حجم سوق الهيدروجين لتوليد الطاقة، وحصته وتحليل الصناعة، حسب التكنولوجيا (خلايا الوقود، وتوربينات الغاز، وغيرها)، حسب المستخدم النهائي (النقل، والصناعة، ومحطات الطاقة، وغيرها)، والتوقعات الإقليمية، 2024-2032

رؤى السوق الرئيسية

بلغت قيمة حجم سوق الهيدروجين العالمي لتوليد الطاقة 7.17 مليار دولار أمريكي في عام 2023، ومن المتوقع أن ينمو من 8.52 مليار دولار أمريكي في عام 2024 إلى 66.24 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2032، مما يُظهر معدل نمو سنوي مركب قدره 29.23٪ خلال الفترة المتوقعة. 

الهيدروجين إلى الطاقة هو عملية يتم فيها تحويل الهيدروجين إلى طاقة كهربائية. تقوم تقنيات الهيدروجين، مثل خلايا وقود الهيدروجين، ومحركات احتراق الهيدروجين، والمولدات الكهربائية، والتوربينات وغيرها، بتحويل الهيدروجين إلى كهرباء.

سيشهد استخدام الهيدروجين في الطاقة نموًا كبيرًا خلال السنوات القادمة بسبب تزايد البحث والتطوير لخلايا الوقود المعتمدة على الهيدروجين والهيدروجين مثل غشاء تبادل البروتون (PEM)، وخلايا وقود الأكسيد الصلب (SOFC)، وغيرها. ويعزز التوسع في الصناعة أيضًا التحول العالمي في استهلاك الطاقة من الهيدروجين التقليدي والوقود المعتمد على الهيدروجين إلى الطاقات المتجددة.الطاقة المتجددةنمت بشكل ملحوظ في السنوات القليلة الماضية، وهو ما يمثل نموًا بنسبة 9.57٪ تقريبًا من عام 2021 إلى عام 2022 (295 جيجاوات من الإضافات الجديدة في القدرة الإجمالية). وقد اقتصر النمو على مشاريع طاقة الرياح والطاقة الشمسية لتوليد الطاقة بسبب التحدي المتمثل في التقطع. وبالتالي، هناك حاجة فورية لتوفير حلول الطاقة الاحتياطية.

كان التأثير العالمي لجائحة كوفيد-19 على نمو صناعة الهيدروجين لتوليد الطاقة معتدلاً، حيث أعاق استهلاك الكهرباء من قبل العديد من المستخدمين النهائيين بسبب الاضطرابات في سلسلة توريد الخدمات والتكنولوجيا والإعاقة في الأنشطة بسبب معايير التباعد الاجتماعي. . علاوة على ذلك، تعد الصين والولايات المتحدة واليابان من بين الدول المهمة التي تقوم بمعالجة ونشر الهيدروجين في تكنولوجيا الطاقة. واجهت هذه البلدان عمليات إغلاق مختلفة للعمليات الصناعية على المستوى الإقليمي والوطني لاحتواء انتشار هذه العدوى الفيروسية، مما أدى إلى انخفاض الطلب من صناعات المستخدم النهائي.

الهيدروجين لاتجاهات سوق الطاقة

التمويل والدعم الحكومي لتسخير الهيدروجين للعب دور رئيسي في توسيع حجم السوق

يتطلب بناء البنية التحتية لإنتاج الهيدروجين وتخزينه وتوزيعه استثمارات كبيرة في جميع مراحل التطوير وتطبيقاته. لقد كان للدعم المالي والسياسات دور فعال في تسويق الهيدروجين كمصدر للطاقة. غالبًا ما يستهدف التمويل الحكومي جهود البحث والتطوير في مجال تكنولوجيا الهيدروجين، والتي تشمل تحسين كفاءة الطاقة، وخفض التكاليف، وتطوير طرق تخزين ونقل أكثر أمانًا للهيدروجين المنتج، والذي من المتوقع أن يلعب دورًا رئيسيًا في اعتماد الهيدروجين. أنظمة الطاقة. وقد ساعدت السياسات والمبادرات على إطلاق تطوير البنية التحتية، مما جعل الهيدروجين السائل أكثر سهولة وقابلية للتطبيق كمصدر للطاقة النظيفة.

على سبيل المثال، في عام 2021، أنشأت وزارة الطاقة الأمريكية تحدي "الهيدروجين إيرث شوت" ​​بهدف تقليل تكلفة الهيدروجين كمصدر للطاقة بنسبة 80%، وخفض تكلفة الكيلوغرام الواحد من 5 دولارات أمريكية إلى دولار واحد. وكجزء من هذا الهدف ، يتضمن قانون الاستثمار في البنية التحتية والوظائف تمويلًا قدره 7 مليارات دولار أمريكي لبرنامج مراكز الهيدروجين النظيف الإقليمية (H2Hubs). ويجري تنفيذ مبادرات مماثلة عبر البلدان في جميع أنحاء العالم لخفض التكلفة وسهولة الحصول على الهيدروجين. وبالتالي، من المتوقع أن توفر سهولة توافر الهيدروجين فرصة لاعتماد الهيدروجينخلايا الوقودوCHPs ومحطات الطاقة خلال الفترة المتوقعة.

الهيدروجين لتعزيز عوامل نمو السوق

كفاءة أعلى لخلايا الوقود التي تعمل بالهيدروجين لتعزيز نمو السوق

توفر تكنولوجيا الهيدروجين لتوليد الطاقة طريقًا لأمن الطاقة من خلال تنويع مصادر الطاقة بعيدًا عن الوقود الأحفوري. وتدرك البلدان في جميع أنحاء العالم على نحو متزايد الأهمية الاستراتيجية لتأمين إمداداتها من الطاقة من خلال الموارد المحلية المتجددة، والتي يمكن استخدامها لإنتاج الهيدروجين. الهيدروجين هو ناقل طاقة متعدد الاستخدامات مصنوع من مواد أولية محلية متعددة، مثل الفحم والغاز الطبيعي والطاقة الشمسية وطاقة الرياح والكتلة الحيوية. ويمكنها تعزيز أمن الطاقة الوطني، والحفاظ على النفط، وتنويع خيارات الطاقة للنقل لمسافات طويلة من أجل نظام أكثر مرونة. كما يقلل هذا التنويع من الاعتماد على الوقود الأحفوري المستورد، مما يعزز مرونة الطاقة.

توفر خلايا الوقود التي تعمل بالهيدروجين كفاءة مقارنة بتقنيات الاحتراق وتوليد الطاقة التقليدية. في حين أن محطات الطاقة التقليدية القائمة على الاحتراق تحقق عادة حوالي 35% من الكفاءة في توليد الكهرباء، يمكن لأنظمة خلايا وقود الهيدروجين أن تصل بسهولة إلى كفاءة تصل إلى 60% أو أعلى باستخدام التكنولوجيا المتقدمة. يمكن تحويل الكهرباء المتجددة إلى هيدروجين من خلال التحليل الكهربائي مما يؤدي إلى الاقتران الفعال لقطاع الطاقة المتجددة المتنامي مع الاستخدامات النهائية التي يصعب كهربتها. تسمح هذه العملية أيضًاالمحللات الكهربائيةلتوفير مرونة الشبكة، واستكمال البدائل مثل البطاريات، والاستجابة للطلب، والمركبة إلى الشبكة في الكهربة الذكية، وبالتالي توسيع تطبيقات وقود الهيدروجين.

وفقًا للوكالة الدولية للطاقة المتجددة (IRENA)، من المتوقع أن يلعب الهيدروجين النظيف دورًا مهمًا في التطبيقات الجديدة، لا سيما في قطاع التنقل، الذي من المتوقع أن يصبح أكبر مستهلك للهيدروجين النظيف بحلول عام 2040.  اعتماد الهيدروجين النظيف في ويمكن لكل من التطبيقات الحالية والناشئة أن تزيد حصتها من إجمالي الطلب إلى 75% بحلول عام 2040. وبحلول عام 2050، من المتوقع أن يمثل النقل البري لمسافات طويلة حوالي 80 مليون طن سنويًا من الطلب على الهيدروجين، والطيران لنحو 80 مليون طن سنويًا. 50 مليون طن سنويًا، والبحري للـ 15 مليون طن سنويًا المتبقية.

ارتفاع التقدم التكنولوجي في قطاع الهيدروجين لتوليد الطاقة لتعزيز نمو السوق

أدت الابتكارات في مجال إنتاج الهيدروجين، مثل التحليل الكهربائي بدرجة الحرارة العالية والمحفزات المتقدمة، إلى تحسين كفاءة وفعالية تكلفة توليد الهيدروجين بشكل كبير. تتيح تقنيات التخزين المحسنة، بما في ذلك التطورات في هيدريدات المعادن والمواد القائمة على الكربون، نقل وتخزين الهيدروجين بشكل أكثر أمانًا وعملية. علاوة على ذلك، تتوسع التطورات في البنية التحتية، مثل خطوط أنابيب الهيدروجين ومحطات التزود بالوقود، لدعم شبكات التوزيع الأوسع. كما أدى التقدم في تكنولوجيا خلايا الوقود ومحركات احتراق الهيدروجين إلى طرق أكثر كفاءة وموثوقية لتحويل الطاقة، مما يجعل الهيدروجين أكثر تنافسية مع الوقود التقليدي. على سبيل المثال، في سبتمبر 2023، أطلقت شركة نيكولا موتورز أول شاحنة نموذجية تعمل بالهيدروجين، وهي Tre FCEV. الشاحنة، التي توصف بأنها الشاحنة الوحيدة من الفئة 8 التي تعمل بالهيدروجين والكهرباء على الطرق الأمريكية، يتم إنتاجها الآن في منشأة نيكولا كوليدج بولاية أريزونا إلى جانب نسختها الكهربائية.

العوامل المقيدة

التكاليف المرتفعة للهيدروجين المتجدد وتحديات البنية التحتية تحد من نمو السوق

وقد أدى الميل المتزايد نحو الطاقة المتجددة إلى اعتماد الهيدروجين المتجدد في خلايا الوقود، ومحطات الطاقة، وغيرها من قطاعات توليد الطاقة. ومع ذلك، هناك العديد من التحديات التي تعيق اعتماد المنتج على نطاق واسع ونمو السوق. يعتبر الهيدروجين المتجدد أكثر تكلفة من الوقود الأحفوري التقليدي، حيث تبلغ تكلفته ضعفين إلى ثلاثة أضعاف متوسط ​​أسعار الوقود الأحفوري على المدى الطويل البالغ 75 دولارًا أمريكيًا للبرميل للنفط و4-6 دولارات أمريكية لكل جيجاجول.الغاز الطبيعي. كما أن خطوط أنابيب الهيدروجين وخلايا الوقود وصهاريج التخزين اللازمة للنقل البري أكثر تكلفة أيضًا، حيث تزيد بنسبة 10% إلى 50% بالنسبة لخطوط الأنابيب وأعلى بعدة مرات بالنسبة لخلايا الوقود مقارنة بمحركات الاحتراق الداخلي.

علاوة على ذلك، فإن البنية التحتية العالمية للهيدروجين محدودة، حيث لا يوجد سوى حوالي 4500 كيلومتر من خطوط أنابيب الهيدروجين، الأمر الذي يتطلب استثمارات كبيرة في البنية التحتية للنقل، بما في ذلك خطوط الأنابيب، ووحدات التحويل، ووحدات التسييل، ومرافق التخزين، وهو ما يزيد من الاستثمار الأولي المطلوب. بالإضافة إلى ذلك، لا يعد الهيدروجين سلعة متداولة حاليًا، مما يؤدي إلى عدم وجود مؤشر أسعار ثابت وارتفاع التكاليف على المستهلكين بسبب انخفاض شفافية الأسعار والمنافسة. يواجه سوق الهيدروجين لتوليد الطاقة أيضًا مشكلات التكامل والطلب، مع قلة الطلب على الهيدروجين منخفض الكربون، واحتجاز الكربون، والمشاريع التي تحتاج إلى التكامل عبر سلسلة التوريد لتكون مجدية اقتصاديًا.

الهيدروجين لتحليل تجزئة سوق الطاقة

عن طريق تحليل التكنولوجيا

يهيمن قطاع خلايا الوقود على السوق بسبب تزايد مبادرات البحث والتطوير

استنادًا إلى التكنولوجيا، يتم تقسيم السوق إلى خلايا الوقود وتوربينات الغاز وغيرها.

يمتلك قطاع خلايا الوقود حصة الهيدروجين المهيمنة في سوق الطاقة بسبب تزايد البحث والتطوير كبديل للسيارات الكهربائية المعتمدة على الليثيوم أيون. خلايا الوقود مثلبي إم إف سيوSOFC، والتي تشمل الهيدروجين لتحويله إلى طاقة كهربائية، تكتسب زخمًا كبيرًا في السوق. على سبيل المثال، في يونيو 2024، أعلنت شركة Silverline Power عن اتفاقية بقيمة 135 مليون دولار أمريكي تقريبًا مع مجموعة SRAM & MRAM لتكنولوجيا المركبات الكهربائية المعتمدة على وقود الهيدروجين.

من المتوقع أن ينمو قطاع توربينات الغاز خلال الفترة المتوقعة بسبب ارتفاع استخدام المنتج كبديل للتوربينات المعتمدة على الوقود الأحفوري بهدف تقليل انبعاثات الغازات الدفيئة وتعزيز الطاقة النظيفة. لا تزال توربينات الغاز المعتمدة على الهيدروجين في مرحلة النشوء، ويجري البحث والتطوير لاعتمادها على نطاق أوسع في السنوات القادمة. على سبيل المثال، في عام 2024، عززت شركة Doosan Enerbility خططها لتطوير توربينات غازية بقدرة 380 ميجاوات تعمل بالهيدروجين فقط بحلول عام 2027.

عن طريق تحليل المستخدم النهائي

النقل يتصدر قدرته على تقليل انبعاثات الغازات الدفيئة والاعتماد على الوقود الأحفوري بشكل كبير

استنادا إلى المستخدم النهائي، يتم تقسيم السوق إلى النقل والصناعة ومحطات الطاقة وغيرها.

يهيمن قطاع النقل على السوق بسبب إمكانات التكنولوجيا في تقليل انبعاثات الغازات الدفيئة والاعتماد على الوقود الأحفوري بشكل كبير. بالإضافة إلى خلية وقود الهيدروجينالمركبات الكهربائيةتتمتع بمدى أطول من السيارات الكهربائية التي تعمل بالبطارية، مما يجعلها مناسبة للسفر لمسافات طويلة مع الالتزام بمتطلبات انبعاثات الكربون الصفرية.

ومن المتوقع أن تنمو محطة الطاقة بمعدل كبير في السوق بسبب الانتشار المتزايد لخلايا الوقود لدعم الطاقة وزيادة استخدامات توربينات غاز الهيدروجين لتوليد الكهرباء. علاوة على ذلك، تكتسب خلايا الوقود المعتمدة على الهيدروجين أيضًا قوة جذب في محطات الطاقة الثابتة لتوليد الكهرباء بشكل نظيف وفعال. تُستخدم توربينات الهيدروجين في محطات توليد الطاقة التي تعمل في أوقات ارتفاع الطلب على الكهرباء، مما يوفر مصدر طاقة احتياطيًا مرنًا ونظيفًا.

رؤى إقليمية

تمت دراسة السوق جغرافيًا عبر أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا والمحيط الهادئ وبقية العالم.

[جكديفينP2R]

تمتلك منطقة آسيا والمحيط الهادئ حصة الهيدروجين المهيمنة في الطاقة، ومن المتوقع أن تنمو بأسرع معدل في السنوات المقبلة حيث تستثمر اليابان وكوريا الجنوبية والصين بكثافة في تطوير تكنولوجيا خلايا وقود الهيدروجين والبنية التحتية. كما أن الجهود القوية التي تبذلها المنظمة الإقليمية المعتمدة على الهيدروجين والاتحاد الأوروبي تتخذ مبادرات وتنظم مؤتمرات قمة لزيادة تسويق الهيدروجين كمصدر للطاقة، مما يدعم نمو السوق. على سبيل المثال، في سبتمبر 2024، سيتم عقد قمة ومعرض هيدروجين آسيا والمحيط الهادئ 2024، والذي سيضم ممثلين حكوميين، وعشاق الهيدروجين على مستوى C-Suite، وممثلي الهيدروجين من ألمانيا واليابان وأستراليا وهولندا وإندونيسيا والصين. والهند والولايات المتحدة وغيرها. وتهدف هذه القمة إلى زيادة استهلاك الهيدروجين كمصدر متجدد.

كما ستنمو سوق الهيدروجين لتوليد الطاقة في أوروبا بمعدل ملحوظ بسبب المبادرات الحكومية المتزايدة لإزالة الكربون. فقد تم إطلاق مبادرات مثل الصفقة الخضراء الأوروبية واستراتيجية الهيدروجين، كما يجري تنفيذ استثمارات كبيرة في إنتاج الهيدروجين، والبنية التحتية، والأبحاث. وتشهد المنطقة استخدام الهيدروجين كعنصر أساسي في التحول إلى نظام الطاقة المستدامة، لا سيما في قطاعات مثل النقل والصناعة ومحطات الطاقة والتدفئة.

تمتلك أمريكا الشمالية والشرق الأوسط حصة ملحوظة من السوق بسبب التحولات الكبيرة في السياسات والتقدم التكنولوجي ومعالم المشروع الرئيسية المتعلقة بتطوير الهيدروجين كمصدر أنظف للطاقة.

اللاعبون الرئيسيون في الصناعة

يركز اللاعبون في السوق على تلبية متطلبات العملاء المحددة للحصول على ميزة تنافسية

إن النمو العالمي لسوق الهيدروجين لتوليد الطاقة مجزأ للغاية، حيث يقدم اللاعبون الرئيسيون وبعض اللاعبين الإقليميين متوسطي النطاق مجموعة واسعة من التكنولوجيا في صناعة الطاقة على المستويين المحلي والقطري عبر سلسلة القيمة. يعمل العديد من اللاعبين بنشاط عبر بلدان مختلفة لتلبية المتطلبات المحددة للعملاء.

في يناير 2023، أعلنت شركة بلج باور وجونسون ماثي عن شراكتهما لزيادة اقتصاد الهيدروجين، وتعزيز سلسلة التوريد لشركة بلج وتلبية الطلب المتزايد على خلايا الوقود والمحللات الكهربائية. وستساعد هذه الشراكة أيضًا شركة Plug Power في تحقيق الإيرادات المستهدفة البالغة 5 مليارات دولار أمريكي بحلول عام 2026 و20 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2030.

قائمة أفضل شركات الهيدروجين لتوليد الطاقة:

• شركة توشيبا (اليابان)


• آي تي ​​إم باور (المملكة المتحدة)


• ماكفي إنيرجي إس إيه (فرنسا)


• نيل الهيدروجين(النرويج)


• أنظمة الطاقة بالارد(كندا)


• شركة بلج باور (الولايات المتحدة)


• شركة طاقة خلايا الوقود (الولايات المتحدة)


• بلوم إنيرجي (الولايات المتحدة)


• سيمنز للطاقة(ألمانيا)


• جنرال إلكتريك. (نحن.)


• شركة دوسان لخلايا الوقود المحدودة (كوريا الجنوبية) 

التطورات الصناعية الرئيسية:

• مايو 2024:تلقت شركة McPhy طلبًا لتزويد شركة Valorem بمحلل كهربائي بقدرة 1 ميجاوات ومحطة تعبئة الهيدروجين لمشروع وادي الهيدروجين الأخضر في روان في فرنسا. تعاقدت شركة Valorem ووحدة البناء التابعة لها، Valrea، مع شركة McPhy لتوفير محلل كهربائي McLyzer ومحطة McFilling بسعة 350 بار لمشروع Rouen Vallee Hydrogene (RVH2) في منطقة Rouen الكبرى في نورماندي.


• مارس 2024:أعلنت شركة TANAKA Precious Metals عن تركيب نظام كبير لخلايا وقود الهيدروجين النقي بقدرة 500 كيلووات في مصنع شونان التابع لها في محافظة كاناغاوا. سيساعد هذا النظام، الذي صنعته شركة Toshiba Energy Systems & Solutions Corporation، في إدارة كفاءة التوليد ومن المقرر أن يبدأ التشغيل في عام 2026.


• فبراير 2024:شكلت بيكارت وشركة توشيبا لأنظمة وحلول الطاقة شراكة عالمية لتعزيز إنتاج الهيدروجين الأخضر. يتضمن ذلك اتفاقية تعاون استراتيجي وترخيص تكنولوجيا التصنيع لمجموعات الأقطاب الكهربائية الغشائية (MEA)، وهي جزء رئيسي من المحللات الكهربائية ذات غشاء تبادل البروتون (PEM). تم بناء الاتفاقية على تعاونهم اعتبارًا من سبتمبر 2023.


• مايو 2023:طلبت شركة Ballard Power Systems 3.6 ميجاوات من أنظمة خلايا الوقود من حلول الطاقة النظيفة الأوروبية، مما يوفر شركة لتطبيقات الطاقة الثابتة المهمة مثل مواقع البناء،محطات شحن السيارات الكهربائية، ومراكز البيانات.


• أبريل 2022:تلقت شركة Nel Hydrogen Fueling طلبًا من شركة Hydrogen Technology & Energy Corporation (HTEC) لوحدة واحدة لتزويد الوقود بالهيدروجين H2Station، والتي سيتم استخدامها لتزويد المركبات الخفيفة عديمة الانبعاثات بالوقود في مقاطعة كولومبيا البريطانية، كندا. وتبلغ قيمة أمر الشراء حوالي 1.5 مليون دولار أمريكي.

تغطية التقرير

يقدم التقرير تحليلاً مفصلاً للسوق ويركز على الجوانب الرئيسية مثل عمليات منتجات الشركات الرائدة. بالإضافة إلى ذلك، يقدم التقرير نظرة ثاقبة لاتجاهات السوق ويسلط الضوء على تطورات الصناعة الرئيسية. بالإضافة إلى العوامل المذكورة أعلاه، يشمل التقرير عدة عوامل ساهمت في نمو السوق في السنوات الأخيرة.

نطاق التقرير وتقسيمه

يصف

تفاصيل

فترة الدراسة

2019-2032

سنة الأساس

2023

السنة المقدرة

2024

فترة التنبؤ

2024-2032

الفترة التاريخية

2019-2022

معدل النمو

معدل نمو سنوي مركب 29.23% من 2024 إلى 2032

وحدة

القيمة (مليار دولار أمريكي)

التقسيم

بواسطة التكنولوجيا

• خلايا الوقود


• توربينات الغاز


• آحرون

بواسطة المستخدم النهائي

• مواصلات


• صناعي


• محطات توليد الطاقة


• آحرون

حسب المنطقة

• أمريكا الشمالية(حسب التكنولوجيا والمستخدم النهائي والدولة)




• نحن.


• كندا




• أوروبا(حسب التكنولوجيا والمستخدم النهائي والدولة)




• ألمانيا


• المملكة المتحدة.


• فرنسا


• إيطاليا


• السويد


• بقية أوروبا




• آسيا والمحيط الهادئ(حسب التكنولوجيا والمستخدم النهائي والدولة)




• الصين


• اليابان


• الهند


• كوريا الجنوبية


• أستراليا


• بقية دول آسيا والمحيط الهادئ




• بقية العالم(حسب التكنولوجيا والمستخدم النهائي)