מבוא

פיתוח מימן נקי (מימן המופק בתהליכים שבהם פליטות הפחמן נמוכות או אפסיות) מהווה רכיב מרכזי באסטרטגיות מעבר לאנרגיה נקייה, בשל יכולתו לשמש כתחליף לדלקים פוסיליים במגוון רחב של תחומים: תעשייה כבדה, תחבורה, ייצור חשמל ואגירת אנרגיה. יתרונו המרכזי טמון בכך שהוא מאפשר אחסון והעברה של אנרגיה מתחדשת בצורה גמישה, ובכך מגשר על הפערים בין ייצור לצריכה.

על רקע מגמות אלו, נבחן האם ישראל יכולה להשתלב בזירה הבינלאומית של המימן הנקי, והאם מודל "עמק מימן" עשוי לקדם סטארט-אפים בישראל. הסקירה בוחנת את מיקומה של ישראל בשוק המימן העולמי, את מאפייני החברות הפעילות בישראל וכן משווה את השוק הישראלי לשוק הגלובלי. בנוסף, בוחנת הסקירה את פוטנציאל מודל עמקי המימן ככלי צמיחה לסטארט-אפים מקומיים.

אותרו בישראל 26 חברות ישראליות שעוסקות בייצור, שינוע, אחסון, יישום, טיוב וכן פיתוח מוצרים המבוססים על אנרגיית מימן.

טכנולוגיות לפיתוח מימן נקי

החברות הישראליות בתחום המימן פועלות במגוון טכנולוגיות, שמובילה להפקת מימן משלושה סוגים עיקריים: ירוק , כחול או טורקיז.

מימן ירוק מופק באמצעות אלקטרוליזה של מים תוך שימוש באנרגיה מתחדשת, ולכן נחשב לנקי לחלוטין וללא פליטות פחמן. מימן כחול מופק מגז טבעי בתהליך רפורמציה, שבו הפחמן שנפלט נלכד ונאגר בטכנולוגיות לכידת פחמן – תהליך שמפחית את הזיהום אך אינו מבטל אותו לגמרי. מימן טורקיז מופק באמצעות פירוליזת מתאן, שבה הפחמן נוצר בצורת מוצק ואינו נפלט לאטמוספירה.

מימן כחול וטורקיז נחשבים מימן דל-פחמן (Low-carbon hydrogen) – מימן המופק ממקורות אנרגיה שאינם מתחדשים, אך בתהליך הפקה עם פליטות פחמן נמוכות. שלושת סוגי המימן (כחול, טורקיז וירוק) נכללים תחת ההגדרה של מימן נקי.

בייצור באמצעות אלקטרוליזה (מימן ירוק) בולטות בישראל החברות: ,H2Pro שפיתחה את טכנולוגיית E-TAC לייצור יעיל במיוחד; Hydrolite, שמשתמשת בממברנות אלקליניות להוזלת עלויות; Purammon, שמפיקה מימן ממי שפכים; ו-QD-SOL שמשלבת טכנולוגיה קוונטית עם אלקטרוליזה פוטו-וולטאית.

בייצור באמצעות טכנולוגיות תרמיות פועלת בישראל חברת PyroH2, שמפתחת תהליך פירוליזה של מתאן לייצור מימן טורקיז, וכן החברה Technologies Airovation שעוסקת ברפורמציה של גז טבעי עם לכידת פחמן, לייצור מימן כחול.

בנוסף, ישנן חברות ישראליות אשר עוסקות בטכנולוגיות המבוססות על תגובות כימיות: Ionflux, שמייצרת מימן באמצעות תגובה בין מים לדלקים מבוססי אלומיניום, ו-GenCell שפועלת באמצעות פירוק אמוניה למימן וחנקן – שתי הטכנולוגיות נחשבות למימן ירוק, בהתאם למקור האנרגיה שבשימוש.

שלב פיתוח החברות

לפי מידע שנאסף מ-IVC ,SNC ו-Pitchbook יש בישראל 8 חברות מימן הנמצאות בשלב מחקר ופיתוח או בשלב פיילוט (Alpha או Beta), 3 חברות ציבוריות, 9 חברות פרטיות שמניבות רווחים עצמאיים.

מקור: עיבוד לנתוני Pitchbook ,SNC, ו-IVC

התפלגות תחומי עיסוק החברות

15 חברות ישראליות עוסקות בייצור מימן (בטכנולוגיות שונות), 5 חברות עוסקות בפיתוח מוצרים שמבוססים על אנרגיית מימן בצורה משמעותית, 3 חברות עוסקות בנשיאה או באחסון מימן ו-3 חברות עוסקות בטיוב המימן.

השקעות בישראל

ניתוח המשקיעים בחברות המימן הישראליות, מתוך מאגר Pitchbook, מציג תמונה מגוונת, עם סוגים רבים של משקיעים וקרנות. מספר המשקיעים הגבוה ביותר הוא מישראל (38 משקיעים – השקעות ציבוריות ופרטיות), והמשקיעים הישראלים מובילים גם מבחינת היקף ההשקעה. מדינות נוספות עם נוכחות בולטת כוללות את ארה"ב, בלגיה (בעיקר דרך Council European Innovation), סינגפור (Temasek Holdings) יפן, גרמניה, הונג קונג ובריטניה.

מניתוח נתוני Pitchbook, עולה כי בשנת 2022 נרשם שיא בהיקף ההשקעות (פרטיות וממשלתיות) בחברות ישראליות בתחום המימן, עם סך השקעות של כ-115M$ (גיוסי הון, מענקים והשקעות שונות). באותה שנה בוצעו שלושה גיוסים משמעותיים בחברות בולטות בתחום:

בשנת 2020 גויסו סך הכול 90M$ עם גיוסים משמעותיים של החברות GenCell ו-Nanoscent. לעומת זאת, בשנים 2023 ו-2024 נרשמה ירידה משמעותית בהיקף ההשקעות בתחום, עם סך השקעות של כ-6.8M$ בלבד בחברות ישראליות.

בשנת 2023 הקצה משרד האנרגיה 130M ש"ח למכון מחקר בתחום אגירת אנרגיה באוניברסיטת בר-אילן והטכניון. המימון הוקצה לחמש שנים ויעסוק גם באגירת מימן. בנוסף, בשנת 2024 אישר משרד האנרגיה שלושה פרויקטים לטובת מו"פ והדגמות, בהיקף מענק של 4M ש"ח, וכן 9 פרויקטים נוספים באקדמיה, בהיקף מענק של 3.8M ש"ח. כמו כן, חברת דוראל זכתה במענק ממשרד האנרגיה לפיתוח פיילוט לייצור מימן ירוק ביטבתה. הפרויקט נחשב כצעד משמעותי לפיתוח תשתית מימן ירוק בישראל, אך לא התקדם בצורה משמעותית, בעיקר בשל קשיים רגולטוריים.

ישראל נמצאת במקום ה-16 בעולם במספר החברות שעוסקות במימן, לפי גודל האוכלוסייה (Per Capita) במדד זה, כפי שניתן לראות בגרף הבא, מובילות מדינות קטנות יחסית, אך בעלות תשתיות אנרגיה מתקדמות ומחויבות למדיניות אקלימית מתקדמת.

ישראל נמצאת במקום ה-19 בעולם מבחינת מספר חברות המימן הכולל. המדינות המובילות במדד זה הן: ארה"ב (488 חברות), אנגליה (155 חברות), קנדה (117 חברות), סין (288 חברות), אוסטרליה (112 חברות), גרמניה (119 חברות), הולנד (45 חברות), ספרד (46 חברות), דרום קוריאה (84 חברות), יפן (49 חברות), צרפת (89 חברות).

מקור: עיבוד לנתוני Pitchbook, גודל האוכלוסייה – על פי Population and Vital Statistics Report

סך ההשקעות

ישראל נמצאת במקום ה-23 בסך השקעות (פרטיות וציבוריות), לפי גודל האוכלוסייה (Per Capita) בחברות הישראליות, ובמקום 29 בסך ההשקעות הכולל בחברות המימן.

מקור: עיבוד לנתוני Pitchbook, גודל האוכלוסייה – על פי Population and Vital Statistics Report

מדינות רבות ברחבי העולם הצהירו על מחויבותן להשקיע במימן נקי (מימן ללא פליטות פחמן בתהליך הייצור, וכן מימן שמיוצר עם טכנולוגיות לכידת פחמן), בהיקף כולל של כ-570 מיליארד $ עד לשנת 2023. מתוך סכום זה, 39 מיליארד $ עברו את שלב החלטת ההשקעה הסופית (Final Investment Decision – FID) דהיינו, השקעות בפרויקטים שעברו את שלבי התכנון המתקדם והתקבלה החלטה סופית להשקיע בהם.

חלוקת ההשקעות המתוכננות לפי תחום: אספקת מימן נקי (75%), שימושים סופיים במימן נקי (15%) ותשתיות מימן נקי (10%)

היקף ההשקעה בפרויקטים שעברו FID זינק פי יותר משבע בארבע השנים האחרונות (מ-10 מיליארד $ ל-75 מיליארד $). אולם, לצד העלייה המשמעותית בהכרזות על השקעות בפרויקטים ליישום מימן נקי בשנים האחרונות, חוסר ודאות רגולטורית ועלויות ייצור גבוהות מקשים על הוצאת פרויקטים לפועל וכן על מימוש ההשקעות שהכריזו עליהן.

עמק מימן הוא אזור גיאוגרפי מוגדר שבו משתלבות טכנולוגיות ממגוון מקורות אנרגיה מתחדשים לייצור מימן, הובלתו, אחסונו ויישומו, תוך יצירת מערכת אינטגרטיבית אחת. ברוב עמקי המימן, יישום המימן משתלב במגוון משתמשי קצה כגון תחבורה, תעשייה וכן שילוב של מימן ברשתות גז טבעי.

טכנולוגיית האלקטרוליזה היא השיטה המרכזית לייצור בעמקי המימן, תוך שימוש בדגמים כמו PEM (ממברנה להחלפת פרוטונים – Proton Exchange Membrane), AEL (אלקטרוליזה אלקלית-Alkaline Electrolysis) ו-SOE (אלקטרוליזה באוקסיד מוצק – Solid Oxide Electrolysis) לצד טכנולוגיות SMR (הפקת מימן מקיטור ומתאן – Steam Methane Reforming) עם CCUS (לכידת שימוש ואחסון פחמן – Carbon Capture, Utilization and Storage) שנפוצות פחות. לאחסון המימן נעשה שימוש בעיקר במימן דחוס, אך קיימים גם פתרונות כמו מימן נוזלי, אמוניה ומתנול. שינוע המימן מתבצע עם משאיות, צינורות וספינות.

על מנת לבדוק האם מודל של עמק מימן יכול לתת ערך לאקו-סיסטם בישראל, נבחנו לעומק מאפייניהם של הגופים המשתתפים ב-15 עמקי מימן שונים באירופה ו-3 עמקי מימן משמעותיים בארה"ב. מהניתוח שביצענו עולה כי מדובר במערכות הנשענות על שותפות של תאגידים, חברות תשתית ומוסדות מחקר.

מאפיון הגופים והחברות בעמקי המימן שנבחנו עולה התמונה הבאה:

• שיתופי פעולה בין חברות גדולות ובין חברות בינוניות וקטנות.
• שיתופי פעולה בינלאומיים.
• השתתפות מוסדות אקדמיים או מכוני מחקר.
• השתתפות חברות תשתית גדולות (חברות הובלה, אחסון ושינוע, אנרגיה, נמלים).
• השתתפות רשויות מקומיות, גופים ציבוריים וכן איגודים וקרנות.

מניתוח של 18 עמקי מימן באירופה ובארה"ב, נמצא כי בכל אחד פועלים בממוצע חמש חברות תשתית או אנרגיה, שני גופים ציבוריים וארבעה מוסדות מחקר או אקדמיה. לעומת זאת, בכל העמקים שנבחנו אותרו רק שלוש חברות צעירות בשלבי פיתוח מוקדמים, כאשר שתיים מהן הוקמו על ידי חברות גדולות ופועלות במימון משמעותי שלהן.

נתונים אלו מצביעים על כך שמודל עמקי המימן, כפי שהוא מיושם בפרויקטים משמעותיים בארה”ב ובאירופה, לא מתאים לשילוב סטארט-אפים עצמאיים בשלבים מוקדמים.

דוח סוכנות האנרגיה הבינ"ל לשנת 2024 מצביע על האתגרים שעומדים בפני פרויקטים לייצור מימן נקי:

• חוסר ודאות בביקוש שנובע מכך שאין מספיק התחייבות וודאות מצד הצרכנים.
• קשיים במימן של פרויקטים גדולים.
• עיכובים ברגולציה וכן חוסר בהירות ביכולת המימוש של תמריצים ממשלתיים. הצורך בתיאום רגולטורי עולה גם בישראל כאחד הקשיים ביישום פרויקטים בארץ.
• ביטולים ודחיות – הקשיים שנמנו מובילים לביטולים ודחיות פרויקטים, שמעלים את סיכון ההשקעות.

לצד קשיים אלו, ישנן הנחיות ורגולציות בעולם שמטרתן לעודד את שילוב המימן הנקי בשוק האנרגיה:

מדינה/ גוף	יוזמה	תיאור
האיחוד האירופי	Directive (EU) 1788 (2024)	הנחיה שכוללת חוקים לשילוב מימן בשוק הגז, כולל גישה לרשתות הולכה, הפרדת תשתיות, ותמרוץ השקעות. מטרת היוזמה להיות בסיס לשוק מימן אחיד באירופה.
האיחוד האירופי	מנדטים למימן מתחדש (2023)	במסגרת הוראת האנרגיה המתחדשת (RED III), נקבעו יעדים מחייבים לשילוב מימן מתחדש במגזרים כמו תעשייה ותחבורה. לדוגמה: עד 2030, לפחות 42% מהמימן התעשייתי באירופה חייב להיות ממקורות מתחדשים.
ממשלת ארה"ב	זיכויי מס לייצור (PTC) (2025	במסגרת חוק הפחתת האינפלציה (IRA), יצרני מימן נקי זכאים לזיכוי מס של עד 3$ לק"ג מימן, בהתאם לרמת הפליטות של תהליך הייצור.
הבנק הבין-אמריקאי לפיתוח (IDB), בשיתוף עם: OLADE – ארגון האנרגיה של אמריקה הלטינית ומשרדי האנרגיה של 14 מדינות באמל"ט	CertHiLAC (2023)	מסגרת אזורית להסמכת מימן נקי ודל-פליטות באמריקה הלטינית והקריביים. היא נועדה לאפשר הכרה הדדית בין מדינות, לקדם שקיפות ויכולת מעקב אחר מקורות המימן, ולחזק את שוק המימן האזורי.
יפן	מנגנון של חוזי הפרש (2024)	הממשלה היפנית תומכת בפרויקטים של מימן באמצעות מנגנון שבו היא מכסה את הפער בין עלות הייצור של מימן נקי למחיר השוק. זה מאפשר השקעות גם כאשר המימן עדיין לא תחרותי כלכלית.
הוועדה הטכנית של ארגון התקינה הבינ"ל	ISO/TC (2023)	תקן למערכות מימן בקנה מידה גדול, כולל פיתוח שיטות למדידת פליטות גזי חממה לאורך שרשרת הערך של המימן – מהייצור, דרך ההובלה ועד לצריכה. מטרת התקן היא להיות בסיס להסמכה ורגולציה של מימן "נקי" או "בר קיימא".
גלובלי	COP28 (2023)	בוועידת האקלים COP28 בדובאי (2023), 37 מדינות התחייבו ליישם הכרה הדדית בתעודות סביבתיות למימן, על בסיס עקרונות עיצוב משותפים. המטרה: למנוע פיצול רגולטורי ולתמוך בסחר עולמי במימן נקי.

רשות החדשנות השקיעה החל משנת 2018 ב-12 חברות ופרויקטים בתחום המימן הנקי במסגרת המסלולים השונים: החל מתמיכה בסטארט-אפים בשלב המו"פ, פרויקטים להטמעת יישום מחקרים אקדמיים בתעשייה וכלה בתמיכה בשיתופי פעולה בינלאומיים בין חברות. על פי נתוני רשות החדשנות, כ-3% מתוך השקעות הרשות בכל תחום האנרגיה, וכ-15% מתוך ההשקעות בתחום האנרגיה המתחדשת – היו במסגרת תוכניות או חברות שעסקו בפיתוח מימן נקי.

במסגרת תוכנית BIRD Energy הפועלת עם רשות החדשנות ומשרד האנרגיה לקידום שיתוף הפעולה בין חברות ישראליות ואמריקאיות, הוכרז בדצמבר 2024 על השקעה של 7.5M$ בחמישה פרויקטים.
במסגרת פרויקטים אלו, אושר פרויקט של חברת Nitrofix הישראלית וחברת Energy 1S1 האמריקאית, שיפתחו אמוניה ירוקה (אמוניה המיוצרת באמצעות שימוש במימן בתהליך ירוק).

כמו כן, בשנת 2023 תוכנית בירד תמכה בפרויקט משותף של החברה Energy Boson הישראלית, יחד עם Drexel University בפנסילבניה שבו עסקו השותפות בפיתוח מערכת לפירוק זפת, שמסייע לשיפור הפקת מימן ירוק ממקורות ביולוגיים.

במסגרת תוכנית משותפת עם חברת האנרגיה האיטלקית Snam, מחברות האנרגיה הגדולות באירופה, שפועלת לקידום פיתוחי מימן כחלק מהמעבר לאנרגיה ירוקה, יצאה רשות החדשנות בקול קורא לקידום שיתופי פעולה בתחום המימן. נרשמו שיתופי פעולה בתחום המימן בין Snam ובין H2Pro הישראלית, הכוללים מחקר משותף, יישום טכנולוגיות והשתתפות במכרזים בישראל ובאירופה.

בנוסף, התקבלו ארבעה מענקים מתוכנית Horizon Europe לקידום מו”פ בתחום המימן. את המענקים קיבלו מכון הטכניון, אוניברסיטת בן גוריון והחברה Hydrolite.

המימן הנקי הפך בשנים האחרונות לרכיב אסטרטגי במעבר העולמי לאנרגיה נקייה, עם מאות פרויקטים והצהרות השקעה מצד ממשלות, תאגידים ומשקיעים. עם זאת, הפער בין ההצהרות לבין היישום בפועל נותר משמעותי. חסמים רגולטוריים, עלויות ייצור גבוהות וסיכונים טכנולוגיים ממשיכים לעכב מימוש פרויקטים של מימן ירוק ומדגישים את הצורך במדיניות תומכת, תמריצים כלכליים ותשתיות מותאמות. גם בישראל, חוסר בהירות רגולטורית עולה כקושי ביישום פרויקטים בתחום המימן הירוק.

בישראל, אקוסיסטם חברות המימן מציב את המדינה בעמדה מרשימה ביחס לגודלה, הן במספר החברות הפעילות והן בהיקף ההשקעות. החברות הישראליות פועלות לאורך כל שרשרת הערך של המימן, תוך שימוש בטכנולוגיות חדשניות ומגוונות. מיפוי המשקיעים בחברות הישראליות מציג תמונה מרובת שחקנים, עם הובלה של גופים ישראלים, לצד נוכחות משמעותית של שחקנים בינלאומיים, המעידה על עניין בינלאומי בטכנולוגיות ישראליות.

המודל של עמקי מימן בעולם מציע פלטפורמה לקידום מחקר, יישום פיילוטים ושיתופי פעולה אזוריים. עם זאת, ניתוח עמקי מימן בארה”ב ובאירופה מעלה כי מרבית החברות השותפות בפרויקטים אלו הן חברות מבוססות, חברות אנרגיה ותשתית גדולות, לצד גופים ציבוריים ומוסדות אקדמיה. ייצוג הסטארט-אפים והחברות הצעירות במודל עמקי המימן נמוך מאוד. ניתוח זה עשוי להעיד על כך שצריך לבחון מודלים אחרים על מנת לקדם שחקנים צעירים וסטארט-אפים בישראל.

---

* כל המובא במאמר זה נכון ליום כתיבתו ובהתאם לנתונים אשר עמדו בפני מחבר המאמר. רשות החדשנות או מי מטעמה אינם נושאים באחריות כלשהי לנכונות אמיתות ו/או דייקנות הנתונים, כולם או חלקם. המאמר מתפרסם כהעשרה לציבור ואין לעשות בו שימוש מסחרי כלשהו, ובכלל זה, לצורך מכירתו, הפצתו/הצגתו.