnologias criogénicas estão a reduzir os custos e a melhorar a eficiência do armazenamento de hidrogénio liquefeito, o que o torna mais viável economicamente.

Além disso, investimentos significativos em infraestruturas de hidrogénio, incluindo instalações de liquefação e estações de abastecimento, estão a facilitar uma adoção mais ampla do hidrogénio liquefeito. As políticas e iniciativas governamentais destinadas a descarbonizar a economia apoiam ainda mais este crescimento, criando um ambiente propício à rápida expansão do segmento do hidrogénio liquefeito.

Por aplicativo

Com base na aplicação, o mercado é dividido em produtos químicos, refinarias de petróleo, automotivo e transporte, entre outros. O sector químico obteve a maior receita, de 613,3 milhões de dólares em 2023, impulsionado pela utilização extensiva de hidrogénio em vários processos e produção química.

O hidrogênio é uma matéria-prima crítica na indústria química, usada na produção de amônia, metanol e outros produtos químicos essenciais. O amoníaco, por exemplo, é um ingrediente chave nos fertilizantes, sendo que a crescente procura global de produtos agrícolas necessita de hidrogénio na síntese do amoníaco.

Além disso, o metanol é amplamente utilizado na produção de plásticos, resinas e outros produtos químicos industriais, com o hidrogénio desempenhando um papel crucial na sua síntese. A crescente mudança para métodos de produção mais ecológicos está a promover ainda mais a utilização do hidrogénio como uma alternativa mais limpa aos combustíveis fósseis tradicionais em processos químicos.

Além disso, os esforços da indústria química para reduzir as emissões de carbono e aderir a regulamentações ambientais rigorosas estão a impulsionar a adopção do hidrogénio. O aumento dos investimentos em novas instalações de produção de hidrogénio e os rápidos avanços nas tecnologias de armazenamento e transporte de hidrogénio estão a apoiar ainda mais o crescimento do segmento.

Análise regional do mercado de armazenamento de hidrogênio

Com base na região, o mercado global é classificado na América do Norte, Europa, Ásia-Pacífico, MEAning na América Latina.

A quota de mercado de armazenamento de hidrogénio da Europa situou-se em cerca de 36,31% em 2023 no mercado global, com uma avaliação de 551,9 milhões de dólares. Este domínio é estimulado pelo quadro político robusto da Europa e pelos investimentos substanciais destinados à transição para uma economia de baixo carbono.

A Estratégia para o Hidrogénio da União Europeia, parte do Pacto Ecológico Europeu, desempenha um papel fundamental ao estabelecer metas ambiciosas para a produção de hidrogénio e o desenvolvimento de infraestruturas. Esta estratégia é complementada por financiamento substancial dos setores público e privado, apoiando a investigação, o desenvolvimento e a implantação de tecnologias avançadas de armazenamento de hidrogénio.

Além disso, o compromisso da Europa em reduzir as emissões de gases com efeito de estufa e alcançar a neutralidade climática até 2050 impulsiona a procura de hidrogénio como transportador de energia limpa. As grandes empresas pretendem apostar nas parcerias e fusões com os players locais com o objetivo de ampliar o crescimento da indústria do hidrogénio.

• Por exemplo, em janeiro de 2024, a Cygnet Texkimp forneceu uma bobinadeira de filamento de quatro eixos ao National Composites Centre. Esta máquina está programada para integração em instalações de fabricação e testes de ponta, especificamente dedicadas às tecnologias de transporte e armazenamento de hidrogênio.

As aplicações industriais, incluindo produtos químicos e refino, contribuem ainda mais significativamente para o crescimento do mercado regional. Os projetos colaborativos e as iniciativas transfronteiriças fortalecem ainda mais a posição da Europa, promovendo assim a inovação e aumentando a infraestrutura de hidrogénio em toda a região.

A Ásia-Pacífico está preparada para crescer ao maior CAGR de 16,44% nos próximos anos, impulsionada por avanços significativos e pelo aumento dos investimentos em tecnologias de hidrogénio em toda a região. Países como a China, o Japão e a Coreia do Sul estão a liderar esta trajetória de crescimento, com estratégias nacionais robustas e financiamento substancial dedicado ao desenvolvimento de economias do hidrogénio. O Japão, por exemplo, foi pioneiro na sua visão de Sociedade do Hidrogénio, concentrando-se na produção, armazenamento e utilização de hidrogénio em vários setores.

Além disso, o Roteiro para a Economia do Hidrogénio da Coreia do Sul visa posicionar o país como um líder global em hidrogénio, promovendo a adopção de veículos com células de combustível e expandindo a infra-estrutura de hidrogénio. A China, com a sua vasta base industrial e o compromisso de reduzir as emissões de carbono, está a investir fortemente em tecnologias de produção e armazenamento de hidrogénio.

• Por exemplo, em janeiro de 2023, a Iberdrola Austrália e a ABEL Energy construíram em conjunto uma instalação de 1,19 mil milhões de dólares para a produção de hidrogénio verde e metanol verde. Esta iniciativa está alinhada com o plano Powering Australia do governo australiano, que visa promover soluções energéticas mais limpas e reduzir as emissões através de investimentos significativos em projetos de energias renováveis, totalizando quase 25 mil milhões de dólares.
• Em junho de 2024, a GKN Hydrogen e a ZYNP assinaram um memorando de entendimento para colaboração futura para fornecer em conjunto soluções de hidrogénio para a infraestrutura de mobilidade da China e promover as soluções de armazenamento da GKN Hydrogen no mercado chinês. Ambas as empresas alavancam as suas competências essenciais e antecipam oportunidades significativas no desenvolvimento conjunto do mercado de hidrogénio da China.

A indústria automóvel em expansão está a adotar cada vez mais veículos com células de combustível a hidrogénio, realçando a necessidade de soluções de armazenamento eficientes. Além disso, a rápida industrialização e urbanização da Ásia-Pacífico estão a conduzir a um aumento da procura de alternativas energéticas limpas, tornando o hidrogénio uma componente crítica do cabaz energético. Espera-se que os esforços de colaboração entre países, apoiados por políticas governamentais de apoio e inovações tecnológicas, sustentem e acelerem esta impressionante trajectória de crescimento.

Cenário Competitivo

O relatório global do mercado de armazenamento de hidrogênio fornecerá informações valiosas com ênfase na natureza fragmentada da indústria. Atores proeminentes estão se concentrando em diversas estratégias de negócios importantes, como parcerias, fusões e aquisições, inovações de produtos e joint ventures para expandir seu portfólio de produtos e aumentar suas participações de mercado em diferentes regiões.

Os fabricantes estão a adoptar uma série de iniciativas estratégicas, incluindo investimentos em actividades de I&D, a criação de novas instalações de produção e a optimização da cadeia de abastecimento, para fortalecer a sua posição no mercado.

Lista das principais empresas no mercado de armazenamento de hidrogênio

• Iberdrola, S.A.
• Air Liquide
• Linde plc
• Hexágono Purus
• Centro Nacional de Compostos
• Tenaris
• Produtos de ar e produtos químicos, Inc.
• Companhia Química Eastman
• NPROXX
• PLC de potência ITM

Principais desenvolvimentos da indústria

• Junho de 2024 (Colaboração):A Voith e o Weifu High Technology Group assinaram um acordo de cooperação estratégica para formar duas joint ventures focadas em sistemas de armazenamento de hidrogênio. Espera-se que a Voith supervisione a joint venture global (excluindo a China) através da Voith HySTech GmbH, enquanto a Weifu deverá administrar a joint venture visando o mercado chinês.
• Abril de 2024 (Expansão):A Hexagon Purus garantiu um pedido de US$ 4,12 milhões da HPS Home Power Solutions AG, fornecedora líder da Alemanha de sistemas de armazenamento de energia verde baseados em hidrogênio para edifícios durante todo o ano.
• Janeiro de 2024 (Parceria):Vallourec e H2V, uma subsidiária do grupo SAMFI-Invest, assinaram uma parceria na Hyvolution para alavancar a experiência técnica, o conhecimento de mercado e as capacidades de desenvolvimento uma da outra. A colaboração visa integrar a solução de armazenamento Delphy da Vallourec com a produção de hidrogênio verde em projetos futuros.

O mercado global de armazenamento de hidrogênio é segmentado como:

Por tipo

• Cilindro
• Comerciante / Granel
• Armazenamento no local
• Armazenamento a bordo

Por formulário de armazenamento

• Gás Comprimido
• Hidrogênio Liquefeito

Por aplicativo

• Produtos Químicos
• Refinarias de petróleo
• Automotivo e Transporte
• Outros

Por região

• América do Norte
  • NÓS.
  • Canadá
  • México
• Europa
  • França
  • Reino Unido
  • Espanha
  • Alemanha
  • Itália
  • Rússia
  • Resto da Europa
• Ásia-Pacífico
  • China
  • Japão
  • Índia
  • Coréia do Sul
  • Resto da Ásia-Pacífico
• Oriente Médio e África
  • CCG
  • Norte da África
  • África do Sul
  • Resto do Médio Oriente e África
• América latina
  • Brasil
  • Argentina
  • Resto da América Latina