Tamaño del mercado mundial de motores de combustión de hidrógeno por tecnología (pila de combustible de membrana de intercambio de protones, pila de combustible de óxido sólido, pila de combustible alcalina, pila de combustible de carbonato fundido), por aplicación (vehículos de pasajeros, vehículos comerciales, barcos, aeroespacial), por componente (bloque de motor, inyector de combustible, turbo

Tamaño y pronóstico del mercado de motores de combustión de hidrógeno

El tamaño del mercado de motores de combustión de hidrógeno se valoró en USD 46,18 mil millones en 2023 y se proyecta que alcance los USD 92,46 mil millones para 2031, creciendo a una CAGR del 10% de 2024 a 2031.

• Un motor de combustión de hidrógeno es un motor de combustión interna que funciona con hidrógeno en lugar de combustibles de hidrocarburos tradicionales como gasolina o diésel. El motor funciona de manera similar a los motores de combustión típicos, en el sentido de que el hidrógeno se mezcla con aire y se enciende en la cámara de combustión, lo que da como resultado altas temperaturas que impulsan los pistones y producen potencia mecánica.
• La combustión de hidrógeno produce vapor de agua como su principal subproducto, lo que lo convierte en una alternativa más limpia con muchas menos emisiones de contaminantes como dióxido de carbono, óxidos de nitrógeno y partículas. Los motores de combustión de hidrógeno utilizan la tecnología de motores existente al tiempo que ayudan a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y la dependencia de los combustibles fósiles.
• El futuro de los motores de combustión de hidrógeno parece prometedor, especialmente como una tecnología de transición hacia un escenario energético más sostenible. Estos motores son una alternativa más limpia a los combustibles fósiles tradicionales, ya que generan solo vapor de agua y contaminantes traza, lo que se alinea con los esfuerzos mundiales para minimizar las emisiones de gases de efecto invernadero. La tecnología de combustión de hidrógeno puede aprovechar la infraestructura de motores de combustión interna (ICE) existente, lo que brinda una opción más inmediata mientras las tecnologías de celdas de combustible de hidrógeno y automóviles eléctricos avanzan y se amplían. Se espera que los avances en la generación, almacenamiento y distribución de hidrógeno, junto con las regulaciones gubernamentales y las inversiones en energía verde, aumenten la viabilidad y el uso de los motores de combustión de hidrógeno en una variedad de industrias, incluidos el transporte y la fabricación.

Dinámica del mercado global de motores de combustión de hidrógeno

La dinámica clave del mercado que está dando forma al mercado global de motores de combustión de hidrógeno incluye

Impulsores clave del mercado

• Integración de energía renovableEl hidrógeno se puede crear utilizando fuentes de energía renovables como la eólica, la solar y la hidroeléctrica a través de un proceso conocido como electrólisis. El uso de fuentes de energía renovables en la producción de hidrógeno garantiza un suministro sostenible y respetuoso con el medio ambiente de hidrógeno, lo que fomenta el uso de motores de combustión de hidrógeno. Esta sinergia contribuye al cambio mundial hacia una economía baja en carbono.
• Seguridad e independencia energéticasLos motores de combustión de hidrógeno proporcionan una solución para reducir la dependencia del petróleo importado y, al mismo tiempo, aumentar la seguridad energética. Los países con importantes recursos renovables pueden generar hidrógeno localmente, lo que reduce su dependencia de fuentes de energía extranjeras y aumenta su independencia energética. Este componente es especialmente atractivo para los países que buscan fortalecer sus planes de seguridad energética.
• Transición de la industria automotrizLa industria automotriz está realizando un gran cambio hacia tecnologías más limpias y sostenibles. Los principales fabricantes de automóviles están invirtiendo considerablemente en tecnología de hidrógeno como parte de un esfuerzo mayor para construir automóviles de cero emisiones. Los motores de combustión de hidrógeno ofrecen una alternativa a los automóviles eléctricos de batería, particularmente en aplicaciones de servicio pesado y de largo alcance donde los límites de la batería son más severos.
• Desarrollo de infraestructuraEl crecimiento de la infraestructura de reabastecimiento de hidrógeno es un impulsor clave del mercado de motores de combustión de hidrógeno. Las inversiones en redes de producción, almacenamiento y distribución de hidrógeno son fundamentales para promover el uso generalizado de automóviles propulsados ​​por hidrógeno. Los incentivos gubernamentales y las inversiones del sector privado están acelerando el desarrollo de la infraestructura del hidrógeno, haciéndolo más accesible para los consumidores y las empresas.

Principales desafíos

• Desafíos económicos Crear hidrógeno a un costo razonable sigue siendo un desafío importante. Actualmente, la mayor parte del hidrógeno se crea a partir de gas natural mediante reformado de metano con vapor, que no es completamente respetuoso con el medio ambiente. La electrólisis, que genera hidrógeno verde, es costosa debido a sus altos requisitos energéticos y su eficiencia limitada.
• Desafíos tecnológicos Los motores de combustión de hidrógeno (HCE) tienen una eficiencia térmica menor que las celdas de combustible de hidrógeno. Mejorar la economía de los HCE al tiempo que se preserva el rendimiento y la confiabilidad presenta un desafío considerable. El hidrógeno tiene una alta velocidad de llama y un amplio rango de inflamabilidad, lo que puede causar preignición y detonación. La gestión de estas propiedades de combustión para garantizar un rendimiento suave y eficiente del motor es difícil.
• Desafíos ambientales y de sostenibilidadPara ser verdaderamente sostenibles, los motores de combustión de hidrógeno deben utilizar hidrógeno verde creado a partir de fuentes renovables. Aumentar la generación de hidrógeno verde es un gran problema debido a los altos precios y al requisito de una importante capacidad de energía renovable. Si bien los motores de combustión de hidrógeno emiten cero carbono en el tubo de escape, todo el impacto ambiental está determinado por cómo se produce el hidrógeno.
• Percepción y aceptación públicaEn comparación con los vehículos eléctricos de batería y los vehículos de pila de combustible, existe poca conciencia pública sobre los motores de combustión de hidrógeno y sus beneficios. Es necesario aumentar la conciencia pública y la aceptabilidad a través de la educación y la divulgación para impulsar la adopción en el mercado. La confianza del consumidor en la seguridad, la confiabilidad y la eficiencia de los motores de combustión de hidrógeno es fundamental.

Tendencias clave

• Avances tecnológicosLa I+D en curso tiene como objetivo mejorar la eficiencia y el rendimiento de los motores de combustión de hidrógeno. Esto incluye inyectores de combustible mejorados, cámaras de combustión mejoradas y sistemas de encendido avanzados para garantizar que la combustión de hidrógeno sea completa y eficiente. Cada vez se crean más sistemas híbridos combinando motores de combustión de hidrógeno con sistemas de propulsión eléctricos.
• Adopción y aplicaciones en el mercadoSi bien los autos eléctricos (VE) dominan las noticias, los motores de combustión de hidrógeno están ganando terreno en categorías donde los sistemas de propulsión eléctricos a batería son menos eficientes, como camiones pesados, autobuses y vehículos comerciales.
• Conocimiento y aceptación del consumidorLos consumidores son cada vez más conscientes de los beneficios ambientales del hidrógeno, lo que genera un mayor interés y adopción. Los esfuerzos educativos y las demostraciones están ayudando a aumentar la confianza en las tecnologías del hidrógeno. Garantizar la seguridad y confiabilidad de los motores de combustión de hidrógeno es fundamental para la confianza del consumidor.
• Carrera de innovaciónLas empresas se apresuran a patentar tecnologías innovadoras y adquirir una ventaja competitiva en el mercado del hidrógeno. Esto implica mejoras en el almacenamiento de hidrógeno, los procesos de combustión y la integración con fuentes de energía renovables.

Análisis regional del mercado mundial de motores de combustión de hidrógeno

A continuación, se incluye un análisis regional más detallado del mercado mundial de motores de combustión de hidrógeno

América del Norte

• El gas natural, las fuentes de energía renovables como la eólica y la solar, y la energía nuclear están fácilmente disponibles en América del Norte, lo que facilita la generación de hidrógeno. Esta diversidad de fuentes de energía permite la generación de hidrógeno mediante una variedad de tecnologías, que incluyen la reforma de metano con vapor (SMR), la electrólisis y la gasificación de biomasa, lo que potencialmente permite la producción de hidrógeno a gran escala.
• Las empresas e instituciones académicas de América del Norte están buscando agresivamente la mejora tecnológica en la tecnología de motores de combustión de hidrógeno a través del gasto en I+D. El poderoso ecosistema de innovación de la región, que incluye universidades y centros de investigación de renombre, promueve avances en la generación, el almacenamiento y el consumo de hidrógeno. Además, la próspera cultura de las empresas emergentes de América del Norte, en particular en Silicon Valley, fomenta el espíritu emprendedor y la innovación en el desarrollo de tecnologías como los motores de combustión de hidrógeno.
• Además, las acciones gubernamentales y la legislación que apoyan el uso del hidrógeno como portador de energía limpia generan una demanda de mercado para los motores de combustión de hidrógeno. Los gobiernos federales y estatales de América del Norte se están dando cuenta progresivamente del valor del hidrógeno y están promulgando políticas para fomentarlo, como subvenciones para la investigación, exenciones fiscales e iniciativas de transporte limpio. El mercado norteamericano ofrece enormes perspectivas para los motores de combustión de hidrógeno, especialmente en el transporte pesado. La colaboración entre agencias gubernamentales, actores de la industria e instituciones de investigación promueve la innovación y acelera el despliegue de la tecnología de motores de combustión de hidrógeno a través de iniciativas como asociaciones público-privadas, consorcios y empresas conjuntas. Los principales fabricantes de automóviles de América del Norte están considerando los motores de combustión de hidrógeno como parte de sus futuras carteras de productos, y las colaboraciones entre fabricantes de automóviles, proveedores de tecnología y proveedores de combustible son fundamentales para el desarrollo y la comercialización de vehículos propulsados ​​por hidrógeno. Además, el desarrollo de la infraestructura de América del Norte incluye esfuerzos hacia la infraestructura de reabastecimiento de hidrógeno para facilitar la adopción de motores de combustión de hidrógeno. Las inversiones en estaciones de reabastecimiento de hidrógeno están aumentando, en particular en áreas con alta densidad de población y conexiones de tránsito. Aprovechar la infraestructura existente para la producción, distribución y almacenamiento de hidrógeno, como los gasoductos y las redes eléctricas, ayudará a acelerar la creación de un sólido ecosistema de hidrógeno en América del Norte. Los países de América del Norte están comprometidos con la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero y la transición a fuentes de energía más limpias, lo que está fomentando el desarrollo de motores de combustión de hidrógeno para descarbonizar los sectores del transporte y la industria, al tiempo que promueve la integración de las energías renovables. Los motores de combustión de hidrógeno tienen cero emisiones por el tubo de escape, lo que ayuda a mejorar la calidad del aire y la salud pública en las ciudades donde la contaminación del aire es una preocupación importante.

Asia Pacífico

• Varios países de Asia y el Pacífico, incluidos Japón, Corea del Sur, China y Australia, han anunciado programas agresivos de hidrógeno para promover el desarrollo y la implementación de tecnologías de hidrógeno. Estos métodos, que incluyen incentivos financieros, subsidios y medidas regulatorias, tienen como objetivo incentivar la inversión en infraestructura de hidrógeno e I+D. Muchos países de la región han establecido objetivos agresivos para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y realizar la transición a una energía más limpia. Los motores de combustión de hidrógeno, con cero emisiones en el momento de su uso, se consideran un medio para cumplir estos objetivos. Los gobiernos están priorizando el desarrollo de la tecnología del hidrógeno como parte de estrategias industriales más amplias destinadas a mejorar la seguridad energética, estimular la innovación y estimular el crecimiento económico.
• Investigadores académicos, organizaciones gubernamentales y empresas comerciales colaboran para impulsar la innovación en motores de combustión de hidrógeno. Las colaboraciones de investigación conjunta, los acuerdos de transferencia de tecnología y las asociaciones público-privadas están acelerando la comercialización de las tecnologías del hidrógeno. Los fabricantes de automóviles de Asia-Pacífico, en particular China, Japón y Corea del Sur, están aumentando sus inversiones en tecnología de motores de combustión de hidrógeno para cumplir con las estrictas normas sobre emisiones y satisfacer la creciente demanda de los clientes de opciones de transporte limpio. Además, los motores de combustión de hidrógeno también están ganando popularidad en los vehículos pesados, incluidos camiones, autobuses y equipos de construcción. Los países con grandes sectores industriales, como China e India, están considerando el hidrógeno como combustible para descarbonizar sus industrias de altas emisiones. Los gobiernos y las empresas privadas de Asia-Pacífico están invirtiendo en el desarrollo de infraestructura de reabastecimiento de hidrógeno para satisfacer la creciente demanda de vehículos de hidrógeno en la región. Esto incluye el establecimiento de estaciones de reabastecimiento a lo largo de importantes rutas de transporte y en áreas metropolitanas. Se están realizando inversiones en la fabricación de electrolizadores e instalaciones de producción de hidrógeno para reducir el costo del hidrógeno verde y promover la expansión de la economía del hidrógeno en los países de Asia-Pacífico. La demanda de fuentes de energía más ecológicas está aumentando a medida que las personas se vuelven más conscientes de las consecuencias ambientales de los combustibles fósiles. Los motores de combustión de hidrógeno, que ofrecen una alternativa sostenible con cero emisiones, atraen a los consumidores con sensibilidad ecológica. La región de Asia y el Pacífico es un mercado grande y diverso para los motores de combustión de hidrógeno, con millones de automóviles y equipos industriales que requieren sistemas de propulsión de bajas emisiones. El gran tamaño del mercado crea perspectivas considerables para los fabricantes de hidrógeno y los inversores.
• Además, los países de la región de Asia y el Pacífico están colaborando activamente con socios internacionales para acelerar la investigación y el despliegue de la tecnología del hidrógeno. Esto incluye la colaboración con países europeos, Estados Unidos y organizaciones internacionales como la Agencia Internacional de la Energía (AIE) y el Consejo del Hidrógeno. Los gobiernos, las universidades y las organizaciones de investigación de toda la región de Asia y el Pacífico están realizando importantes inversiones en la investigación y el desarrollo del hidrógeno. Esto incluye mejoras en la tecnología de motores de combustión de hidrógeno, almacenamiento y suministro de combustible y ciencia de los materiales.

Mercado global de motores de combustión de hidrógenoanálisis de segmentación

El mercado global de motores de combustión de hidrógeno está segmentado en función de la tecnología, la aplicación, el componente y la geografía.

Mercado de motores de combustión de hidrógeno, por tecnología

• Célula de combustible de membrana de intercambio de protones
• Célula de combustible de óxido sólido
• Célula de combustible alcalina
• Célula de combustible de carbonato fundido

Según la tecnología, el mercado global de motores de combustión de hidrógeno está segmentado en celdas de combustible de membrana de intercambio de protones, celdas de combustible de óxido sólido, celdas de combustible alcalinas y celdas de combustible de carbonato fundido. La tecnología PEMFC prevalece actualmente. Las PEMFC tienen una alta densidad de potencia, tiempos de arranque rápidos y bajas temperaturas de funcionamiento, lo que las hace ideales para una variedad de aplicaciones, incluida la generación de energía automotriz y estacionaria. Por otro lado, la tecnología de celdas de combustible de óxido sólido (SOFC) se está desarrollando rápidamente. Las SOFC funcionan en condiciones de alta temperatura y pueden utilizar una amplia gama de combustibles, incluido el hidrógeno.

Mercado de motores de combustión de hidrógeno, por aplicación

• Vehículos de pasajeros
• Vehículos comerciales
• Barcos
• Aeroespacial

Según la aplicación, el mercado global de motores de combustión de hidrógeno está segmentado en vehículos de pasajeros, vehículos comerciales, barcos y aeroespacial. Los vehículos comerciales dominan actualmente debido al creciente deseo de alternativas de transporte más limpias, particularmente en áreas metropolitanas con leyes de emisiones estrictas. Sin embargo, la industria de los automóviles de pasajeros está creciendo rápidamente, impulsada por el interés de los consumidores en vehículos de cero emisiones y los incentivos gubernamentales para promover su adopción.

Mercado de motores de combustión de hidrógeno, por componente

• Bloque de motor
• Inyector de combustible
• Turbocompresor
• Bujía

Según el componente, el mercado mundial de motores de combustión de hidrógeno está segmentado en bloque de motor, inyector de combustible, turbocompresor y bujía. El componente del inyector de combustible se destaca como dominante porque los motores de combustión de hidrógeno dependen significativamente de los sistemas de inyección de combustible para mejorar las relaciones de mezcla de aire y combustible, lo que lo hace fundamental para el rendimiento y la eficiencia del motor. Mientras tanto, el componente del turbocompresor está creciendo rápidamente en importancia, impulsado por la necesidad de maximizar la potencia y la eficiencia del motor comprimiendo el aire entrante para aumentar la entrada de oxígeno, mejorando así la combustión y el rendimiento general del motor.

Actores clave

El informe de estudio "Mercado global de motores de combustión de hidrógeno" proporcionará información valiosa con énfasis en el mercado global, incluidos algunos de los principales actores como Rio Tinto, MAN, Komatsu, BMW, Honda, JCB y Toyota. Nuestro análisis de mercado también incluye una sección dedicada exclusivamente a dichos actores principales en la que nuestros analistas brindan una perspectiva de los estados financieros de todos los actores principales, junto con su evaluación comparativa de productos y análisis FODA. La sección del panorama competitivo también incluye estrategias de desarrollo clave, participación de mercado y análisis de clasificación de mercado de los actores mencionados anteriormente a nivel mundial.

Mercado mundial de motores de combustión de hidrógenodesarrollos recientes

• En enero de 2023, la empresa JCB presentó un nuevo motor de combustión de hidrógeno. El ICE alimentado con hidrógeno está diseñado para ser utilizado en maquinaria agrícola y de construcción como una "alternativa de cero emisiones". Un prototipo de retroexcavadora JCB y todos los manipuladores telescópicos ya están propulsados por el motor de combustión interna de hidrógeno que el equipo de ingeniería de la empresa ha desarrollado en un período relativamente corto.
• En enero de 2024, Cummins anunció que exhibirá su motor de hidrógeno B6.7H de próxima generación a la industria de la construcción por primera vez en la feria Intermit de abril en París. El nuevo diseño del motor B6.7 permite un montaje consistente y un espacio ocupado por combustibles limpios de diésel, biodiésel, gas natural e hidrógeno. El bloque principal del motor sigue siendo el mismo, siendo la culata y el sistema de combustible los cambios clave. Se pueden instalar en el mismo equipo que el diésel actual y, al mismo tiempo, utilizar la misma transmisión, sistemas de refrigeración y sistemas hidráulicos, lo que reduce la complejidad para los fabricantes de equipos y sus clientes.

Alcance del informe

Metodología de investigación de la investigación de mercados