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Dinámica del mercado 

Análisis segmentario 

Impulsor: Iniciativas emergentes de descarbonización industrial generalizada que impulsan la demanda de hidrógeno gris en procesos de fabricación con alto consumo energético

Los mandatos de descarbonización industrial están impulsando la adopción del mercado de hidrógeno gris en los clústeres de fabricación pesada. En 2024, solo el sector de refinación de Alemania estima un consumo de 1,8 millones de toneladas métricas de hidrógeno gris para alimentar hidrocraqueadores y unidades de desulfuración. Mientras tanto, la japonesa Nippon Steel está realizando demostraciones piloto que planean utilizar 65.000 toneladas métricas de hidrógeno gris para la reducción parcial de carbono en altos hornos. En Estados Unidos, un centro petroquímico en Luisiana tiene previsto incorporar 40.000 toneladas métricas para reducir las emisiones en las plantas de etileno. Oriente Medio también está impulsando cuatro nuevos proyectos de hidrógeno gris a gran escala este año para abordar la creciente demanda de las refinerías. Los fabricantes favorecen la disponibilidad inmediata del hidrógeno gris y la menor inversión de capital como vía de transición para reducir la huella de CO2 sin interrumpir las operaciones.

Estas iniciativas ilustran el creciente compromiso con la reducción de emisiones a corto plazo, incluso si el perfil de carbono del hidrógeno gris sigue siendo imperfecto. ArcelorMittal, que opera en España, prevé consumir 35.000 toneladas métricas en 2024 para poner a prueba la producción de acero con bajas emisiones de carbono. En India, un grupo de fabricantes de productos químicos en el mercado de hidrógeno gris de Gujarat requiere 25.000 toneladas métricas para impulsar la descarbonización parcial de sus plantas. Este impulso subraya el atractivo del hidrógeno gris como paso previo mientras la industria prepara alternativas más limpias. Las principales petroleras del Reino Unido, como BP, planean utilizar 45.000 toneladas métricas para mejoras en sus refinerías a corto plazo. Una importante empresa de oleoductos en Texas está modernizando 120 kilómetros de conductos de acero para dar soporte a un mayor flujo de hidrógeno gris. Mientras tanto, una terminal de almacenamiento a gran escala en Corea del Sur, con capacidad para 20.000 toneladas métricas, se está modernizando para dar cabida a un mayor volumen de procesamiento. Los puertos de Italia están renovando sus instalaciones para dar cabida a un mayor volumen de envíos de hidrógeno gris. Gracias a estas expansiones en el mundo real, el hidrógeno gris está ayudando a las empresas a alcanzar sus objetivos inmediatos de reducción de CO2. Los analistas del sector prevén que la creciente demanda de las industrias siderúrgica, de refinación y química reforzará su posición en el mercado hasta que verde o azul .

Tendencia: Crecimiento de las instalaciones de hidrógeno gris in situ para garantizar un suministro estable a las industrias críticas modernas

Grandes refinerías, complejos químicos y plantas de energía en todo el mundo que operan en el mercado de hidrógeno gris están instalando unidades localizadas de hidrógeno gris para garantizar un suministro confiable para operaciones de alta demanda. En 2024, una refinería líder en Alberta, Canadá, planea poner en funcionamiento un reformador de metano con vapor in situ capaz de producir 80.000 toneladas métricas de hidrógeno para procesos de desulfuración. En España, un fabricante de fertilizantes en la región vasca ha invertido en una planta compacta de hidrógeno gris que genera 15.000 toneladas métricas al año para evitar interrupciones externas. En todo Estados Unidos, una importante instalación de producción de amoníaco en Iowa integró recientemente un reactor de 25.000 toneladas métricas para reducir la dependencia del hidrógeno. En el corredor industrial de Jubail, Arabia Saudita, los ingenieros están construyendo un módulo de 50.000 toneladas métricas junto a un centro petroquímico para una disponibilidad estable de materia prima. Estas ampliaciones in situ reducen los costos de tránsito y minimizan el riesgo de escasez de tuberías o retrasos en los puertos.

En Europa, varios fabricantes están incorporando la generación localizada de hidrógeno gris para obtener mayor autonomía. Un productor de productos químicos en Amberes, Bélgica, espera poner en funcionamiento una planta de 30.000 toneladas métricas a principios de 2024, suministrando hidrógeno crudo para la síntesis de polímeros. Mientras tanto, un importante fabricante de vidrio en la región alemana del Ruhr pretende incorporar una unidad de 20.000 toneladas métricas, reemplazando los hornos convencionales de gas. En el mercado de hidrógeno gris de Corea del Sur, un consorcio en Ulsan opera una instalación de 10.000 toneladas métricas dentro de una central eléctrica existente para mantener la producción ininterrumpida durante los picos de demanda. Estos proyectos descentralizados ayudan a los operadores industriales a sortear cuellos de botella logísticos, especialmente cuando las entregas externas enfrentan limitaciones de capacidad. Las recientes expansiones de compañías multinacionales de gas también revelan una transición hacia centros de menor escala que pueden aumentar o disminuir rápidamente la producción. La terminal logística en Marsella está explorando una plataforma de 12.000 toneladas métricas para el reabastecimiento de combustible. En Singapur, se está desarrollando un concepto de barcaza flotante de hidrógeno gris, diseñada para producir 5000 toneladas métricas para clientes del sector marítimo. Este enfoque en el hidrógeno autogenerado subraya las ventajas prácticas de la disponibilidad constante y la previsibilidad de costos, lo que impulsa su adopción generalizada en industrias críticas.

Desafío: Las limitaciones de la infraestructura en constante evolución impiden el transporte eficiente y la ampliación del hidrógeno gris en los mercados globales

La expansión del mercado gris del hidrógeno suele verse obstaculizada por tuberías, terminales y sistemas de almacenamiento obsoletos, inadecuados para la distribución a gran escala. Existen aproximadamente 4.500 kilómetros de tuberías de hidrógeno en toda Europa Occidental, muchas de las cuales se basan en tubos de acero con décadas de antigüedad y propensos a la fragilización. En 2024, una iniciativa de modernización en los Países Bajos prevé modernizar 300 kilómetros de tuberías para soportar presiones operativas más altas. Japón solo mantiene dos terminales de importación dedicadas que, en conjunto, gestionan alrededor de 100.000 toneladas métricas de proveedores extranjeros, lo que obliga a las industrias a depender de envíos puntuales. En Estados Unidos, la región de la Costa del Golfo alberga múltiples cavernas de sal de hidrógeno, cada una con capacidad para almacenar aproximadamente un millón de kilogramos, pero la conectividad con los principales centros industriales sigue siendo deficiente. Mientras tanto, el mayor centro de almacenamiento de hidrógeno de la India, en Rajastán, tiene capacidad para tan solo 40.000 kilogramos, lo que dificulta los esfuerzos del país por satisfacer la creciente demanda. Estas limitaciones inflan los costos y desalientan las inversiones en mercados menos desarrollados.

El transporte por carretera o mar añade mayor complejidad, ya que la mayoría de las flotas de buques cisterna carecen de sistemas criogénicos adecuados para el movimiento de hidrógeno de gran volumen. Un puerto de envío en el mercado gris de hidrógeno de Australia maneja envíos de solo 2.000 toneladas métricas mensuales debido a la disponibilidad limitada de buques cisterna. En la vecina Nueva Zelanda, un centro de exportación de hidrógeno propuesto estima un déficit de 6.000 toneladas métricas porque los transportistas marítimos existentes no pueden cumplir con los protocolos de manejo especializados. En las zonas industriales de China, la distribución basada en camiones lucha con restricciones de ruta, lo que provoca retrasos y brechas de suministro. Una planta de licuefacción de nueva construcción en Texas puede procesar 150.000 kilogramos diarios, sin embargo, la región enfrenta cuellos de botella en contenedores de envío clasificados para temperaturas extremadamente bajas. En Noruega, una empresa de ingeniería está modernizando tres buques marítimos para acomodar carga de hidrógeno de hasta 4.500 kilogramos cada uno, pero las expansiones siguen siendo lentas. Un piloto ferroviario en Alemania puede mover 3.000 kilogramos diarios. Sin mejoras sistemáticas en los ductos, terminales y flotas de transporte, los mercados globales de hidrógeno gris seguirán teniendo un abastecimiento desigual, lo que paralizará los esfuerzos por ampliar la producción y el uso.

Análisis segmentario 

Por método 

El reformado de metano con vapor (SMR), con una cuota de mercado superior al 68%, se destaca como el pilar de la producción de hidrógeno gris gracias a su rentabilidad, madurez tecnológica y la abundancia global de gas natural como materia prima. A pesar de operar en condiciones de entre 800 y 1000 °C, el SMR se ha beneficiado de décadas de optimización de procesos que reducen los costes de capital y mejoran la producción de hidrógeno. El método aprovecha el gas natural rico en metano y el vapor en una reacción catalítica, produciendo hidrógeno de alta pureza junto con monóxido de carbono. En Estados Unidos, más del 95% del suministro nacional de hidrógeno se genera mediante SMR, lo que refleja su sólida posición en los mercados energéticos consolidados. La extensa infraestructura de gasoductos y las importantes reservas mantienen bajos los costes de la materia prima y el transporte, lo que refuerza el atractivo del SMR para su adopción industrial a gran escala. Dado que el gas natural está disponible a un coste relativamente bajo en muchas regiones, el SMR sigue siendo una opción económica, superando en competitividad a la gasificación del carbón o la electrólisis convencional. Además, la confiabilidad de SMR y su capacidad para producir hidrógeno en grandes volúmenes de forma rápida son adecuadas para sectores que operan con cronogramas de producción ajustados.

La demanda del mercado de hidrógeno gris basado en SMR proviene principalmente de industrias que requieren una producción sustancial de hidrógeno a costos razonables. Las refinerías utilizan hidrógeno gris para eliminar el azufre y otras impurezas de los combustibles, mientras que el sector químico depende del hidrógeno para la producción de amoníaco, metanol y otros intermediarios clave. La industria siderúrgica también emplea hidrógeno en ciertos procesos de reducción directa, aunque actualmente depende en mayor medida del carbón de coque. Las empresas prefieren la tecnología SMR gracias a su bien desarrollada cadena de suministro, su facilidad de escalado y su integración flexible con la infraestructura existente. Además, la investigación en curso sobre soluciones de captura y almacenamiento de carbono (CAC) podría transformar el hidrógeno gris en una alternativa con bajas emisiones de carbono, lo que mantiene la relevancia del SMR en entornos regulatorios en constante evolución. El equilibrio entre rentabilidad, madurez técnica y adaptabilidad del método satisface las rigurosas demandas de los grandes consumidores de hidrógeno, lo que garantiza que el SMR siga siendo la vía dominante en el mercado actual del hidrógeno gris.

Por aplicación 

La producción de amoníaco es uno de los mayores consumidores individuales de hidrógeno gris, representando más del 30% de la demanda mundial de hidrógeno gris debido a su amplio uso en la agricultura, la industria química y otras industrias vitales. La producción mundial de amoníaco supera los 180 millones de toneladas métricas anuales, impulsada principalmente por la producción de fertilizantes, que sustenta la seguridad alimentaria tanto en regiones desarrolladas como en desarrollo. El hidrógeno gris, producido principalmente mediante reformado de metano con vapor (SMR), es fundamental para el proceso Haber-Bosch, que sintetiza amoníaco a partir de nitrógeno e hidrógeno a alta presión y temperatura. La disponibilidad de hidrógeno gris abundante y rentable garantiza que los productores de amoníaco puedan mantener volúmenes de producción masivos a precios estables. En países con una infraestructura de gas natural consolidada, las plantas de amoníaco pueden integrar fácilmente unidades SMR, lo que reduce la complejidad logística. Como resultado, las empresas de fabricación de amoníaco dependen en gran medida del hidrógeno gris para mantener su productividad operativa, equilibrando la demanda del producto con la asequibilidad de la materia prima.

China es un importante productor y consumidor de amoníaco en el mercado del hidrógeno gris, impulsado por su vasto sector agrícola y su amplia demanda de fertilizantes. India y Estados Unidos también se encuentran entre los principales productores, impulsando el consumo interno a la vez que participan en el comercio mundial de amoníaco. El hidrógeno gris sigue siendo la opción dominante para estos actores, ya que aprovecha las redes de SMR consolidadas con una inversión de capital comparativamente baja. Si bien están surgiendo nuevas alternativas bajas en carbono, como el hidrógeno verde, la sensibilidad al precio de los mercados del amoníaco suele favorecer las materias primas menos costosas. Esta dinámica permite que el hidrógeno gris tradicional siga siendo competitivo, especialmente donde los recursos de gas natural son abundantes y están sujetos a estructuras de precios estables. Además, el papel crucial del amoníaco en la producción de alimentos prioriza la fiabilidad de la producción, lo que convierte a los procesos establecidos basados ​​en hidrógeno gris en una estrategia de aversión al riesgo. 

Por industria de uso final

Más del 50% del suministro mundial de hidrógeno gris se destina a diversos procesos químicos, lo que refleja la continua demanda de la industria de hidrógeno asequible y de alta pureza en el mercado del hidrógeno gris. Muchos compuestos clave, como el metanol, los hidrocarburos sintéticos y ciertas especialidades químicas de alto volumen, dependen del hidrógeno en etapas críticas de su síntesis. El reformado de metano con vapor (SMR) ofrece una forma consistente y económica de satisfacer estas importantes necesidades, ya que las plantas químicas pueden integrar unidades SMR directamente en sus líneas de producción, optimizando así la logística de la materia prima. Además, el hidrógeno gris proporciona los sólidos caudales de hidrógeno que estas plantas necesitan para operar de forma continua en condiciones de alto volumen. Esta sinergia permite a los fabricantes de productos químicos mantener estructuras de producción y costes estables, ya que los precios del gas natural tienden a ser más predecibles en comparación con otras materias primas comercializadas. En consecuencia, el hidrógeno gris basado en SMR se ha convertido en un insumo integral que respalda las cadenas de suministro globales que dependen de derivados químicos para plásticos, productos farmacéuticos, textiles y otros sectores.

Este dominio en el mercado del hidrógeno gris se debe no solo a la escala de consumo, sino también a la versatilidad del hidrógeno en diversas transformaciones químicas. El hidrógeno gris facilita las reacciones de hidrogenación, rompiendo enlaces químicos insaturados para crear nuevos productos o refinar compuestos existentes. Grandes corporaciones químicas multinacionales, como BASF y Dow, adoptan el hidrógeno gris para optimizar procesos y mejorar la consistencia del rendimiento. En regiones donde el gas natural es abundante, las plantas SMR in situ operan las 24 horas, lo que garantiza una interrupción mínima de la producción química. Además, muchas instalaciones están diseñadas con sistemas integrados de calor y energía que aprovechan el vapor subproducto del SMR, mejorando la eficiencia energética general. Si bien las preocupaciones ambientales impulsan un creciente interés en alternativas de hidrógeno más limpias, las presiones de costos y la tecnología arraigada mantienen al hidrógeno gris firmemente anclado en el sector químico. Como resultado, mantiene un papel central en permitir la síntesis rentable y de alto volumen de los componentes químicos esenciales para la vida industrial moderna.

Por fuente: El gas natural como materia prima principal para el hidrógeno gris 

El gas natural sigue siendo la principal materia prima para el mercado gris del hidrógeno, representando más del 75% de la producción mundial debido a sus abundantes reservas y ventaja de costo sobre otros hidrocarburos. La producción mundial de gas natural ha aumentado por encima de los 4 billones de metros cúbicos anuales, impulsada por la extracción robusta en América del Norte, Rusia y Oriente Medio. Este suministro expansivo, junto con redes de gasoductos establecidas, reduce los gastos generales de transporte y simplifica la adquisición de materia prima para los productores de hidrógeno. El reformado de metano con vapor (SMR) capitaliza esta disponibilidad, convirtiendo el gas natural en hidrógeno con alta eficiencia y gastos de purificación relativamente más bajos. En 2019, la producción mundial de hidrógeno alcanzó alrededor de 75 millones de toneladas métricas, con un 95% derivado de combustibles fósiles, una parte sustancial de los cuales dependía del gas natural. Al integrar sistemas SMR bien probados en la infraestructura existente, los operadores pueden producir de manera confiable grandes volúmenes de hidrógeno críticos para productos químicos, refinación y otras industrias. Además, el contenido de carbono comparativamente más bajo del gas natural que el carbón significa menos subproductos, lo que reduce los gastos de capital relacionados con el manejo de carbono.

La demanda del mercado de hidrógeno gris derivado del gas natural se origina en sectores que requieren flujos de hidrógeno grandes y constantes, como la refinación petroquímica, la fabricación de fertilizantes y la producción de metanol. Gigantes de la industria del petróleo y el gas, como Shell, BP y TotalEnergies, se han posicionado como productores líderes al impulsar operaciones integradas de upstream y downstream. Mientras tanto, empresas especializadas en gases industriales como Air Liquide, Linde y Air Products han construido plantas SMR dedicadas a suministrar hidrógeno a refinerías y complejos químicos a nivel mundial. Estos participantes del mercado se benefician tanto de sus extensas carteras de gas natural como de sus extensas redes comerciales, expandiendo simultáneamente su uso en las economías emergentes. Esta convergencia de conocimientos técnicos y acceso a recursos les ha permitido captar una parte importante del mercado de hidrógeno gris. A medida que el consumo de hidrógeno continúa aumentando, el SMR basado en gas natural sigue siendo la vía de producción dominante, con fuertes señales de demanda que refuerzan su papel en la cadena de valor energética e industrial actual.

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Análisis regional: Asia Pacífico seguirá dominando el mercado del hidrógeno gris

Asia Pacífico representa más del 45% de la producción y el consumo mundial de hidrógeno gris, debido a la rápida industrialización de la región, el crecimiento demográfico y los sectores manufactureros de alto consumo energético. Países como China, India, Corea del Sur y Japón lideran el grupo, aprovechando el reformado de metano con vapor (SMR) para asegurar suministros económicos de hidrógeno para sus extensas industrias químicas, de refinación y de fertilizantes. China, en particular, exhibe una inmensa demanda, impulsada por la producción de amoníaco a gran escala, la enorme capacidad de refinación y las crecientes inversiones en petroquímicos. Este aumento en la demanda se alinea con el impulso del país para sostener el crecimiento económico y elevar los estándares de vida, lo que, a su vez, impulsa las industrias downstream que dependen del hidrógeno. India sigue un camino similar, enfatizando los fertilizantes a base de amoníaco para sus extensas necesidades agrícolas, mientras que Corea del Sur y Japón mantienen bases petroquímicas y de refinación avanzadas que requieren entradas constantes de hidrógeno. La extensa infraestructura de gas natural en estas economías fomenta la producción de hidrógeno gris, reforzando el dominio de la región de Asia Pacífico. Además, los costos laborales relativamente más bajos en algunas partes del sudeste asiático también crean condiciones favorables para construir y operar plantas SMR, expandiendo la presencia regional del hidrógeno.

La preeminencia de China en el mercado de hidrógeno gris de Asia Pacífico se basa en la disponibilidad de recursos, la expansión de las instalaciones industriales y los sólidos incentivos políticos para la expansión química. Los abundantes recursos nacionales de carbón y gas de esquisto emergente del país, aunque con mayor intensidad de carbono que el gas natural convencional, aún pueden transformarse en hidrógeno para diversas aplicaciones. Actualmente, el SMR sigue siendo significativamente más económico que las alternativas ecológicas, lo que permite a los productores chinos escalar rápidamente y mantener bajos los costos para los usuarios finales. India, a la zaga, combina el gas natural local con suministros importados para alimentar plantas de amoníaco y refinerías, al tiempo que considera el potencial del hidrógeno como un vector energético más limpio en el futuro. Japón y Corea del Sur, aunque con menos recursos de gas natural, aprovechan la tecnología avanzada y los acuerdos estratégicos de importación para garantizar un flujo constante de hidrógeno gris. Juntos, estos cuatro países constituyen el epicentro de la actividad de hidrógeno gris en Asia Pacífico, y la formidable base industrial de China refuerza el liderazgo de la región en el consumo mundial. Desde las refinerías que atienden las necesidades de transporte interno hasta los grandes complejos químicos orientados a la exportación, el ecosistema de hidrógeno gris de Asia Pacífico sigue siendo inigualable en escala y dinamismo. 

Principales empresas del mercado del hidrógeno gris:

• Productos y productos químicos del aire, Inc.
• Linde plc
• Aire líquido
• Shell plc
• Corporación ExxonMobil
• BP plc
• TotalEnergies SE
• Aramco saudí
• Mitsubishi Heavy Industries Ltd.
• Corporación Chevron
• Otros

Descripción general de la segmentación del mercado:

Por método de producción

• Reformado de metano con vapor (SMR)
• Oxidación parcial de hidrocarburos

Por fuente

• Gas natural
• Carbón

Por aplicación

• Producción de amoníaco
• Producción de metanol
• Procesos de refinación
• Generación de energía
• Otros

Por industria de uso final

• Industria química
• Industria del petróleo y el gas
• Generación de energía
• Otros

Por región

• América del norte
  • Estados Unidos.
  • Canadá
  • México
• Europa
  • Europa Occidental
    • El Reino Unido
    • Alemania
    • Francia
    • Italia
    • España
    • Resto de Europa Occidental
  • Europa Oriental
    • Polonia
    • Rusia
    • Resto de Europa del Este
• Asia Pacífico
  • Porcelana
  • India
  • Japón
  • Australia y Nueva Zelanda
  • Corea del Sur
  • ASEAN
  • Resto de Asia Pacífico
• Oriente Medio y África (MEA)
  • Arabia Saudita
  • Sudáfrica
  • Emiratos Árabes Unidos
  • Resto de MEA
• Sudamerica
  • Argentina
  • Brasil
  • Resto de Sudamérica