Tamanho do mercado de hidrogênio para energia, análise de participação e indústria, por tecnologia (células de combustível, turbinas a gás e outros), por usuário final (transporte, industrial, usinas de energia e outros) e previsão regional, 2024-2032

O tamanho global do mercado de hidrogênio para energia foi avaliado em US$ 7,17 bilhões em 2023 e deve crescer de US$ 8,52 bilhões em 2024 para US$ 66,24 bilhões até 2032, exibindo um CAGR de 29,23% durante o período de previsão. 

Hidrogênio para energia é um processo no qual o hidrogênio é convertido em energia elétrica. Tecnologias de hidrogênio, como células de combustível de hidrogênio, motores de combustão de hidrogênio, geradores, turbinas e outros convertem hidrogênio em eletricidade.

O hidrogênio para energia testemunhará um crescimento considerável nos próximos anos devido ao aumento da pesquisa e desenvolvimento de hidrogênio e células de combustível baseadas em hidrogênio, como membrana de troca de prótons (PEM), célula de combustível de óxido sólido (SOFC) e outras. A expansão da indústria é ainda favorecida por uma mudança global no consumo de energia, do hidrogénio convencional e dos combustíveis à base de hidrogénio para energias renováveis. Energia renovável cresceu significativamente nos últimos anos, representando um crescimento de aproximadamente 9,57% de 2021 a 2022 (295 GW de novas adições na capacidade total). O crescimento tem sido restrito a projetos eólicos e solares para geração de energia devido ao desafio da intermitência. Assim, existe uma necessidade imediata de fornecer soluções de energia de reserva.

O impacto global da pandemia de COVID-19 no hidrogénio para o crescimento da indústria energética foi moderado, uma vez que prejudicou o consumo de eletricidade por muitos utilizadores finais devido a perturbações na cadeia de fornecimento de serviços e tecnologia e a obstáculos nas atividades devido a normas de distanciamento social. . Além disso, a China, os EUA e o Japão estão entre os países importantes que processam e implantam hidrogénio para a tecnologia de energia. Estes países enfrentaram vários encerramentos de operações industriais a nível regional e nacional para conter a propagação desta infecção viral, o que levou a uma queda na procura por parte das indústrias de utilizadores finais.

Tendências do mercado de hidrogênio para energia

Financiamento e apoio governamental para aproveitar o hidrogênio para desempenhar um papel fundamental na expansão do tamanho do mercado

A construção de infraestruturas para a produção, armazenamento e distribuição de hidrogénio exige investimentos substanciais em todas as fases de desenvolvimento e suas aplicações. O apoio financeiro e as políticas têm sido fundamentais na comercialização do hidrogénio como fonte de energia. O financiamento governamental visa frequentemente esforços de Investigação e Desenvolvimento (I&D) em tecnologia de hidrogénio, que incluem a melhoria da eficiência energética, a redução de custos e o desenvolvimento de métodos mais seguros de armazenamento e transporte para o hidrogénio produzido, que deverá desempenhar um papel fundamental na adopção de tecnologias baseadas em hidrogénio. sistemas de alimentação. Políticas e iniciativas ajudaram a impulsionar o desenvolvimento desta infra-estrutura, tornando o hidrogénio líquido mais acessível e viável como fonte de energia limpa.

Por exemplo, em 2021, o Departamento de Energia dos EUA estabeleceu o Hydrogen Earth Shot Challenge, com o objetivo de reduzir o custo do hidrogénio como fonte de energia em 80%, reduzindo o custo por quilograma de 5 para 1 dólar. , a Lei de Emprego e Investimento em Infraestruturas incluiu 7 mil milhões de dólares em financiamento para o programa Centros Regionais de Hidrogénio Limpo (H2Hubs). Iniciativas semelhantes estão a ser implementadas em países de todo o mundo para reduzir o custo e facilitar a disponibilidade do hidrogénio. Assim, espera-se que a fácil disponibilidade de hidrogénio proporcione uma oportunidade para a adopção de tecnologias baseadas em hidrogénio. células de combustível , CHPs e usinas de energia durante o período de previsão.

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Fatores de crescimento do mercado de hidrogênio para energia

Maior eficiência das células de combustível movidas a hidrogênio para impulsionar o crescimento do mercado

A tecnologia de hidrogénio para energia oferece um caminho para a segurança energética, diversificando as fontes de energia longe dos combustíveis fósseis. Os países de todo o mundo reconhecem cada vez mais a importância estratégica de garantir o seu abastecimento energético através de recursos renováveis ​​autóctones, que podem ser utilizados para produzir hidrogénio. O hidrogênio é um transportador de energia versátil feito de múltiplas matérias-primas domésticas, como carvão, gás natural, energia solar, eólica e biomassa. Pode reforçar a segurança energética nacional, conservar o petróleo e diversificar as opções energéticas de transporte de longa distância para um sistema mais resiliente. Esta diversificação também reduz a dependência de combustíveis fósseis importados, aumentando a resiliência energética.

As células de combustível movidas a hidrogênio oferecem eficiência em comparação com as tecnologias tradicionais de combustão e geração de energia. Enquanto as centrais eléctricas convencionais baseadas na combustão atingem normalmente cerca de 35% de eficiência na geração de electricidade, os sistemas de células de combustível de hidrogénio podem facilmente atingir eficiências de até 60% ou mais com tecnologia avançada. A electricidade renovável pode ser convertida em hidrogénio através da electrólise, resultando numa ligação eficaz do crescente sector das energias renováveis ​​com utilizações finais que são mais difíceis de electrificar. Este processo também permite eletrolisadores proporcionar flexibilidade à rede, complementando alternativas como baterias, resposta à procura e ligação entre veículos e a rede na eletrificação inteligente, expandindo assim as aplicações do combustível hidrogénio.

De acordo com a Agência Internacional de Energia Renovável (IRENA), espera-se que o hidrogénio limpo desempenhe um papel significativo em novas aplicações, particularmente no setor da mobilidade, que deverá tornar-se o maior consumidor de hidrogénio limpo até 2040.  A adoção do hidrogénio limpo em tanto as aplicações existentes como as emergentes poderão aumentar a sua quota da procura total para 75% até 2040. Até 2050, prevê-se que o transporte rodoviário de longa distância responda por cerca de 80 Mtpa de procura de hidrogénio, a aviação por cerca de 50 Mtpa, e marítimo pelos 15 Mtpa restantes.

Aumento dos avanços tecnológicos no setor de hidrogênio para energia para impulsionar o crescimento do mercado

As inovações na produção de hidrogénio, como a eletrólise a alta temperatura e os catalisadores avançados, melhoraram significativamente a eficiência e a relação custo-eficácia da geração de hidrogénio. Tecnologias de armazenamento melhoradas, incluindo desenvolvimentos em hidretos metálicos e materiais à base de carbono, permitem um transporte e armazenamento de hidrogénio mais seguros e práticos. Além disso, os avanços nas infra-estruturas, tais como gasodutos de hidrogénio e estações de abastecimento, estão a expandir-se para apoiar redes de distribuição mais amplas. O progresso na tecnologia das células de combustível e nos motores de combustão de hidrogénio também conduziu a métodos de conversão de energia mais eficientes e fiáveis, tornando o hidrogénio cada vez mais competitivo em relação aos combustíveis convencionais. Por exemplo, em setembro de 2023, a Nikola Motors lançou seu primeiro modelo de caminhão movido a hidrogênio, o Tre FCEV. O caminhão, descrito como o único caminhão Classe 8 elétrico a hidrogênio nas estradas americanas, está agora em produção nas instalações de Nikola em Coolidge, Arizona, juntamente com sua versão elétrica.

FATORES DE RESTRIÇÃO

Altos custos do hidrogênio renovável e desafios de infraestrutura para limitar o crescimento do mercado

A crescente inclinação para a energia renovável levou à adopção do hidrogénio renovável em células de combustível, centrais eléctricas e outros sectores de geração de energia. No entanto, vários desafios dificultam a adoção generalizada do produto e o crescimento do mercado. O hidrogénio renovável é mais caro do que os combustíveis fósseis tradicionais, com custos duas a três vezes superiores aos preços médios de longo prazo dos combustíveis fósseis de 75 USD/bbl para o petróleo e 4-6 USD/GJ para o petróleo. gás natural . Os gasodutos de hidrogénio, as células de combustível e os tanques de armazenamento necessários para o transporte rodoviário também são mais caros, sendo 10-50% mais elevados para os gasodutos e várias vezes mais elevados para as células de combustível em comparação com os motores de combustão interna.

Além disso, a infraestrutura mundial para o hidrogénio é limitada, com apenas cerca de 4.500 km de gasodutos de hidrogénio, exigindo investimentos substanciais em infraestruturas de transporte, incluindo gasodutos, unidades de conversão, unidades de liquefação e instalações de armazenamento, o que aumenta o investimento inicial necessário. Além disso, o hidrogénio não é atualmente uma mercadoria comercializada, resultando na ausência de um índice de preços estabelecido e em custos mais elevados para os consumidores devido à baixa transparência de preços e concorrência. O mercado do hidrogénio para energia também enfrenta problemas de integração e procura, com pouca procura de hidrogénio com baixo teor de carbono, captura de carbono e projetos que necessitam de ser integrados em toda a cadeia de abastecimento para serem economicamente viáveis.

Análise de segmentação de mercado de hidrogênio para energia

Por análise de tecnologia

Segmento de células de combustível domina o mercado devido às crescentes iniciativas de pesquisa e desenvolvimento

Com base na tecnologia, o mercado é segmentado em células de combustível, turbinas a gás, entre outros.

O segmento de células de combustível detém o hidrogénio dominante para alimentar a quota de mercado devido à crescente investigação e desenvolvimento como alternativa aos veículos eléctricos baseados em iões de lítio. Células de combustível como PEMFC e SOFC, que incluem hidrogênio para conversão em energia elétrica, estão ganhando força significativa no mercado. Por exemplo, em junho de 2024, a Silverline Power anunciou cerca de 135 milhões de dólares em acordo com o SRAM & MRAM Group para tecnologia de veículos elétricos baseados em combustível de hidrogénio.

Projeta-se que o segmento de turbinas a gás cresça durante o período de previsão devido ao aumento do uso do produto como alternativa às turbinas baseadas em combustíveis fósseis com o objetivo de reduzir as emissões de gases de efeito estufa e promover energia limpa. As turbinas a gás baseadas em hidrogénio ainda estão numa fase inicial e a investigação e o desenvolvimento estão em curso para a sua adoção mais ampla nos próximos anos. Por exemplo, em 2024, a Doosan Enerbility reforçou os planos para desenvolver uma turbina a gás de 380 MW movida exclusivamente a hidrogénio até 2027.

Por análise do usuário final

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O transporte lidera com seu potencial para reduzir significativamente as emissões de gases de efeito estufa e a dependência de combustíveis fósseis

Com base no usuário final, o mercado é segmentado em transporte, industrial, usinas de energia, entre outros.

O segmento de transporte está dominando o mercado devido ao potencial da tecnologia para reduzir significativamente as emissões de gases de efeito estufa e a dependência de combustíveis fósseis. Além disso, a célula a combustível de hidrogênio veículos elétricos têm um alcance maior do que os veículos elétricos a bateria, tornando-os adequados para viagens de longa distância, além de cumprirem os requisitos de emissão zero de carbono.

A usina deverá crescer a uma taxa significativa no mercado devido à crescente implantação de células de combustível para reserva de energia e ao aumento do uso de turbinas baseadas em gás hidrogênio para geração de eletricidade. Além disso, as células de combustível baseadas em hidrogénio também estão a ganhar força em centrais eléctricas estacionárias para a produção de electricidade limpa e eficiente. As turbinas de hidrogénio estão a ser utilizadas em centrais eléctricas de pico que operam durante períodos de elevada procura de electricidade, proporcionando uma fonte de energia de reserva flexível e limpa.

INFORMAÇÕES REGIONAIS

O mercado foi estudado geograficamente na América do Norte, Europa, Ásia-Pacífico e no resto do mundo.

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A Ásia-Pacífico detém a quota dominante de hidrogénio para energia e prevê-se que cresça ao ritmo mais rápido nos próximos anos, à medida que o Japão, a Coreia do Sul e a China estão a investir fortemente no desenvolvimento de tecnologia e infra-estruturas de células de combustível de hidrogénio. O forte esforço da organização regional baseada no hidrogénio e da União Europeia está também a tomar iniciativas e a organizar cimeiras para aumentar a comercialização do hidrogénio como fonte de energia, o que está a apoiar o crescimento do mercado. Por exemplo, em setembro de 2024, será realizada a cúpula e exposição Asia Pacific Hydrogen 2024, que incluirá representantes do governo, entusiastas do hidrogênio de nível C-Suite e players de hidrogênio da Alemanha, Japão, Austrália, Holanda, Indonésia, China , Índia, EUA e outros. Esta cimeira pretende aumentar o consumo de hidrogénio como fonte renovável.

O mercado europeu de hidrogénio para energia também crescerá a um ritmo notável devido às crescentes iniciativas governamentais para a descarbonização. Foram lançadas iniciativas como o Pacto Ecológico Europeu e a Estratégia para o Hidrogénio e estão a ser feitos investimentos significativos na produção, infraestruturas e investigação de hidrogénio. A região testemunha o hidrogénio como um componente chave na transição para um sistema energético sustentável, particularmente em sectores como os transportes, a indústria, as centrais eléctricas e o aquecimento.

A América do Norte e o Médio Oriente detêm uma quota notável do mercado devido a mudanças políticas significativas, avanços tecnológicos e marcos importantes de projetos relacionados com o desenvolvimento do hidrogénio como uma fonte de energia mais limpa.

PRINCIPAIS ATORES DA INDÚSTRIA

Os participantes do mercado estão focados em atender às demandas específicas dos clientes para obter vantagem competitiva

O crescimento global do mercado de hidrogénio para energia é altamente fragmentado, com os principais intervenientes e alguns intervenientes regionais de média escala a fornecer uma vasta gama de tecnologia na indústria energética a nível local e nacional em toda a cadeia de valor. Numerosos players estão operando ativamente em diferentes países para atender às demandas específicas dos clientes.

Em janeiro de 2023, a Plug Power e a Johnson Matthey anunciaram a sua parceria para aumentar a economia do hidrogénio, fortalecendo a cadeia de abastecimento da Plug e atendendo à crescente procura de células de combustível e eletrolisadores. A parceria também ajudará a Plug Power a atingir a receita pretendida de 5 mil milhões de dólares até 2026 e 20 mil milhões de dólares até 2030.

Lista das principais empresas de hidrogênio para energia:

• Toshiba Corporation (Japão)


• ITM Power (Reino Unido)


• McPhy Energy S.A. (França)


• Nel Hidrogênio (Noruega)


• Ballard Sistemas de Energia (Canadá)


• Plug Power Inc. (EUA)


• Fuel Cell Energy Inc (EUA)


• Energia Bloom (EUA)


• Siemens Energia (Alemanha)


• Elétrica Geral. (NÓS.)


• Doosan Fuel Cell Co., Ltd. (Coréia do Sul) 

PRINCIPAIS DESENVOLVIMENTOS DA INDÚSTRIA:

• Maio de 2024: McPhy recebeu um pedido para fornecer um eletrolisador de 1 MW e um posto de abastecimento de hidrogênio para a Valorem para o projeto do vale verde do hidrogênio em Rouen, na França. A Valorem e sua unidade de construção, Valrea, contrataram a McPhy para fornecer o eletrolisador McLyzer e uma estação McFilling de 350 bar para o projeto Rouen Vallee Hydrogene (RVH2) na área da Grande Rouen, na Normandia.


• Março de 2024: A TANAKA Precious Metals anunciou a instalação de um grande sistema de célula de combustível de hidrogênio puro de 500 quilowatts em sua fábrica de Shonan, na província de Kanagawa. Este sistema, fabricado pela Toshiba Energy Systems & Solutions Corporation, ajudaria a gerenciar a eficiência da geração e está previsto para entrar em operação em 2026.


• Fevereiro de 2024: A Bekaert e a Toshiba Energy Systems and Solutions Corporation formaram uma parceria global para impulsionar a produção de hidrogénio verde. Isto inclui um acordo de cooperação estratégica e uma licença de tecnologia de fabricação para conjuntos de eletrodos de membrana (MEA), uma parte fundamental dos eletrolisadores de membrana de troca de prótons (PEM). O acordo baseia-se na colaboração deles a partir de setembro de 2023.


• Maio de 2023: A Ballard Power Systems encomendou 3,6 MW de sistemas de células de combustível de soluções europeias de energia limpa, fornecendo uma empresa para aplicações críticas de energia estacionária, como canteiros de obras, estações de carregamento de veículos elétricos e centros de dados.


• Abril de 2022: A Nel Hydrogen Fueling recebeu um pedido da Hydrogen Technology & Energy Corporation (HTEC) para um módulo de abastecimento de hidrogênio H2Station, que será usado para abastecer veículos leves com emissão zero na província de British Columbia, Canadá. O valor do pedido de compra é de aproximadamente US$ 1,5 milhão.

COBERTURA DO RELATÓRIO

O relatório fornece uma análise detalhada do mercado e concentra-se em aspectos-chave, como os processos de produtos das empresas líderes. Além disso, o relatório oferece insights sobre as tendências do mercado e destaca os principais desenvolvimentos do setor. Além dos fatores acima, o relatório abrange diversos fatores que contribuíram para o crescimento do mercado nos últimos anos.

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ESCOPO E SEGMENTAÇÃO DO RELATÓRIO