Os fabricantes de eletrolisadores adotaram diversas estratégias de negócio para implementar os seus sistemas em projetos comerciais. Este artigo partilha algumas das informações do relatório da IDTechEx "Produção de Hidrogénio Verde e Mercado de Eletrolisadores 2024-2034: Tecnologias, Empresas, Previsões", destacando alguns dos principais modelos de negócio, juntamente com exemplos do setor.

Visão geral dos modelos de negócio das empresas de eletrolisadores. Fonte: IDTechEx

Licenciamento da pilha de eletrolisadores e utilização de parceiros de integração de sistemas

Os novos fabricantes de equipamento original (OEM) optam frequentemente por licenciar a sua tecnologia para se concentrarem nos seus pontos fortes: o design, a melhoria e o fabrico de conjuntos de eletrolisadores. Esta estratégia permite-lhes expandir-se sem o investimento de capital significativo necessário para estabelecer escritórios internacionais e integrar projetos de BOP (Balance of Production) e de comissionamento. O licenciamento acelera a implementação da tecnologia e a geração de receitas, mas também acarreta riscos, como a possível má gestão da propriedade intelectual e inconsistências de qualidade devido à integração com terceiros.

Entre as principais empresas que licenciam as suas tecnologias de empilhamento estão a Ceres Power (SOEC), a Hoeller Electrolyzer (PEMEL), a PERIC (AWE) e a Enapter (AEMEL). A Enapter é um exemplo de uma empresa relativamente jovem que adotou com sucesso este modelo de negócio. Ao construir uma rede de parceiros de distribuição e integradores de sistemas, a Enapter expandiu rapidamente o seu alcance para além dos mercados europeus, demonstrando a eficácia do licenciamento para facilitar a rápida expansão geográfica e de mercado.

Fornecedores de soluções chave na mão (pilha + BOP)

Este modelo envolve o fornecimento, pelo fabricante original (OEM), tanto da pilha de eletrolisadores como de todos os componentes BOP necessários, geralmente entregues em contentores ou sistemas montados em skid. Este modelo é atrativo para os clientes que procuram um processo de aquisição e instalação simplificado, com um único ponto de contacto para todo o sistema. Esta abordagem pode aumentar significativamente a receita do projeto e fortalecer a relação com o cliente. No entanto, requer investimentos substanciais em design, montagem e manutenção, além de apresentar riscos relacionados com falhas na execução do projeto e interrupções na cadeia de abastecimento referentes ao BOP.

Uma vasta gama de fabricantes de equipamentos originais (OEMs) de eletrolisadores, incluindo empresas consolidadas como a Nel, Plug Power, thyssenkrupp nucera e ITM Power, estão a optar por esta abordagem como uma das suas estratégias de geração de receitas. Embora todos os tipos de eletrolisadores possam ser configurados em sistemas completos, os eletrolisadores PEM são mais comuns entre os OEM. Esta preferência decorre da maior capacidade de resposta dinâmica dos sistemas PEM, o que é vantajoso para o armazenamento de energia renovável e para aplicações modulares de menor dimensão, como os postos de abastecimento de hidrogénio. Em contrapartida, os OEM de eletrolisadores de membrana de permuta aniónica (AWE) oferecem, geralmente, sistemas mais personalizados, adaptados às necessidades específicas dos clientes e a aplicações de maior escala.

Sistemas personalizados para projetos

Os fabricantes de equipamento original (OEM) também oferecem sistemas personalizados, nos quais a pilha de eletrolisadores e o BOP (Business Process Outsourcing) são concebidos para satisfazer os requisitos específicos do projeto, otimizando a eficiência e o desempenho global do sistema. Esta abordagem à medida satisfaz os clientes que necessitam de sistemas adaptados a aplicações industriais de grande escala ou de integração com a infraestrutura existente. No entanto, os sistemas personalizados exigem uma vasta experiência em engenharia e gestão das complexidades no desenvolvimento do projeto, o que pode aumentar os prazos de entrega.

Muitos dos mesmos fabricantes de equipamento original (OEM) que fornecem soluções completas também oferecem sistemas personalizados. Estas empresas reconhecem a dupla vantagem de poderem satisfazer uma gama mais ampla de necessidades do mercado: desde soluções completas padronizadas para uma implementação mais rápida até sistemas altamente personalizados que otimizam o desempenho para aplicações específicas. Ao oferecer ambas as opções, estes OEM podem satisfazer uma gama mais ampla de requisitos do cliente, garantindo a flexibilidade e a adaptabilidade dos seus serviços.

Abordagens de consórcio no desenvolvimento de projetos

Os fabricantes de eletrolisadores participam frequentemente em consórcios para o desenvolvimento de projetos. Isto envolve a colaboração entre diversas entidades, incluindo empresas potencialmente concorrentes, para partilhar os riscos e benefícios de projetos de grande escala. Esta estratégia permite a união de conhecimentos especializados e recursos financeiros, reduzindo a carga sobre qualquer empresa individualmente e possibilitando projetos a uma escala que seria difícil de alcançar sozinha. É particularmente adequada para projetos grandes e complexos com múltiplos utilizadores finais, geralmente com o objetivo de demonstrar um conceito. As principais desvantagens são as potenciais diferenças nos processos corporativos, que podem atrasar a tomada de decisões, e a complexidade de alinhar diferentes abordagens técnicas.

Desenvolvimento interno de projetos por fabricantes de eletrolisadores

Os fabricantes de equipamento original (OEM) que desenvolvem projetos de forma independente assumem total responsabilidade por todos os aspetos do projeto. Isto inclui o desenvolvimento tecnológico e a fabricação, bem como a contratação de empresas de engenharia, aquisição e construção (EPC), a garantia de fornecedores a longo prazo, o financiamento do projeto e a supervisão do comissionamento e da operação. Este modelo permite o máximo controlo sobre a cadeia de valor, o que pode levar a margens mais elevadas e a uma relação direta com os utilizadores finais. É particularmente adequado para grandes empresas com um forte apoio financeiro e uma vasta experiência em diversas áreas. No entanto, os principais desafios incluem a necessidade de capital significativo, a gestão de diversos elementos do projeto e a assunção integral dos riscos operacionais e de mercado.

A Plug Power é um exemplo notável de uma empresa de equipamentos para hidrogénio que adota esta abordagem de desenvolvimento de projetos internamente. A empresa está a desenvolver várias fábricas de produção de hidrogénio líquido nos Estados Unidos, gerindo todos os aspetos do projeto, desde a produção até à entrega do hidrogénio líquido aos seus clientes. Apesar dos seus esforços pioneiros, a Plug Power enfrenta desafios financeiros, uma vez que assume sozinha a maior parte dos riscos do projeto. Os relatórios financeiros de 2023 e 2024 indicam um aumento significativo das perdas trimestrais, no meio da queda das receitas, enquanto a empresa aguarda o comissionamento de vários dos seus sistemas de eletrolisadores PEM e a implementação de um novo regime de preços. Estas dificuldades financeiras realçam os riscos inerentes a este modelo de negócio, particularmente na transição para escalas de produção maiores e na gestão dos custos iniciais. Ainda assim, a Plug Power espera uma melhoria nos seus resultados no segundo semestre de 2024.

Relatos específicos sobre tecnologia e outras perspetivas

A eletrólise alcalina da água (AWE), normalmente utilizada em aplicações de pequena escala, é menos madura em comparação com as tecnologias PEM e AWE, com desenvolvimentos significativos a impulsionar agora as capacidades a escalas médias. Os eletrolisadores PEM, reconhecidos pela sua fiabilidade operacional, são geralmente utilizados em aplicações de pequena a média escala, com projetos abaixo dos 50 MW. Embora a tecnologia PEM esteja madura, os grandes projetos acima de 100 MW ainda estão em desenvolvimento. A eletrólise alcalina da água (AWE), a tecnologia mais madura, é amplamente empregue em projetos de pequena a grande escala acima de 100 MW, incluindo projetos emergentes à escala de gigawatts. Os eletrolisadores de óxido sólido (SOECs), que operam a altas temperaturas, são ideais para a integração com processos industriais que podem fornecer o calor ou vapor necessário, facilitando operações altamente eficientes e possibilitando aplicações inovadoras, como a produção de combustíveis sintéticos pela coeletrolise de_CO₂ e_H₂O.

Autor: Chingis Idrissov, Analista de Tecnologia Sénior da IDTechEx