تولید هیدروژن سبز در سال 2025: آغاز یک انقلاب انرژی پاک. رشد بازار، فناوری‌های تحول‌آفرین و نقشه راه به سوی آینده‌ای با انتشار کربن صفر.

خلاصه اجرایی: نقطه عطف بازار هیدروژن سبز در سال 2025
اندازه بازار جهانی و پیش‌بینی (2025–2030): CAGR و رهبران منطقه‌ای
عوامل کلیدی: سیاست، سرمایه‌گذاری و الزامات کاهش کربن
فناوری‌های الکترولایزر: نوآوری‌های PEM، قلیایی و اکسید جامد
بازیکنان اصلی و پروژه‌ها: رهبران صنعت و ابتکارات پیشرو
نمودار هزینه‌ها: CAPEX، OPEX و روند هزینه‌های هیدروژن سطحی
زنجیره تأمین و زیرساخت: گسترش تولید و توزیع
بخش‌های مصرف نهایی: حمل و نقل، صنعت، انرژی و بازارهای صادراتی
چالش‌ها و موانع: فناوری، مقررات و پذیرش بازار
چشم‌انداز آینده: نقشه‌های راه استراتژیک و سناریوهای بازار 2030+
منابع و مراجع

خلاصه اجرایی: نقطه عطف بازار هیدروژن سبز در سال 2025

تولید هیدروژن سبز در سال 2025 آماده یک تحول اساسی است که نقطه عطف مهمی برای انتقال انرژی جهانی محسوب می‌شود. با تشدید تلاش‌های کشورهای مختلف برای کاهش کربن، هیدروژن سبز—که از طریق الکترولیز با انرژی تجدیدپذیر تولید می‌شود—به عنوان یک فناوری اساسی برای بخش‌های سخت‌کاهش‌پذیر مانند صنایع سنگین، شیمیایی و حمل و نقل طولانی‌مدت ظهور کرده است. در سال 2025، انتظار می‌رود که این بخش از پروژه‌های آزمایشی و نمایشی به اولین موج از کارخانه‌های مقیاس تجاری منتقل شود، که این انتقال با کاهش هزینه‌های الکترولایزر، افزایش ظرفیت تجدیدپذیر و چارچوب‌های سیاستی حمایتی هدایت می‌شود.

بازیکنان کلیدی صنعت در حال تسریع در استقرار هستند. Siemens Energy و thyssenkrupp در حال افزایش تولید الکترولایزرهای مقیاس گیگاوات هستند و به بازارهای اروپا و جهانی هدف‌گذاری کرده‌اند. Nel ASA، یک پیشگام نروژی، در حال گسترش تولید الکترولایزرهای قلیایی و PEM خود است و هدفش تأمین پروژه‌های بزرگ‌مقیاس در اروپا و آمریکای شمالی است. ITM Power در بریتانیا در حال افزایش ظرفیت تولید گیگافکتوری خود برای پاسخگویی به تقاضای رو به افزایش است، در حالی که Cummins از پایگاه جهانی خود برای ارائه سیستم‌های الکترولایزر برای برنامه‌های صنعتی و حمل و نقل استفاده می‌کند.

به گفته سازمان بین‌المللی انرژی، ظرفیت نصب‌شده جهانی الکترولایزرها ممکن است تا پایان سال 2025 به 8–10 گیگاوات برسد که این افزایش ده برابر از سطح 2022 است. این افزایش با پروژه‌های بزرگ مانند کارخانه 20 مگاواتی Leuna در آلمان (که توسط Linde اداره می‌شود)، پروژه 100 مگاواتی Haru Oni در شیلی و پروژه هیدروژن سبز NEOM 200 مگاواتی در عربستان سعودی، که یک سرمایه‌گذاری مشترک شامل Air Products، ACWA Power و NEOM است، پشتیبانی می‌شود. انتظار می‌رود این پروژه‌ها معیارهای جدیدی برای مقیاس و هزینه تعیین کنند، با هزینه‌های سطحی هیدروژن سبز که پیش‌بینی می‌شود در مناطق با منابع تجدیدپذیر فراوان به زیر 2 دلار در کیلوگرم کاهش یابد.

حرکت سیاستی نیز در حال تسریع است. برنامه REPowerEU اتحادیه اروپا هدف تولید 10 میلیون تن هیدروژن سبز داخلی تا سال 2030 را دنبال می‌کند و حمایت‌های مالی و نظارتی قابل توجهی را ارائه می‌دهد. قانون کاهش تورم ایالات متحده اعتبار مالیاتی تولید را ارائه می‌دهد و سرمایه‌گذاری در تولید الکترولایزر و توسعه پروژه‌ها را تحریک می‌کند. در همین حال، چین در حال ادغام هیدروژن سبز در استراتژی انرژی ملی خود است و شرکت‌های دولتی مانند Sinopec پروژه‌های چند صد مگاواتی را راه‌اندازی می‌کنند.

تا سال 2025، تولید هیدروژن سبز از استقرار اولیه به یک مرحله از مقیاس‌پذیری سریع منتقل خواهد شد که با مشارکت‌های صنعتی، نوآوری‌های فناوری و حمایت‌های قوی سیاستی تسریع می‌شود. این نقطه عطف، پایه‌گذار نقش هیدروژن سبز به عنوان یک واسط انرژی اصلی در سال‌های آینده خواهد بود.

اندازه بازار جهانی و پیش‌بینی (2025–2030): CAGR و رهبران منطقه‌ای

بازار تولید هیدروژن سبز جهانی در بین سال‌های 2025 تا 2030 آماده گسترش قابل توجهی است که توسط اهداف کاهش کربن، کاهش هزینه‌های انرژی تجدیدپذیر و اعلام پروژه‌های بزرگ‌مقیاس هدایت می‌شود. تا سال 2025، انتظار می‌رود ظرفیت نصب‌شده جهانی الکترولایزرها از 10 گیگاوات فراتر رود که افزایش قابل توجهی از کمتر از 1 گیگاوات در سال 2022 است. این رشد سریع تحت تأثیر سرمایه‌گذاری‌های کلان و حمایت‌های سیاستی در مناطق کلیدی، به ویژه اروپا، خاورمیانه، استرالیا و بخش‌هایی از آسیا قرار دارد.

پیش‌بینی می‌شود اروپا تا سال 2030 همچنان منطقه پیشرو در تولید هیدروژن سبز باقی بماند که با اهداف بلندپروازانه اتحادیه اروپا تحت برنامه REPowerEU تقویت می‌شود، که هدف آن تولید 10 میلیون تن هیدروژن تجدیدپذیر داخلی تا سال 2030 است. چندین پروژه پیشرو در حال انجام است، از جمله الکترولایزر 200 مگاواتی “Refhyne II” در آلمان و پروژه 20 مگاواتی “H2FUTURE” در اتریش، که هر دو شامل بازیکنان اصلی صنعت مانند Siemens Energy و Linde هستند. رهبری این منطقه همچنین با چارچوب‌های سیاستی قوی و ابتکارات زیرساختی فرامرزی پشتیبانی می‌شود.

خاورمیانه، به ویژه عربستان سعودی و امارات متحده عربی، به عنوان یک مرکز جهانی برای صادرات هیدروژن سبز بزرگ‌مقیاس در حال ظهور است. پروژه NEOM در عربستان سعودی، یک سرمایه‌گذاری مشترک بین ACWA Power، Air Products و NEOM، قرار است یکی از بزرگ‌ترین کارخانه‌های هیدروژن سبز جهان را ارائه دهد که هدف تولید 650 تن هیدروژن در روز تا سال 2026 را دارد. استرالیا نیز به سرعت در حال پیشرفت است، با شرکت‌هایی مانند Fortescue و CWP Global که پروژه‌های مقیاس گیگاواتی را برای استفاده داخلی و صادرات به آسیا توسعه می‌دهند.

چین در حال تسریع در تحقق اهداف هیدروژن سبز خود است و از تسلط خود بر تولید انرژی خورشیدی و بادی بهره می‌برد. شرکت‌های دولتی مانند Sinopec در حال راه‌اندازی کارخانه‌های بزرگ الکترولایزر هستند، با پروژه Kuqa در سین‌کیانگ که هدف آن تولید 20,000 تن هیدروژن سبز سالانه است. در همین حال، ژاپن و کره جنوبی در حال سرمایه‌گذاری در مشارکت‌های زنجیره تأمین و پروژه‌های آزمایشی برای تأمین واردات آینده و توسعه تولید داخلی هستند.

پیش‌بینی‌های بازار برای سال‌های 2025–2030 نشان می‌دهد که نرخ رشد سالانه مرکب (CAGR) ظرفیت تولید هیدروژن سبز جهانی 40–55% خواهد بود. تا سال 2030، ظرفیت نصب‌شده الکترولایزرها ممکن است به 100–150 گیگاوات در سطح جهانی برسد که اروپا، خاورمیانه و استرالیا بخش عمده‌ای از ظرفیت جدید را تشکیل می‌دهند. چشم‌انداز بازار همچنان بسیار پویا باقی می‌ماند و اگر مشوق‌های سیاستی، هزینه‌های فناوری و توسعه زیرساخت‌ها به هم پیوند بخورند، شتاب بیشتری ممکن است ایجاد شود.

عوامل کلیدی: سیاست، سرمایه‌گذاری و الزامات کاهش کربن

تسریع تولید هیدروژن سبز در سال 2025 به طور بنیادی ناشی از همگرایی ابتکارات سیاسی، جریان‌های سرمایه‌گذاری و الزامات کاهش کربن در اقتصادهای بزرگ است. دولت‌ها به طور فزاینده‌ای هیدروژن سبز—که از طریق الکترولیز با انرژی تجدیدپذیر تولید می‌شود—را به عنوان یک پایه برای دستیابی به اهداف انتشار کربن صفر، به ویژه در بخش‌های سخت‌کاهش‌پذیر مانند صنایع سنگین، شیمیایی و حمل و نقل طولانی‌مدت شناسایی می‌کنند.

در اتحادیه اروپا، کمیسیون اروپا اهداف بلندپروازانه‌ای را تحت استراتژی هیدروژن خود تعیین کرده است که هدف آن تولید 10 میلیون تن هیدروژن تجدیدپذیر داخلی تا سال 2030 است. بسته “Fit for 55” اتحادیه اروپا و برنامه REPowerEU میلیاردها یورو را به استقرار الکترولایزرها، زیرساخت و کریدورهای هیدروژنی فرامرزی اختصاص می‌دهند. دولت‌های ملی، مانند آلمان و اسپانیا، این تلاش‌ها را با تأمین مالی و چارچوب‌های نظارتی خود، از جمله مزایده‌ها و قراردادهای تفاوت (CfDs) برای پل زدن شکاف هزینه بین هیدروژن سبز و هیدروژن متعارف، تکمیل می‌کنند.

در ایالات متحده، وزارت انرژی ایالات متحده پیشگام ابتکار Hydrogen Shot است که هدف آن کاهش هزینه هیدروژن پاک به 1 دلار در کیلوگرم در طی یک دهه است. قانون کاهش تورم (IRA) اعتبار مالیاتی تولید تا 3 دلار در کیلوگرم برای هیدروژن سبز ارائه می‌دهد و موجب افزایش اعلام پروژه‌ها و تعهدات سرمایه‌گذاری می‌شود. شرکت‌های بزرگ انرژی مانند Air Liquide و Plug Power در حال افزایش تولید الکترولایزر و توسعه پروژه‌ها هستند، با چندین کارخانه مقیاس گیگاواتی که قرار است در سال 2025 و بعد از آن راه‌اندازی شوند.

منطقه آسیا-اقیانوسیه نیز به عنوان یک منطقه کلیدی در حال ظهور است و کشورهایی مانند ژاپن، کره جنوبی و استرالیا در حال اجرای استراتژی‌های ملی هیدروژن هستند. استرالیا، با بهره‌گیری از منابع تجدیدپذیر فراوان خود، پروژه‌های بزرگ صادراتی را از طریق نهادهایی مانند آژانس انرژی تجدیدپذیر استرالیا (ARENA) حمایت می‌کند. کنسرن‌های ژاپنی از جمله Mitsubishi Heavy Industries و Toshiba در حال سرمایه‌گذاری در زنجیره‌های تأمین هیدروژن و فناوری‌های سلول سوخت هستند، در حالی که Hyundai Heavy Industries کره جنوبی در حال پیشرفت در حمل و نقل و زیرساخت‌های هیدروژن‌محور است.

سرمایه‌گذاری بخش خصوصی در حال افزایش است و ظرفیت تولید الکترولایزر جهانی انتظار می‌رود تا سال 2025 از 60 گیگاوات فراتر رود، طبق پیش‌بینی‌های صنعتی. تولیدکنندگان پیشرو الکترولایزر مانند Nel ASA، thyssenkrupp و Siemens Energy در حال گسترش خطوط تولید و ایجاد شراکت‌های استراتژیک برای پاسخگویی به تقاضای پیش‌بینی‌شده هستند. این تحولات تحت تأثیر الزامات رو به رشد کاهش کربن شرکتی قرار دارد، زیرا شرکت‌های فعال در بخش‌های فولاد، آمونیاک و پالایش به پذیرش هیدروژن کم‌کربن متعهد می‌شوند تا با مقررات سختگیرانه‌تر انتشار و انتظارات ESG سازگار شوند.

به جلو نگاه کنیم، تعامل حمایت‌های قوی سیاستی، سرمایه‌گذاری‌های رو به افزایش و اهداف الزامی کاهش کربن انتظار می‌رود که رشد نمایی ظرفیت تولید هیدروژن سبز را تا سال 2025 به پیش ببرد و زمینه را برای مقیاس‌پذیری بیشتر در سال‌های بعد فراهم کند.

فناوری‌های الکترولایزر: نوآوری‌های PEM، قلیایی و اکسید جامد

فناوری‌های الکترولایزر در قلب تولید هیدروژن سبز قرار دارند، با الکترولایزرهای غشای تبادل پروتون (PEM)، قلیایی و اکسید جامد (SOEC) که رویکردهای اصلی را نمایندگی می‌کنند. تا سال 2025، فشار جهانی برای کاهش کربن و امنیت انرژی در حال تسریع نوآوری و استقرار در هر سه فناوری است، با سرمایه‌گذاری‌های قابل توجه و برنامه‌های مقیاس‌پذیری از سوی تولیدکنندگان پیشرو.

الکترولایزرهای PEM به دلیل زمان پاسخ سریع، طراحی جمع و جور و توانایی کار در بارهای متغیر در حال جذب توجه هستند و این ویژگی‌ها آنها را برای ادغام با منابع انرژی تجدیدپذیر متغیر مناسب می‌سازد. بازیکنانی مانند Siemens Energy و Nel Hydrogen در حال گسترش ظرفیت تولید الکترولایزرهای PEM خود هستند. به عنوان مثال، Siemens Energy در حال افزایش تأسیسات تولید مقیاس گیگاواتی خود در آلمان است تا به تقاضای رو به افزایش هیدروژن سبز در اروپا و فراتر از آن پاسخ دهد. Nel Hydrogen نیز در حال گسترش کارخانه Herøya خود در نروژ است و هدفش کاهش هزینه‌ها از طریق اتوماسیون و صرفه‌جویی در مقیاس است.

الکترولایزرهای قلیایی همچنان به عنوان فناوری بالغ و به طور گسترده‌ای مستقر، به دلیل هزینه‌های سرمایه‌ای پایین‌تر و قابلیت اطمینان طولانی‌مدت اثبات‌شده مورد توجه قرار دارند. شرکت‌هایی مانند thyssenkrupp و Cummins در حال رهبری تجاری‌سازی سیستم‌های قلیایی بزرگ‌مقیاس هستند. thyssenkrupp چندین پروژه چند صد مگاواتی را اعلام کرده است، از جمله نصب‌هایی در خاورمیانه و استرالیا که از پلتفرم قلیایی مدولار خود بهره می‌برد. Cummins نیز در حال گسترش پایگاه جهانی خود است و مکان‌های تولید جدیدی در اروپا و آمریکای شمالی برای حمایت از خطوط پروژه‌های در حال رشد ایجاد می‌کند.

الکترولایزرهای اکسید جامد (SOEC) به عنوان گزینه‌ای با کارایی بالا در حال ظهور هستند که به ویژه برای کاربردهای صنعتی که در آن گرمای زائد با دما بالا در دسترس است، جذاب هستند. Bloom Energy یک نوآور قابل توجه است که سیستم‌های تجاری SOEC را مستقر می‌کند که ادعا می‌کنند کارایی الکتریکی بالاتری نسبت به الکترولایزرهای متعارف دارند. در سال 2025، Bloom Energy در حال پیشرفت پروژه‌های آزمایشی در ایالات متحده و اروپا است و بر ادغام با صنایع فولاد و شیمیایی تمرکز دارد.

به جلو نگاه کنیم، انتظار می‌رود در سال‌های آینده کاهش سریع هزینه‌ها و بهبود عملکرد در همه انواع الکترولایزرها رخ دهد که این امر ناشی از افزایش مقیاس تولید، محلی‌سازی زنجیره تأمین و تحقیق و توسعه مداوم است. نهادهای صنعتی مانند انجمن بین‌المللی انرژی هیدروژن پیش‌بینی می‌کنند که تا سال 2030، هزینه‌های الکترولایزر ممکن است به زیر 300 دلار در کیلووات کاهش یابد و کارایی و عمر سیستم‌ها همچنان بهبود یابد. همگرایی نوآوری فناوری و حمایت‌های سیاستی، فناوری‌های الکترولایزر را به عنوان یک پایه‌گذار اقتصاد جهانی هیدروژن سبز تا سال 2025 و فراتر از آن قرار می‌دهد.

بازیکنان اصلی و پروژه‌ها: رهبران صنعت و ابتکارات پیشرو

بخش جهانی هیدروژن سبز به سرعت در حال تحول است و بازیکنان اصلی صنعت و پروژه‌های پیشرو در حال شکل‌دهی به این چشم‌انداز در سال 2025 و فراتر از آن هستند. هیدروژن سبز—که از طریق الکترولیز با انرژی تجدیدپذیر تولید می‌شود—سرمایه‌گذاری قابل توجهی از جانب غول‌های انرژی، شرکت‌های فناوری و دولت‌ها را به خود جلب کرده است که به دنبال کاهش کربن در بخش‌های سخت‌کاهش‌پذیر هستند.

در میان شرکت‌های برجسته، Siemens Energy به خاطر فناوری پیشرفته الکترولایزر و مشارکت در پروژه‌های بزرگ‌مقیاس در اروپا و خاورمیانه درخشش دارد. Siemens Energy یک شریک کلیدی در پروژه Haru Oni در شیلی است که هدف آن تولید هیدروژن سبز و سوخت‌های سنتزی برای صادرات است. به همین ترتیب، Nel ASA، یک شرکت نروژی متخصص در الکترولایزرهای آب، ظرفیت تولید خود را برای پاسخگویی به تقاضای رو به افزایش گسترش داده و تجهیزات را برای پروژه‌های در اروپا، ایالات متحده و آسیا تأمین می‌کند.

در خاورمیانه، NEOM—یک ابتکار شهر هوشمند عربستان سعودی—با Air Products و ACWA Power برای توسعه یکی از بزرگ‌ترین کارخانه‌های هیدروژن سبز جهان همکاری کرده است. این پروژه که قرار است در سال 2026 تولید را آغاز کند، طراحی شده است تا تا 600 تن هیدروژن سبز در روز تولید کند، عمدتاً برای تبدیل به آمونیاک برای صادرات جهانی.

اروپا همچنان یک مرکز برای ابتکارات پیشرو باقی مانده است. ENGIE رهبری چندین پروژه را بر عهده دارد، از جمله پروژه HyNetherlands که هدف آن تولید هیدروژن سبز در مقیاس صنعتی برای کاهش کربن در صنعت محلی و حمل و نقل است. Iberdrola، یک شرکت خدمات عمومی اسپانیایی، یکی از بزرگ‌ترین کارخانه‌های هیدروژن سبز اروپا را در Puertollano اسپانیا راه‌اندازی کرده و هیدروژن تجدیدپذیر را به بخش کود تأمین می‌کند.

در منطقه آسیا-اقیانوسیه، Toshiba Energy Systems & Solutions و Tokyo Gas در حال پیشرفت پروژه‌های آزمایشی در ژاپن هستند، در حالی که Fortescue در استرالیا به شدت در حال سرمایه‌گذاری در تولید هیدروژن سبز و زیرساخت‌های صادرات است و هدفش تبدیل شدن به یک تأمین‌کننده بزرگ جهانی است.

به جلو نگاه کنیم، این رهبران صنعتی در حال افزایش تولید الکترولایزر، ایجاد شراکت‌های بین‌صنعتی و تأمین توافق‌نامه‌های خرید بلندمدت هستند. سال‌های آینده شاهد راه‌اندازی چندین پروژه مقیاس گیگاواتی خواهد بود، با پیش‌بینی سازمان بین‌المللی انرژی که ظرفیت تولید هیدروژن سبز جهانی ممکن است تا سال 2030 از 20 گیگاوات فراتر رود، که این امر به واسطه این ابتکارات پیشرو و تعهد مداوم بازیکنان بزرگ تحقق می‌یابد.

نمودار هزینه‌ها: CAPEX، OPEX و روند هزینه‌های هیدروژن سطحی

ساختار هزینه تولید هیدروژن سبز در حال تحول سریع است زیرا این بخش در سال 2025 و فراتر از آن مقیاس‌پذیری را افزایش می‌دهد. دو جزء اصلی هزینه—هزینه سرمایه‌ای (CAPEX) و هزینه عملیاتی (OPEX)—هر دو تحت فشار نزولی قرار دارند که ناشی از نوآوری فناوری، مقیاس تولید و کاهش هزینه‌های انرژی تجدیدپذیر است. این روندها به طور مستقیم بر هزینه سطحی هیدروژن (LCOH) تأثیر می‌گذارند که یک معیار کلیدی برای قابلیت توجیه اقتصادی و رقابت‌پذیری پروژه‌ها است.

در سال 2025، میانگین وزنی جهانی CAPEX برای الکترولایزرهای قلیایی و غشای تبادل پروتون (PEM) بزرگ‌مقیاس تخمین زده می‌شود که بین 500 تا 900 دلار به ازای هر کیلووات باشد که کاهش قابل توجهی از مقادیر بالای 1,200 دلار در کیلووات در چند سال قبل است. تولیدکنندگان بزرگ الکترولایزر مانند Nel ASA، thyssenkrupp و Cummins در حال گسترش تأسیسات تولید مقیاس گیگاواتی هستند و از اتوماسیون و طراحی‌های مدولار برای کاهش بیشتر هزینه‌های تجهیزات استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، Nel ASA برنامه‌هایی برای یک کارخانه الکترولایزر کاملاً خودکار با هدف تولید سالانه چند گیگاوات اعلام کرده است که هدفش کاهش هزینه‌های فعلی CAPEX در چند سال آینده به نصف است.

OPEX، که تحت تأثیر هزینه برق تجدیدپذیر است، نیز در حال کاهش است. ادامه کاهش قیمت‌های قرارداد خرید برق خورشیدی و بادی (PPA)—که اغلب در مناطق مطلوب زیر 20 دلار به ازای هر مگاوات ساعت است—به تولیدکنندگان هیدروژن سبز اجازه می‌دهد تا تأمین انرژی کم‌هزینه و بلندمدت را تأمین کنند. شرکت‌هایی مانند ENGIE و Acciona در حال ادغام منابع تجدیدپذیر در مقیاس بزرگ به طور مستقیم با پروژه‌های الکترولایزر هستند و پروفایل‌های عملیاتی را بهینه‌سازی و خسارات ناشی از کاهش تولید را کاهش می‌دهند.

به همین ترتیب، LCOH برای هیدروژن سبز در سال 2025 به سمت دامنه 2 تا 4 دلار به ازای هر کیلوگرم در مناطقی با منابع تجدیدپذیر فراوان و چارچوب‌های سیاستی حمایتی در حال نزدیک شدن است. این نشان‌دهنده بهبود قابل توجهی از دامنه 4 تا 6 دلار در کیلوگرم است که در سال‌های 2020 تا 2022 معمول بود. رهبران صنعتی مانند Siemens Energy و ITM Power هدف‌گذاری کرده‌اند که LCOH زیر 2 دلار در کیلوگرم را تا اواخر دهه 2020 به دست آورند، مشروط به اینکه مقیاس‌پذیری بیشتری انجام شود و هزینه‌ها در هر دو الکترولایزر و برق تجدیدپذیر همچنان کاهش یابد.

به جلو نگاه کنیم، چشم‌انداز برای نمودارهای هزینه هیدروژن سبز مثبت باقی می‌ماند. ترکیب تولید انبوه، محلی‌سازی زنجیره تأمین و اثرات منحنی یادگیری انتظار می‌رود که CAPEX را تا سال 2030 به زیر 400 دلار در کیلووات کاهش دهد. به طور همزمان، OPEX از ادغام شبکه، بهینه‌سازی دیجیتال و کاهش هزینه‌های تجدیدپذیر بهره‌مند خواهد شد. این روندها هیدروژن سبز را در حال تبدیل شدن به یک گزینه رقابتی با هیدروژن مبتنی بر سوخت‌های فسیلی در تعداد فزاینده‌ای از بازارها در چند سال آینده قرار می‌دهد و پذیرش آن را در صنایع، حمل و نقل و بخش انرژی تسریع می‌کند.

زنجیره تأمین و زیرساخت: گسترش تولید و توزیع

فشار جهانی برای کاهش کربن در صنایع سنگین و حمل و نقل در حال تسریع مقیاس‌پذیری تولید هیدروژن سبز و زیرساخت‌های زنجیره تأمین حمایتی آن است. تا سال 2025، این بخش در حال انتقال از پروژه‌های آزمایشی و نمایشی به کارخانه‌های تجاری اولیه است و تمرکز آن بر گسترش تولید الکترولایزر، ادغام انرژی تجدیدپذیر و شبکه‌های توزیع است.

تولیدکنندگان بزرگ الکترولایزر در حال افزایش ظرفیت برای پاسخگویی به تقاضای رو به افزایش هستند. Nel ASA، یک شرکت نروژی، در حال گسترش تأسیسات Herøya خود است و هدف آن دستیابی به ظرفیت تولید سالانه 1 گیگاوات الکترولایزر قلیایی است و برنامه‌هایی برای گسترش بیشتر دارد. به همین ترتیب، Siemens Energy در حال افزایش تولید الکترولایزر PEM خود است و هدفش تولید سالانه چند گیگاواتی تا میانه دهه 2020 است. thyssenkrupp نیز در حال گسترش فناوری الکترولیز آب قلیایی خود است و از پروژه‌های بزرگ‌مقیاس در اروپا و خاورمیانه حمایت می‌کند.

در جبهه توسعه پروژه، چندین کارخانه هیدروژن سبز مقیاس گیگاواتی در حال ساخت یا در برنامه‌ریزی پیشرفته هستند. Air Liquide در حال ساخت یک الکترولایزر 200 مگاواتی در نرماندی، فرانسه است که انتظار می‌رود در سال 2026 راه‌اندازی شود، در حالی که Linde در حال توسعه چندین پروژه در ایالات متحده و اروپا است که منابع انرژی تجدیدپذیر را ادغام می‌کند. در خاورمیانه، NEOM در عربستان سعودی در حال پیشرفت یک تأسیسات هیدروژن سبز 5 میلیارد دلاری است که هدف آن تولید 650 تن در روز تا سال 2026 است و شرکای آن شامل ACWA Power و Air Products هستند.

تنگناهای زنجیره تأمین همچنان چالشی باقی می‌مانند، به ویژه در دسترسی به برق تجدیدپذیر، مواد معدنی حیاتی برای تولید الکترولایزر و زیرساخت‌های ذخیره‌سازی و حمل و نقل تخصصی. برای رفع این چالش‌ها، شرکت‌ها در حال سرمایه‌گذاری در زنجیره‌های تأمین عمودی یکپارچه هستند. به عنوان مثال، Iberdrola در حال توسعه مزارع خورشیدی و بادی اختصاصی برای تأمین انرژی پروژه‌های هیدروژنی خود در اسپانیا و پرتغال است، در حالی که ENGIE در حال آزمایش راه‌حل‌های لوله‌کشی و ذخیره‌سازی هیدروژن در اروپا و استرالیا است.

به جلو نگاه کنیم، سازمان بین‌المللی انرژی پیش‌بینی می‌کند که ظرفیت نصب‌شده جهانی الکترولایزر ممکن است تا سال 2030 به 45-50 گیگاوات برسد که از کمتر از 1 گیگاوات در سال 2020 به این سطح می‌رسد، اگر روندهای فعلی سیاست و سرمایه‌گذاری ادامه یابد. چند سال آینده برای افزایش تولید، استانداردسازی زیرساخت‌ها و ایجاد زنجیره‌های تأمین قابل اعتماد برای حمایت از رشد پیش‌بینی‌شده در تولید و توزیع هیدروژن سبز حیاتی خواهد بود.

بخش‌های مصرف نهایی: حمل و نقل، صنعت، انرژی و بازارهای صادراتی

تولید هیدروژن سبز به سرعت در حال افزایش است و به عنوان یک پایه‌گذار در استراتژی‌های کاهش کربن در بخش‌های مختلف مصرف نهایی، از جمله حمل و نقل، صنعت، تولید انرژی و بازارهای صادراتی محسوب می‌شود. تا سال 2025، چشم‌انداز جهانی با افزایش اعلام پروژه‌ها، گسترش تولید الکترولایزر و ظهور مشارکت‌های بین‌صنعتی که هدفشان تسریع پذیرش است، مشخص می‌شود.

در بخش حمل و نقل، هیدروژن سبز به طور فزاینده‌ای برای خودروهای الکتریکی با سلول سوخت (FCEVs) به ویژه در حمل و نقل سنگین، اتوبوس‌ها و قطارها به کار گرفته می‌شود. تولیدکنندگان بزرگ خودرو مانند Toyota Motor Corporation و Hyundai Motor Company در حال گسترش پرتفوی خودروهای هیدروژنی خود هستند، در حالی که کشورهایی مانند آلمان و کره جنوبی در حال سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌های سوخت‌گیری هیدروژن هستند. به عنوان مثال، Alstom قطارهای هیدروژن‌محور را برای خدمات تجاری در اروپا تحویل داده است و قابلیت استفاده از هیدروژن در کاربردهای ریلی را نشان می‌دهد.

در صنعت، هیدروژن سبز به عنوان ماده اولیه برای تولید آمونیاک و متانول و همچنین برای کاهش مستقیم آهن در تولید فولاد به کار گرفته می‌شود. شرکت‌هایی مانند thyssenkrupp AG و Air Liquide در حال رهبری پروژه‌های آزمایشی برای جایگزینی هیدروژن مبتنی بر سوخت‌های فسیلی با گزینه‌های سبز در فرآیندهای صنعتی هستند. استراتژی “هیدروژن” اتحادیه اروپا و ابتکاراتی مانند اتحاد Hydrogen Europe در حال هدایت پروژه‌های آزمایشی بزرگ‌مقیاس هستند و چندین کارخانه الکترولایزر مقیاس گیگاواتی در حال توسعه هستند.

در بخش انرژی، هیدروژن سبز برای متعادل‌سازی شبکه، ذخیره‌سازی انرژی فصلی و به عنوان سوخت برای توربین‌های گاز مورد بررسی قرار می‌گیرد. شرکت‌های خدمات عمومی مانند Siemens Energy و Uniper SE در حال آزمایش ترکیب هیدروژن در شبکه‌های گاز طبیعی و نوسازی نیروگاه‌ها برای کار با هیدروژن هستند. این تلاش‌ها انتظار می‌رود که به ادغام منابع انرژی تجدیدپذیر متغیر کمک کند و تاب‌آوری شبکه را افزایش دهد.

بازار صادرات هیدروژن سبز نیز در حال ظهور است، با کشورهایی که دارای منابع تجدیدپذیر غنی هستند—مانند استرالیا، شیلی و امارات متحده عربی—که خود را به عنوان صادرکنندگان آینده قرار می‌دهند. شرکت‌هایی مانند Fortescue Metals Group و ACWA Power در حال سرمایه‌گذاری در پروژه‌های بزرگ‌مقیاس هیدروژن سبز و آمونیاک هستند که هدفشان تأمین بازارهای بین‌المللی، به ویژه در اروپا و شرق آسیا است.

به جلو نگاه کنیم، چشم‌انداز تولید هیدروژن سبز با گسترش سریع ظرفیت، کاهش هزینه‌های الکترولایزر و افزایش حمایت‌های سیاستی مشخص می‌شود. سازمان بین‌المللی انرژی پیش‌بینی می‌کند که ظرفیت الکترولایزر جهانی ممکن است تا سال 2030 به 100 گیگاوات برسد، با پیشرفت‌های قابل توجهی که انتظار می‌رود تا سال 2025 به وقوع بپیوندد، زیرا پروژه‌های بیشتری از مرحله برنامه‌ریزی به مرحله اجرا منتقل می‌شوند. همکاری‌های بین‌صنعتی و توافق‌نامه‌های تجاری بین‌المللی برای مقیاس‌پذیری تولید و آزادسازی پتانسیل کامل هیدروژن سبز در بخش‌های مصرف نهایی حیاتی خواهند بود.

چالش‌ها و موانع: فناوری، مقررات و پذیرش بازار

تولید هیدروژن سبز آماده رشد قابل توجهی در سال 2025 و سال‌های بعدی است، اما این بخش با چالش‌ها و موانع متنوعی در زمینه فناوری، مقررات و پذیرش بازار مواجه است. این موانع باید برطرف شوند تا هیدروژن سبز بتواند پتانسیل خود را به عنوان یک پایه‌گذار در انتقال انرژی جهانی تحقق بخشد.

چالش‌های فناوری همچنان یک نگرانی اصلی هستند. رایج‌ترین روش تولید هیدروژن سبز، الکترولیز آب با انرژی تجدیدپذیر است. با این حال، فناوری‌های الکترولایزر—مانند غشای تبادل پروتون (PEM)، قلیایی و اکسید جامد—هنوز در حال بلوغ هستند. سیستم‌های الکترولایزر کنونی با مشکلاتی در زمینه کارایی، دوام و هزینه‌های سرمایه‌ای بالا مواجه‌اند. تولیدکنندگان پیشرو مانند Nel ASA، Siemens Energy و thyssenkrupp در حال افزایش تولید و سرمایه‌گذاری در تحقیق و توسعه برای بهبود عملکرد و کاهش هزینه‌ها هستند، اما استقرار گسترده هنوز تحت تأثیر محدودیت‌های زنجیره تأمین و نیاز به نوآوری بیشتر قرار دارد.

موانع مقرراتی و سیاستی نیز قابل توجه هستند. تعریف “هیدروژن سبز” در حوزه‌های قضایی مختلف متفاوت است و بر صلاحیت برای دریافت یارانه‌ها و مشوق‌ها تأثیر می‌گذارد. دستورالعمل انرژی تجدیدپذیر اتحادیه اروپا و قانون کاهش تورم ایالات متحده چارچوب‌هایی را برای حمایت از هیدروژن سبز معرفی کرده‌اند، اما جزئیات اجرایی و طرح‌های صدور گواهینامه هنوز در حال تکامل هستند. این عدم قطعیت مقرراتی تصمیمات سرمایه‌گذاری و برنامه‌ریزی پروژه‌ها را پیچیده می‌کند. نهادهای صنعتی مانند شورای هیدروژن و سازمان بین‌المللی انرژی در حال همکاری با دولت‌ها برای هم‌راستایی استانداردها هستند، اما پیشرفت‌ها تدریجی است.

موانع پذیرش بازار شامل هزینه بالای هیدروژن سبز نسبت به گزینه‌های مبتنی بر سوخت‌های فسیلی است. تا سال 2025، هزینه‌های تولید هیدروژن سبز معمولاً بین 3 تا 6 دلار به ازای هر کیلوگرم است، در مقایسه با 1–2 دلار به ازای هر کیلوگرم برای هیدروژن خاکستری. دستیابی به برابری هزینه به کاهش‌های بیشتر در قیمت‌های برق تجدیدپذیر، هزینه‌های الکترولایزر و توسعه پروژه‌های بزرگ‌مقیاس بستگی دارد. شرکت‌هایی مانند Air Liquide و Linde در حال سرمایه‌گذاری در کارخانه‌های آزمایشی و زیرساخت‌های زنجیره تأمین هستند، اما توافق‌نامه‌های خرید و سیگنال‌های تقاضای بلندمدت همچنان محدود باقی مانده‌اند.

علاوه بر این، زیرساخت‌های ذخیره‌سازی، حمل و نقل و توزیع هنوز به اندازه کافی توسعه نیافته‌اند. چگالی انرژی حجمی پایین هیدروژن و نیاز به لوله‌های تخصصی یا تأسیسات مایع‌سازی، پیچیدگی و هزینه را افزایش می‌دهد. رهبران صنعتی در حال همکاری بر روی پروژه‌های آزمایشی و مراکز هیدروژنی منطقه‌ای هستند، اما پذیرش گسترده نیاز به سرمایه‌گذاری و حمایت‌های سیاستی هماهنگ دارد.

به طور خلاصه، در حالی که سال 2025 شاهد ادامه حرکت در تولید هیدروژن سبز خواهد بود، غلبه بر موانع فناوری، مقررات و بازار برای بقای بلندمدت و مقیاس‌پذیری این بخش ضروری است.

چشم‌انداز آینده: نقشه‌های راه استراتژیک و سناریوهای بازار 2030+

چشم‌انداز تولید هیدروژن سبز در سال 2025 و سال‌های بلافاصله بعدی با مقیاس‌پذیری سریع، سرمایه‌گذاری‌های استراتژیک و ظهور زنجیره‌های تأمین جهانی مشخص می‌شود. در حالی که دولت‌ها و رهبران صنعتی تلاش‌های کاهش کربن را تشدید می‌کنند، هیدروژن سبز—که از طریق الکترولیز با انرژی تجدیدپذیر تولید می‌شود—به یک رکن مرکزی در نقشه‌های راه انتقال انرژی تبدیل شده است. به عنوان مثال، اتحادیه اروپا اهداف بلندپروازانه‌ای را برای نصب حداقل 40 گیگاوات الکترولایزرهای هیدروژن تجدیدپذیر تا سال 2030 تعیین کرده است که انتظار می‌رود بخش قابل توجهی از آن تا سال 2025 عملیاتی یا در حال ساخت باشد. این مورد توسط ابتکار Hydrogen4EU پشتیبانی می‌شود که شرکت‌های بزرگ انرژی و سیاستمداران را برای هماهنگی زیرساخت‌ها و چارچوب‌های نظارتی گرد هم می‌آورد.

در جبهه شرکتی، تولیدکنندگان پیشرو الکترولایزر مانند Nel ASA، Siemens Energy و thyssenkrupp در حال افزایش تأسیسات تولید مقیاس گیگاواتی هستند. Nel ASA برنامه‌هایی برای گسترش کارخانه Herøya خود در نروژ اعلام کرده است و هدفش دستیابی به ظرفیت تولید سالانه الکترولایزر بیش از 1 گیگاوات تا سال 2025 است. Siemens Energy نیز در حال افزایش تولید الکترولایزر PEM خود است و هدفش پروژه‌های بزرگ‌مقیاس در آلمان، خاورمیانه و استرالیا است. thyssenkrupp در حال ارائه سیستم‌های الکترولایزر چند صد مگاواتی برای کاهش کربن صنعتی، به ویژه در بخش‌های فولاد و شیمیایی است.

شرکت‌های بزرگ انرژی نیز به شدت در حال سرمایه‌گذاری در مراکز هیدروژن سبز هستند. Shell در حال توسعه پروژه Holland Hydrogen I در هلند است که قرار است یکی از بزرگ‌ترین کارخانه‌های هیدروژن تجدیدپذیر اروپا باشد و انتظار می‌رود در سال 2025 راه‌اندازی شود. BP و Ørsted نیز پروژه‌های مشابهی را در بریتانیا و دانمارک پیش می‌برند که زنجیره‌های ارزش یکپارچه بادی به هیدروژن را شامل می‌شوند. در خاورمیانه، NEOM در عربستان سعودی در حال ساخت یک تأسیسات هیدروژن سبز 5 میلیارد دلاری است که هدف آن صادرات بزرگ‌مقیاس در نیمه دوم دهه است.

با وجود این پیشرفت‌ها، چالش‌ها همچنان باقی است. هزینه تولید هیدروژن سبز هنوز به طور قابل توجهی بالاتر از هیدروژن خاکستری است، عمدتاً به دلیل هزینه‌های الکترولایزر و قیمت‌های برق تجدیدپذیر. با این حال، نهادهای صنعتی مانند Hydrogen Council پیش‌بینی می‌کنند که با ادامه مقیاس‌پذیری، نوآوری فناوری و چارچوب‌های سیاستی حمایتی، هیدروژن سبز می‌تواند به برابری هزینه با هیدروژن مبتنی بر سوخت‌های فسیلی در بازارهای کلیدی قبل از سال 2030 دست یابد.

به طور خلاصه، سال 2025 یک سال حیاتی برای هیدروژن سبز خواهد بود، با پروژه‌های مقیاس گیگاواتی که از مرحله برنامه‌ریزی به مرحله اجرا منتقل می‌شوند، زنجیره‌های تأمین بالغ می‌شوند و زمینه‌سازی برای یک بازار جهانی که می‌تواند بخش‌های انرژی، صنعت و حمل و نقل را تا سال 2030 و فراتر از آن متحول کند، انجام می‌شود.