Informe de análisis del tamaño, la cuota y las tendencias del mercado de hidrógeno verde por tecnología (electrolizador de membrana de intercambio de protones, electrolizador alcalino, electrolizador de óxido sólido), por aplicación (generación de energía, transporte, calefacción, otros), por industria de uso final (alimentos y bebidas, medicina, química, petroquímica, vidrio, otros), por fuente renovable (energía eólica, energía solar, otras (geotérmica, hidroeléctrica e híbrida de eólica y solar)), canal de distribución (oleoducto, carga) y por región (América del Norte, Europa, Asia-Pacífico, Oriente Medio y África, Latinoamérica). Previsiones para el período 2026-2034.

Factores de crecimiento del mercado del hidrógeno verde

Mayor preocupación por la reducción de las emisiones de carbono

La preocupación por las emisiones de carbono y el calentamiento global va en aumento. Gobiernos de todo el mundo han implementado diversas medidas y normativas que exigen una reducción de las emisiones de carbono en varios sectores. Los electrolizadores generan hidrógeno mediante electrólisis, proceso en el que el agua se separa en hidrógeno y oxígeno con electricidad. La electricidad utilizada se genera a partir de recursos renovables o no renovables.

Además, el hidrógeno puede generarse mediante electrolizadores combinados con fuentes de energía solar o eólica. Este método fomenta la producción de hidrógeno verde con una huella de carbono cero. Por ello, muchas industrias están optando por electrolizadores in situ de 1 a 5 MW de capacidad para reducir su huella de carbono, lo que contribuye notablemente al crecimiento del mercado global.

Expansión de las tecnologías de producción de hidrógeno verde

Actualmente, el hidrógeno se genera mediante diversas tecnologías, como el reformado de metano con vapor, la oxidación parcial del petróleo, la gasificación del carbón y la electrólisis del agua. La mayor parte del hidrógeno producido se utiliza en refinerías de petróleo y en la producción de fertilizantes. El 99 % se obtiene mediante el reformado de combustibles fósiles, el proceso más rentable. Varias organizaciones están invirtiendo en la construcción de nuevas plantas de producción de hidrógeno verde para contribuir a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero. Akzo Nobel, una empresa holandesa de pinturas y productos químicos, y Gasunie, un operador de redes de gas, anunciaron en 2019 una propuesta para desarrollar la mayor planta de producción de hidrógeno verde de Europa. Por lo tanto, se prevé que todos estos factores impulsen el crecimiento del mercado.

Restricción del mercado

Alto coste de capital del almacenamiento de energía de hidrógeno

En contenedores de alta presión, el hidrógeno puede almacenarse como gas comprimido, líquido a -253 °C o en forma química mediante la reacción o absorción de compuestos químicos o metálicos. El proceso de electrólisis permite almacenar electricidad en forma de hidrógeno. El hidrógeno se utiliza para generar electricidad. Sin embargo, su productividad de ciclo completo es actualmente inferior a la de otras tecnologías de almacenamiento. No obstante, el interés por el almacenamiento de energía mediante hidrógeno está creciendo debido a su mayor capacidad de almacenamiento en comparación con las baterías.

Actualmente, el almacenamiento de energía de hidrógeno es más caro que el de los combustibles fósiles. El hidrógeno líquido tiene mayor densidad que el hidrógeno gaseoso y requiere licuefacción, lo que exige una planta mecánica compleja y aumenta el costo total. El almacenamiento físico de hidrógeno, en el que el hidrógeno se encuentra contenido en sólidos sobre superficies, está siendo reemplazado por el almacenamiento de hidrógeno líquido. Por lo tanto, todos estos factores obstaculizan el crecimiento del mercado.

Oportunidad de mercado

Políticas gubernamentales favorables que fomentan los vehículos eléctricos

Vehículos eléctricosUtilizan pilas de combustible de hidrógeno como baterías para su funcionamiento. El uso de coches eléctricos limita las emisiones de carbono, lo que a su vez reduce la contaminación atmosférica y, en cierta medida, disminuye el consumo de combustibles fósiles, que se agotan rápidamente. Por ello, diversos gobiernos ofrecen diferentes políticas y subvenciones a consumidores y fabricantes para fomentar la movilidad eléctrica.

Por ejemplo, gobiernos de todo el mundo están construyendo infraestructura pública e implementando sistemas de transporte público eléctrico. Además, el aumento en la demanda de vehículos eléctricos genera un incremento en la necesidad de hidrógeno, lo que a su vez impulsa la demanda de electrolizadores. Por lo tanto, todos estos factores ofrecen oportunidades potenciales para la expansión de la industria durante el período previsto.

Segmentación del mercado

Perspectivas tecnológicas

El segmento de electrolizadores alcalinos domina el mercado global y se prevé que siga siendo el de mayor crecimiento. Se estima que alcanzará un valor de 12.495 millones de dólares estadounidenses para 2030, con una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 55%. El electrolito en un electrolizador alcalino es una solución alcalina líquida de hidróxido de potasio o sodio y tiene un tiempo de funcionamiento más prolongado que los electrolizadores PEM. Además, los electrolizadores alcalinos son menos costosos que los electrolizadores PEM, lo que se espera que impulse el crecimiento del segmento en el futuro.

Se prevé que el segmento de electrolizadores PEM experimente el mayor crecimiento durante el período de pronóstico. Se estima que alcanzará un valor previsto de 10.100 millones de dólares para 2030, con una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 55%. Los electrolizadores PEM presentan mayor estabilidad mecánica que sus equivalentes alcalinos, debido a la presencia de un electrolito sólido a base de material plástico especial. Además, la menor permeabilidad a los gases y el menor grosor de las membranas de intercambio de protones, junto con la alta conductividad protónica de estos electrolizadores, impulsan el crecimiento del segmento. Los electrolizadores PEM tienen la capacidad de operar a altas densidades de corriente, lo que reduce los costos operativos durante la electrólisis del agua. Por lo tanto, las múltiples ventajas asociadas a los electrolizadores PEM son factores clave que impulsan el crecimiento del mercado global.

El electrolizador de óxido sólido (SOE) representa el tercer mercado más grande. Se estima que alcanzará un valor de 280 millones de dólares para 2030, con una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 51%. La electrólisis en los SOE se produce cuando los electrones del circuito externo se combinan con el agua. En el cátodo, se forman hidrógeno gaseoso e iones negativos. El oxígeno pasa a través de membranas cerámicas sólidas, donde reacciona en el ánodo, generando así hidrógeno. Los SOE operan a temperaturas elevadas, superiores a 500 °C. Las ventajas de utilizar electrolizadores a altas temperaturas impulsan el crecimiento del mercado.

Información sobre la aplicación

El segmento de generación de energía dominó el mercado y se prevé que siga siendo el de mayor crecimiento. Se estima que alcanzará un valor previsto de 17.605 millones de dólares para 2030, con una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 55%. El hidrógeno se considera un sustituto de los combustibles fósiles, ya que la reutilización del agua es continua. Además, las fuentes de energía eólica y solar para la electricidad utilizada en la electrólisis han impulsado el crecimiento del mercado de electrolizadores.

Se prevé que el segmento del transporte se expanda a un ritmo moderado durante el período de pronóstico. Se estima que alcanzará un valor previsto de 4240 millones de dólares para 2030 con una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 54%. La industria del transporte es uno de los principales contribuyentes a las emisiones de carbono. Por lo tanto, la industria busca continuamente métodos para reducir su huella de carbono. Los vehículos eléctricos que operan enpilas de combustibleo bien las baterías constituyen una forma ideal para que la industria reduzca sus emisiones de carbono.

El hidrógeno producido se almacena en pilas de combustible que se utilizan posteriormente para alimentar vehículos. Los vehículos de pila de combustible (VPC) están disponibles actualmente en muchos países, como Alemania y Estados Unidos. Estos VPC se utilizan en autobuses, camiones pesados ​​y ligeros, manipulación de materiales, vehículos aéreos no tripulados, transporte ferroviario y marítimo. Alemania ya cuenta con líneas ferroviarias que funcionan con pilas de combustible, y Japón y Corea del Sur se preparan para implementar esta tecnología. Empresas como Hyundai, Toyota y Honda ofrecen VPC comerciales. Estas aplicaciones de hidrógeno en pilas de combustible, producidas mediante electrólisis, para el transporte impulsan el crecimiento del mercado.

Perspectivas de la industria de uso final

En 2020, el segmento petroquímico dominó el mercado y se proyectó que seguiría siendo el de mayor crecimiento. Se estima que alcanzará un valor previsto de 9925 millones de dólares para 2030, con una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 55 %. Las aplicaciones comerciales del hidrógeno no son recientes, pero las industrias pesadas con alto contenido de carbono, como las refinerías de petróleo y las plantas petroquímicas, están liderando los proyectos de hidrógeno con bajas emisiones de carbono en todo el mundo. En la industria petroquímica, el hidrógeno ya se utiliza y se espera que se siga utilizando en el futuro. Esto es especialmente relevante en zonas con abundantes reservas de petróleo pesado. Además, el CO₂ procedente de estas refinerías y plantas químicas podría combinarse con hidrógeno para crear un combustible sintético renovable.

Se prevé que el segmento de alimentos y bebidas crezca a un ritmo moderado durante el período de pronóstico. Se estima que alcanzará un valor previsto de 5115 millones de dólares para 2030, con una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 55 %. Se necesita una fuente de energía fiable para que las operaciones diarias en las plantas de fabricación, distribución o envasado/embotellado funcionen de manera fluida y eficiente. Varias empresas del sector alimentario estadounidense utilizan pilas de combustible para generar electricidad y, en algunos casos, para la calefacción y refrigeración de sus instalaciones de producción. Empresas como Coca-Cola, Kellogg's, Pepperidge Farm y The Wonderful Company utilizan hidrógeno verde en sus instalaciones. Estas empresas están ahorrando dinero en diversos aspectos, como la contaminación, los costes energéticos y el consumo de agua. Se espera que el uso de residuos como fuente de combustible contribuya al ahorro económico, lo que, a su vez, impulsa el crecimiento del mercado.

El sector médico representa el tercer mercado más grande. Se estima que alcanzará un valor de 2320 millones de dólares para 2030, con una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 55 %. El hidrógeno (H₂) ha demostrado ser beneficioso tanto para la prevención como para el tratamiento de diversos órganos, como el cerebro, el corazón, el páncreas, los pulmones y el hígado. Por consiguiente, el uso de hidrógeno en el sector médico impulsa el crecimiento del mercado del hidrógeno.

Perspectivas regionales

Tendencias del mercado europeo del hidrógeno verde

Europa lidera el mercado mundial del hidrógeno gracias a las cuantiosas inversiones de las economías europeas, que buscan una transición energética hacia una economía limpia basada en el hidrógeno. Se estima que alcanzará un valor de 10.360 millones de dólares para 2030, con una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 55%. Europa es uno de los principales actores en el mercado mundial del hidrógeno verde, con Alemania, Francia, España y el Reino Unido como los cinco países líderes de la región. Europa también suministra hidrógeno almacenado al norte de África y otras regiones mediante interconexiones, lo que repercute positivamente en el crecimiento del mercado del hidrógeno. Además, el aumento de la producción de hidrógeno limpio y la industria líder en la fabricación de electrolizadores en la región impulsan el tamaño del mercado del hidrógeno. Se espera que el mercado europeo del hidrógeno verde mantenga su posición de liderazgo durante todo el período de pronóstico.

La región Asia-Pacífico comprende China, Japón, India, Corea del Sur y el resto de Asia-Pacífico. Se estima que alcanzará un valor previsto de 4805 millones de dólares estadounidenses para 2030, con una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 55 %. Asia-Pacífico es la región de mayor crecimiento, con Australia y Japón como principales contribuyentes. El mercado está impulsado por el aumento de la demanda energética y el crecimiento económico, lo que pone de relieve la generación de energía verde en la región. A medida que las fuentes de energía convencionales tienen dificultades para satisfacer la creciente demanda energética, la atención se centra rápidamente en las fuentes de energía renovables. La cuota de mercado del hidrógeno verde en Asia-Pacífico también se ve impulsada por importantes cambios en las políticas para aumentar la producción de energía verde y por proyectos de hidrógeno verde a gran escala en Australia y Japón.

Tendencias del mercado de hidrógeno verde en Norteamérica

América del Norte es la segunda región más grande. Se estima que alcanzará un valor previsto de 7135 millones de dólares para 2030, con una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 55 %. Se prevé que América del Norte experimente un crecimiento significativo durante el período de pronóstico, con Estados Unidos y Canadá a la cabeza, gracias a la implementación de políticas de energía limpia. California concentra la mayor parte de la cuota de mercado en Estados Unidos, impulsada por ambiciosos objetivos de descarbonización, como la eliminación gradual de los autobuses públicos que funcionan con gas o diésel para 2040.

Además, el aumento en la implementación de recursos de energía renovable en áreas residenciales y comerciales, impulsado por el poder adquisitivo de los consumidores y los cambios regulatorios, son factores importantes que impulsan el crecimiento del mercado del hidrógeno verde. Asimismo, el crecimiento del mercado regional se ve influenciado por el incremento en la capacidad de producción y el número de fabricantes de hidrógeno verde.