Electrólisis para la producción de hidrógeno verde: la investigación y las patentes van en aumento, pero la expansión del mercado sigue siendo un reto
Alemania y la UE aumentan considerablemente las ayudas a la investigación en tecnologías de electrólisis
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En el proyecto «H2 Companion», el Fraunhofer ISI presta apoyo a las regiones modelo de hidrógeno verde de Baden-Württemberg —H2-Wandel y H2 GeNeSiS— mediante análisis científicos y estudia de forma continua el desarrollo de las tecnologías de electrólisis. Los últimos análisis muestran que las publicaciones, las solicitudes de patente y la financiación pública destinadas a las tecnologías de electrólisis han aumentado considerablemente. Sin embargo, el desarrollo de un mercado global de electrolizadores sigue estando sujeto a importantes incertidumbres.
Actualmente, una gran parte del hidrógeno se obtiene a partir de combustibles fósiles. En 2022, la electrólisis del agua aún desempeñaba un papel muy reducido, con una cuota de solo alrededor del 0,1 % de la producción mundial. Esto podría cambiar con la expansión de las energías renovables. El hidrógeno verde así producido puede almacenarse y utilizarse en distintos sectores económicos, lo que le permite contribuir a la transformación climáticamente sostenible de la industria y del sistema energético.
En el proyecto «H2 Companion», el Fraunhofer ISI presta apoyo científico a las dos regiones modelo de hidrógeno verde en Baden-Wurtemberg: «H2-Wandel» y «H2 GeNeSiS». Para el nuevo análisis se han combinado varias fuentes de datos: proyectos de investigación financiados con fondos públicos en Alemania y Europa, publicaciones científicas, patentes transnacionales, estudios de mercado internacionales, así como proyectos de electrólisis de empresas municipales y proveedores regionales de energía. De este modo se obtiene una visión global del desarrollo tecnológico, las actividades de investigación, las tendencias del mercado y los principales actores.
La investigación sobre tecnologías de electrólisis crece con fuerza
El análisis distingue tres procesos fundamentales: la electrólisis alcalina o mediante membrana de intercambio aniónico (AEL/AEM), la electrólisis mediante membrana de intercambio protónico (PEM) y la electrólisis a alta temperatura (HT). La electrólisis alcalina es la más consolidada a nivel industrial; la electrólisis PEM puede reaccionar con especial rapidez a las fluctuaciones en la generación de electricidad a partir de energías renovables, y la electrólisis a alta temperatura promete una alta eficiencia, aunque plantea grandes exigencias en cuanto a materiales y vida útil. A ello se suman variantes más recientes, como la PEM de alta temperatura o la coelectrólisis.
Un análisis de publicaciones realizado en el marco del proyecto pone de manifiesto la gran importancia que ha adquirido la investigación en este ámbito. Entre 1827 y 2025 se identificaron alrededor de 106 000 publicaciones científicas sobre la electrólisis. Desde 2020, su número crece a un ritmo significativamente más rápido en las tres áreas tecnológicas. En una comparación mundial, Alemania ocupa el tercer puesto y lidera el análisis europeo. A la cabeza se sitúan China y EE. UU.
Alemania y Europa fomentan una amplia cartera tecnológica
La financiación pública de la investigación también ha aumentado considerablemente en los últimos años. Hasta julio de 2026, se habían registrado en la base de datos de financiación EnArgus 156 grandes proyectos colaborativos y 92 proyectos individuales con una clara relación con la electrólisis. Desde 2020, el volumen de financiación ha aumentado considerablemente y asciende, en los proyectos analizados, a un total de más de 3 600 millones de euros. La atención se centra sobre todo en las tecnologías PEM y AEL, que ya están más cerca del mercado.
A nivel europeo, hasta abril de 2026 se identificaron un total de 216 consorcios de proyectos subvencionados por la UE para la producción de hidrógeno mediante electrólisis. La Unión Europea ha destinado a este fin unos 800 millones de euros. Alemania y Francia recibieron las mayores cantidades de financiación, con unos 132 y 128 millones de euros, respectivamente. Se apoya tanto el desarrollo y la ampliación de procesos listos para el mercado como los nuevos enfoques tecnológicos.
Aumenta la dinámica internacional en materia de patentes
Un análisis de patentes pone igualmente de manifiesto que el desarrollo tecnológico está cobrando impulso. Se han registrado unas 4.900 solicitudes de patente transnacionales relacionadas con la electrólisis. En la última década se ha observado un aumento constante, y a partir de 2020 la dinámica se ha intensificado de nuevo de forma significativa. La evolución es especialmente marcada en el caso de la tecnología PEM: el número de solicitudes pasó de unas 35 en 2017 a 136 en 2021 y, desde entonces, se ha mantenido por encima de las 100 al año. En 2023, la AEM/AEL alcanzó, con 133 solicitudes, el valor más alto de las tres categorías, mientras que la electrólisis a alta temperatura registró 96 patentes.
En cuanto al origen de las patentes, Estados Unidos y Japón lideran la clasificación internacional. Alemania ocupa el tercer puesto en las tres categorías tecnológicas. China está ganando terreno de forma notable y ya alcanzó el cuarto puesto en los años 2022 y 2023. Además de los grupos industriales y energéticos consolidados, cada vez son más las empresas jóvenes y especializadas que se dan a conocer con carteras de patentes orientadas a objetivos específicos.
Sven Altvater, investigador del Fraunhofer ISI, explica al respecto: «Las elevadas ayudas públicas y el tercer puesto en solicitudes de patentes demuestran que Alemania cuenta con una sólida base de investigación e innovación en tecnologías de electrólisis. Esto contribuye de forma evidente a ampliar las competencias tecnológicas en los tres procesos analizados. Sin embargo, ante la creciente competencia internacional —especialmente por parte de China—, Alemania no debería dormirse en los laureles de esta buena posición de partida: es fundamental transformar de forma sistemática los trabajos de investigación y desarrollo subvencionados en tecnologías comercializables, aplicaciones industriales y empresas competitivas».
Las previsiones de mercado siguen caracterizándose por una gran incertidumbre
Un análisis de 55 estudios de mercado realizados entre 2019 y 2026 ofrece indicios sobre la evolución futura del mercado. Las tasas de crecimiento anual del mercado mundial de electrolizadores previstas en ellos oscilan entre el 5,6 % y el 97,7 %; la mediana se sitúa en el 25,7 %. Para el año 2030, los estudios prevén una facturación anual mundial de entre 651 millones y 226 000 millones de dólares estadounidenses. La mediana asciende a 14 000 millones de dólares estadounidenses.
El amplio margen de estas cifras pone de manifiesto tanto las diferencias entre los estudios analizados como las considerables incertidumbres de un mercado que aún se encuentra en fase de desarrollo. La rapidez con la que crezca dependerá, sobre todo, de la expansión de las energías renovables, de las ayudas y la regulación, de las inversiones, así como del despegue de la economía mundial del hidrógeno.
Las empresas municipales amplían su compromiso
Las empresas municipales de servicios públicos y los proveedores regionales de energía pueden desempeñar un papel importante en la implantación de la economía del hidrógeno a nivel local. A principios de 2023, solo alrededor del 4 % de las empresas municipales de servicios públicos participaba en proyectos concretos relacionados con el hidrógeno. A finales de 2025 ya se habían registrado 64 proyectos de electrólisis en los que participaban 57 empresas municipales de servicios públicos y 17 proveedores regionales de energía. En conjunto, prevén una potencia de electrólisis de unos 3,2 gigavatios. Sin embargo, muchos de los proyectos se encuentran aún en fases iniciales; el 15 % se suspendió prematuramente.
El Dr. Henning Döscher, que coordina los trabajos de investigación en el Fraunhofer ISI dentro del proyecto «H2 Companion», valora así los nuevos resultados: «La electrólisis ha ganado un impulso considerable en materia de investigación e innovación a nivel mundial. Alemania y Europa cuentan con una sólida base de investigación, amplias ayudas y numerosos actores industriales. Sin embargo, la transición hacia un mercado masivo económicamente viable aún no se ha completado. Para ello se necesitan un marco normativo fiable, ayudas previsibles y compradores concretos de hidrógeno verde».
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Alemán se puede encontrar aquí.
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