De aandacht voor klimaatverandering maakt de noodzaak van structurele vermindering in het gebruik van fossiele brandstoffen als energiebron duidelijk. Enerzijds dient bij een noodzakelijkerwijs stapsgewijze overgang grootschalig ingezet te worden op het nemen van energie-efficiënte maatregelen, elektrificatie van bedrijfsprocessen en transport, opschaling en gebruik van hernieuwbare energie en permanente opslag van CO2 tijdens de afbouw van fossiele brandstoffen. Anderzijds kan ingezet worden op de versnelde ontwikkeling van aanbod- én gebruiksmogelijkheden van duurzame, niet-fossiele brandstoffen als energiebron (waaronder groen* waterstofgas).
Emissies en verwachte opwarming op basis van toezeggingen en huidig beleid
Bron: climateactiontracker.org
Waterstofgas is zowel om te zetten in elektriciteit als warmte en wordt bovendien met behulp van elektriciteit opgewekt. Daarnaast zijn waterstofgas en afgeleide waterstofdragers efficiënt op te slaan en te transporteren per pijplijn of per schip. Het is dan ook een energiebron die veel potentie heeft om een belangrijke rol te spelen in de energietransitie.
Waarom is het gebruik dan nog zo beperkt?
De belangrijkste verklaring is dat de productiekosten van waterstofgas met behulp van hernieuwbare elektriciteit nog relatief hoog zijn.
Een uitgebreider en meer fijnmaziger transport- en distributienetwerk én een prijsdaling van waterstofgas voor grootschalig gebruik kan het gebruik hiervan ten goede komen.
Op beide vlakken is er reden om positief te zijn.
Allereerst werken Europese overheden (zowel nationaal als in EU-verband) en grote multinationals uit de (petro)chemie en de gasnetwerkoperators op nationaal en internationaal niveau al sinds 2007 met een steeds groter bereik en steeds intensiever samen aan ontwikkeling van de sector.
De gezamenlijke investeringsbereidheid om de benodigde basisinfrastructuur te realiseren is snelgroeiend. Dat geldt ook voor de productiecapaciteit van groen waterstofgas. De sterke groei van het aantal geplande waterstofprojecten in 2021, met een totale investeringsbehoefte van $ 160 miljard tot 2030 is een verdubbeling ten opzichte van een jaar eerder.
Waterstofprojecten wereldwijd
Bron: Hydrogen Council, 2021
De productiekosten van waterstofgas zullen de komende jaren steeds verder af kunnen nemen door nog verder dalende productiekosten van hernieuwbare elektriciteit én efficiëntie- en schaalvoordelen als gevolg van de sterk stijgende elektrolyse-activiteiten. Naar verwachting is groen waterstofgas in 2030 volledig concurrerend met traditionele fossiele brandstoffen.
De huidige waterstofgassector, hoewel nu nog relatief gering van omvang (0,1% van de wereldwijde energievraag), gaat de komende decennia sterk groeien. Hierbij zullen opschaling van de productiecapaciteit, infrastructuuropslag en distributie hand in hand gaan met de stijgende vraag naar waterstof-gedreven oplossingen als vervanging van fossiele brandstof.
Cruciale rol beleggers
Institutionele beleggers spelen een belangrijke rol bij de ontwikkeling van de waterstofsector in de komende decennia.
Allereerst kunnen beleggers hun invloed als aandeelhouder positief en actief aanwenden om bedrijven te stimuleren hun energieverbruik actief te gaan verduurzamen door middel van elektrificatie en/of hernieuwbare brandstoffen te gebruiken. Waterstof is hierbij een essentieel element.
Daarnaast zijn de financieringsbehoeften voor de ontwikkeling van de waterstofsector groot. Beleggers kunnen hier ook een rol spelen, aangezien dit in toenemende mate goede investeringskansen in de volle breedte van de kapitaalmarkten biedt.
Investeringsmogelijkheden in groen waterstof
De totale investeringsbehoefte in de productie, de distributie en het gebruik van waterstofgas wordt door Irena (2021) in haar 1,5⁰C-scenario becijferd op wereldwijd ruim $ 160 miljard per jaar tot 2050. In dat scenario zal ruim 10% van het energiegebruik in 2050 van waterstofgas komen.
Voor Europa wordt de investeringsbehoefte tot en met 2050 op € 40 miljard per jaar geschat. De huidige toezeggingen en geplande projecten bedragen inmiddels $ 160 miljard t/m 2030 waarvan ruim 50% in Europa. Dit komt overeen met een bedrag van € 8 miljard per jaar.
Vooral in de huidige opschaalfase is het belangrijk dat centrale overheden in beleid, regelgeving en door financiële ondersteuning productie en gebruik van ‘koolstofarme waterstofgas (groen en blauw) blijven stimuleren . Dit kan bijvoorbeeld door teruglevertarieven en projectgaranties om projecten commercieel financierbaar te maken. Zo kunnen investeerders in staat gesteld worden om hun fiduciaire rol in de energietransitie op verantwoorde wijze invulling te geven.
De waardeketen van waterstof
Bron: Power Magazine
Op basis van de huidige financieringsstructuur van de wereldwijde energietransitiemarkt en de marktonwikkeling voor de omvang van de waterstofsector, zoals verwacht door Irena onder haar 1,5⁰C-scenario, kan een beeld verkregen worden van de relatieve en absolute grootte van verschillende delen van de kapitaalmarkt waar een beroep op zal worden gedaan bij de financiering van de groei van de koolstofarme waterstofsector.
Stabiel toegepaste en voorspelbare financiële ondersteuning door centrale overheden en de EU zal ervoor zorgen dat in de verschillende deelmarkten een marktconform risico-rendementsprofiel gerealiseerd kan worden.
Aangezien er veel solide en geloofwaardige investeringsmogelijkheden zijn in private-venture- en scale-upbedrijven in energietransitiemarkten, zullen er steeds meer kansen ontstaan in de groene waterstofsector. Belangrijke aandachtspunten hierbij zijn:
- Kracht van de business case gestoeld op een stevige commerciële basis.
- Bewezen technologie.
- De marktpotentie op de langere termijn.
- De kwaliteit van de strategische partners en aandeelhouders.
- De kwaliteit van management in persoon, executiekracht en governance.
Veelal zullen institutionele investeerders, die op zoek zijn naar ‘pure play’-beleggingen, gebruik willen maken van specialistische private fund managers om directe exposure in dit marktsegment te hebben.
Exposure in publieke markten is meestal te verkrijgen door investeringen in vaak grotere bedrijven met één of meer deelactiviteiten/producten die van belang zijn in de waardeketen van de waterstofgassector. Groene obligaties zijn hier waarschijnlijk het belangrijkste instrument.
Wat zijn binnen de waardeketen van de waterstofgassector de mogelijkheden qua marktomvang en groei, belangrijke thema’s en spelers?
Indicatie investeringsbehoefte Europa 2050
* Bron: Irena (2021), refererend aan analyse van Irena en BCG analysis; McKinsey (2020). ** Onderkant range indicatief tot en met 2023, snel groeiend naar bovenkant en hoger in jaren tot 2030.
Productie van groen waterstofgas
Groen waterstofgas wordt opgewekt met hernieuwbaar opgewekte elektriciteit door middel van elektrolyse. De huidige markt voor elektrolyse is nog beperkt en wordt geschat op $ 0,3 miljard. De verwachting is dat in 2030 deze markt wereldwijd gegroeid is tot ruim $ 50 miljard.
Elektrolyse is een oude en betrouwbare techniek. Deze, nu nog in omvang bescheiden, markt is grotendeels in handen van grotere beursgenoteerde technologiebedrijven. Toonaangevende spelers zijn onder andere Siemens, NEL, Linde, Air Product, Areva H2Gen en ITM. Schaalvergroting van productiecapaciteit van bestaande technieken zal leiden tot prijsdalingen. Naast de grote producenten bestaan er veel gespecialiseerde elektrolyseproducenten (wereldwijd momenteel 120) die vaak ook innovaties en efficiëntieslagen in de techniek maken. Deze partijen bevinden zich met name in venture-capital- en scale-upmarkten. Veelbelovende spelers zijn te vinden in Europa, Verenigde Staten en Azië.
De omzetting van elektriciteit naar waterstofgas zal relatief dicht bij de elektriciteitsbron plaatsvinden. Voorbeelden van grootschalige geplande wind- of waterstofprojecten zijn te vinden in Duitsland (Aquaventus, Aquaductus: 10 GW, gereed 2035), Nederland (North H2, 10 GW, gereed 2030 en 2040) en het Verenigd Koninkrijk (Hornsea2, Gigastack).
Transport / distributie / opslag
Het toekomstige transport- en distributienetwerk van groen waterstof (of een daarvan afgeleide brandstof zoals ammoniak) zal uit zowel nieuwe als opgeknapte bestaande regionale en nationale transport-, opslag- en distributienetwerken gaan bestaan (2030-doelstelling) van waaruit in de verdere toekomst (2040) een internationaal gekoppeld Europees netwerk kan gaan ontstaan. De Europese gasnetbeheerders gaan deze strategie uitvoeren. Het is aannemelijk dat de benodigde investeringen door deze bedrijven worden gefinancierd.
Naast transport van waterstof middels een pijplijninfrastructuur wordt ook grootschalige verscheping van op waterstof gebaseerde brandstoffen voorzien. Vanaf zonrijke locaties waar zeer kostenefficiënt hernieuwbare elektriciteit opgewekt kan worden en daardoor ook groenwaterstofgas. Voorbeelden hiervan zijn: Project NEOM (Saudi Arabië; een $ 5 miljard investering in een ammoniakfabriek op basis van groen waterstofgas door ACWA Power, Air Products dat in 2025 gereed is) en Project Aman (een 30 GW project in zonne- en windenergie in Mauritanië met als doel groen waterstofgas en derivaten daarvan te exporteren; een investering $ 40 miljard).
Voor de bouw van de bovenbeschreven transport-, opslag- en distributienetwerken, regionaal en nationaal, zal de toeleverende industrie in compressoren, pijpleidingen, gaspompen, ‘flow management’-systemen warmtewisselaars, etc. een groei-impuls kunnen krijgen.
Gebruik van groen waterstofgas
Aan de gebruikerszijde van de waterstofgasmarkten bevinden zich de brandstofcelproducenten en de gebruikers daarvan, met name in de (zwaar) transportsector, de zwaardere industrie (staal, cement, chemie) en bebouwde omgeving ten behoeve van warmtegeneratie.
In de onderstaande grafiek wordt op een meer gedetailleerd niveau aangegeven wanneer waterstoftoepassingen concurrerend zijn in vergelijking met ouderwetse alternatieve energie en andere koolstofarme alternatieven.
Concurrentievergelijking waterstoftoepassingen
Bron: Hydrogen Council, 2020
De huidige omvang van de brandstofcelmarkt bedraagt ongeveer $ 3 miljard en zal rond de $ 10 miljard bedragen in 2030. De brandstofcelmarkt voor de transportsector zal de sterkste groei kennen. Voorbeelden van de grotere brandstofcelproducenten zijn Ceres Power, Ballard Power, SFC Energy, Plug Power, Bosch, Cummins, Toyota Motors en Hyundai Motor Company.
Een aantal nieuwe spelers in de autosector hebben zich gemeld voor met name bussen en vrachtwagens. Voorbeelden hiervan zijn Nikola (Verenigde Staten) en Wrightbus (Verenigd Koninkrijk), die de eerste dubbeldekkerbus op waterstofgas heeft geproduceerd. Hyzon Motors (Verenigde Staten) heeft in 2020 een joint venture gestart met de Groningse waterstof vrachtwagenproducent Holthausen, dat een grote fabriek heeft gebouwd waarvandaan de Europese markt wordt bediend.
Andere transportsectoren waar brandstofcellen toegepast zullen gaan worden zijn de markt voor vorkheftrucks, de wegenbouw, de kleinere scheepvaart en – naar mate de kosten zullen dalen – ook de grote SUV’s en kleinere trucks, afhankelijk van competitief beschikbare waterstof. Investeren in deze sectoren zal grotendeels gaan via de gevestigde producenten. Ook binnen de brandstofcellenmarkt zijn bedrijven gericht op efficiëntieslagen, verbeteringen en productinnovaties. Ook in dit marktsegment zijn in de venture-capital- en scale-upmarkten potentieel succesvolle bedrijven te vinden.
Toenemend gebruik van waterstoftoepassingen in de zware industrie wordt verwacht in de staalindustrie. SSAB loopt hierin voorop en heeft de eerste staalproductie op waterstof eind 2021 gerealiseerd en verwacht in 2026 gereed te zijn om op industriële schaal te produceren en aan te bieden.
Tot slot worden op basis van groen waterstof ook andersoortige waterstofdragende brandstoffen geproduceerd. Deze brandstoffen zijn met name bestemd voor gebruik in de lucht- en scheepvaart, maar kunnen ook gebruikt worden voor grootschalig transport van ammoniak.
Samenvattend
De (groene) waterstofsector staat aan de vooravond van een sterke groei met tientallen miljarden financieringsbehoeften per jaar in de komende decennia.
Met wereldwijd nu ruim 500 geplande waterstofprojecten tot en met 2030 (waarvan 50% is aangekondigd in 2021), steeds verder dalende kosten van hernieuwbare elektriciteitsopwekking, gerichte ondersteuning door centrale overheden in termen van financiering en wet- en regelgeving is het ontwikkelpad naar een volwassen markt onomkeerbaar ingeslagen als centraal scenario, met het potentieel om de uitstoot van broeikasgassen te verlagen tot ongeveer 15% van het huidige niveau.
Wat kunnen investeerders doen?
- Iedere institutionele investeerder kan de vraag naar waterstofgerelateerde oplossingen stimuleren door expliciet te vragen aan het management van bedrijven naar de verduurzaming/elektrificatie van primaire productie- en bedrijfsprocessen en die van hun toeleveranciers. Ook kunnen zij de vraag stellen hoe waterstofgerelateerde brandstoffen daarin een rol kunnen spelen en waar mogelijk aandringen op een verantwoorde toepassing hiervan.
- De financiering van verwachte groei van de waterstofmarkt binnen de waardeketen zal plaatsvinden over het gehele spectrum van de kapitaalmarkten (privaat, beursgenoteerd, aandelenkapitaal, vreemd vermogen, groei MKB, grotere ondernemingen, (semi-)overheid gegarandeerd). Afhankelijk van het gewenste risico-, rendements- en impactprofiel kunnen beleggers kapitaal alloceren naar de verschillende deelmarkten. Gedegen en grondige analyse van iedere investering is en blijft voorwaarde voor een verantwoorde beleggingsbeslissing. Dat is vaak reden voor beleggers om via gespecialiseerde fondsen in private markten te investeren. In de huidige praktijk zijn waterstofinvesteringen vaak onderdeel van breder georiënteerde private fondsstrategieën gericht op klimaatinfrastructuur. Dat past in het bredere perspectief dat waterstoftoepassingen onderdeel zijn van de overkoepelende strategie om de uitfasering van fossiele brandstoffen op verantwoorde wijze te bereiken.
Alexander Lubeck, Senior Investment Manager Energy Transition bij ACTIAM
* Technisch gezien zijn er meerdere chemische processen om waterstof te produceren, waarvan de meeste aanzienlijke broeikasgassen produceren: groen waterstofgas wordt geproduceerd met behulp van hernieuwbare elektriciteit en is koolstofvrij; blauw waterstofgas maakt gebruik van fossiele brandstoffen, terwijl de uitgestoten kooldioxide permanent wordt opgeslagen en bekend staat als een koolstofarme uit waterstof.
Geraadpleegde bronnen:
-
Hydrogen Council: The path to hydrogen competiveness: 2020, Hydrogen Council: Hydrogen Insights okt 2021, IEA: Global Hydrogen review: okt 2021, IEA: The Future of Hydrogen: 2019, Irena: green Hydrogen Cost reductions: 2020, Irena 2021: World energy transition outlook, Mckinsey 2020: Europe Net Zero Report.
