水素エネルギー貯蔵の世界市場は、2022年の推定市場規模138億米ドルから、2027年には1192億米ドルに達すると予測され、予測期間中に54.0%のCAGRで推移します。水素エネルギー貯蔵市場の成長要因は、産業分野での水素需要の増加、定置およびモバイル電源アプリケーションの需要増です。
水素エネルギー貯蔵市場は、プレイヤーの大半が進行中のプロジェクトに事前融資しているため、COVID-19の影響を緩やかに受けている」。ベンダーやサプライヤーからの遅延があり、その結果製造に遅れが生じているが、市場の主要プレーヤーはニーズを満たす代替サプライヤーを見出している。人手不足、設備の停止、高圧ギヤ供給業者の不足、請負業者や下請け業者の生産性低下などにより、設置やメンテナンス業務に深刻な影響が及んでいます。プラグパワー社（米国）のような企業は、収益の伸びを何とか報告しているものの、第三者からの資金調達に依存しています。これらの第三者資金提供者が投資を中止したり、COVID-19の影響で流動性問題に直面したりすると、メーカーはプロジェクト開発のための資金を確保できなくなるため、水素エネルギー貯蔵市場に直接影響を与えることになります。
水素は、ガラス、肥料、金属精錬、化学など、さまざまな産業用途で使用されています。これらの産業はすべて、環境に関する法律や顧客の好みによって、二酸化炭素排出量の削減が急務となっています。従来の化石燃料を使用する溶融システムは、その能力がピークに達しており、CO2、NOx、SOxの厳しい排出規制を満たすことが課題となっています。例えば、ガラス産業では、複雑で高価なアドオン技術を導入しても、目標を達成することはますます困難になっています。そこで、水素加熱のような代替燃料の利用が最も現実的で実用的な解決策であると考えられています。これは、電気炉の昇圧とハイブリッド溶融システムの組み合わせ、あるいは全電動化によって達成されるかもしれない。様々な水素エネルギー貯蔵システムプロバイダーが、ガラス製造の「ゼロエミッションプロセス」への移行を目指しており、多くの選択肢を検討している。さまざまな国が、クリーンなエネルギー生成を実現するために、二酸化炭素排出量の削減に注力しています。例えば、ドイツガラス工業連盟（BV Glas）は、エッセンのHyglassプロジェクトを通じて、グリーン水素をガラス製造の燃料としていかに利用できるかを研究しています。このプロジェクトは、ガス・熱研究所（GWI）と共同で、工業プラントで水素を利用するための基礎を作っています。ガラスは重要な原料であるため、溶解工程で天然ガスを水素に置き換えることで、ドイツ全体で年間約330万トンのCO2排出量を削減することができます。
石油精製分野では、水素エネルギー貯蔵システムが重要な役割を担っています。水素は、石油精製やアンモニア合成に多く使われている。製油所では精製過程で副産物として水素が発生しますが、この副産物水素は通常、製油所全体の水素需要を賄うには不十分な量です。そのため、天然ガスやナフサを改質することで、オンサイトで水素を製造することが必要となります。天然ガス改質装置は、製油所全体の水素需要に対応するため、オンサイトで建設されることが多い。
このように、様々な最終産業における水素エネルギー貯蔵システムの需要の高まりは、これらの産業における水素エネルギー貯蔵市場の需要を創出するものと思われます。
水素の貯蔵方法には、高圧タンクでの圧縮ガス貯蔵、デュワーでの-253℃での液体貯蔵、化学物質や金属化合物との反応・吸着による化学的貯蔵の3つがある。電気分解により、電気を水素の形で蓄えることができる。貯蔵した水素は再び電気として利用できるが、現時点では他の貯蔵技術に比べて往復の生産性が低い。しかし、水素エネルギー貯蔵は、電池に比べて貯蔵容量が大きいため、急速に関心が高まっている。
現在、水素エネルギー貯蔵は化石燃料よりも高価である。液体水素は気体水素よりも密度が高く、液化が必要なため、複雑な機械設備が必要でコストもかかる。また、水素貯蔵は、水素を表面上の固体に貯蔵する物理的貯蔵に代わる方法である。これらの水素貯蔵システムのほとんどは、初期段階または開発段階にある。これらのシステムでは、水素の充放電にかかるコストと時間が高く、またプロセスコストもかかる。水素は、貯蔵コストが下がらない限り、将来有望な燃料として機能するが、その場合、抑制的に作用する。
電力からガスへの変換技術の商業化は、エネルギーシステムに柔軟性を与え、それによってエネルギー市場における不安定な再生可能エネルギーの効率的な統合を可能にするため、次の大きな課題となっている。商業分野では、水素は燃料電池を使った輸送や空間暖房の目的で使用されている。国際エネルギー機関（IEA）によると、2030年には、暖房用に使用されると予想される最大4トンの潜在的な水素が再生可能エネルギー資源から供給され、ひいては二酸化炭素の排出量削減に貢献するとしている。水素は大量のエネルギーを保持するため、暖房用としてはかなり効率的である。以下の表は、2019年から2021年までのさまざまな資源による再生可能エネルギーの容量追加を示したものです。Power-to-Gas技術も、燃料電池車や空間暖房目的のグリーン水素に幅広い機会を提供します。長期的には、商業部門の季節変動のバランスを取るために、大規模かつ長期的な水素の貯蔵を提供する上で、電力-ガス技術は重要な役割を果たす可能性があります。例えば、2019年4月、Nikola MotorはNel Hydrogenに、米国における448台の電解槽と関連する燃料補給装置の契約を発注しました。これは、ニコラが米国で30の水素燃料補給ステーションからなる燃料補給ネットワークを展開し、水素燃料電池で走行する商用車や乗用車をサポートできるようにするためのものです。
技術の進歩と電気自動車の需要の高まりにより、水素エネルギー貯蔵よりもバッテリー貯蔵の方が安価なため、バッテリー貯蔵の価格は下がってきています。アジア太平洋地域、ヨーロッパ、北米の主要企業は、電気自動車やその他の電力アプリケーションのニーズに応えるため、リチウムイオン電池の製造に向けた投資の増加に注力しています。さらに、2019年のエネルギー情報局（EIA）の予測によると、太陽光、風力、その他の非水力発電の再生可能エネルギーは、今後2年間、エネルギーポートフォリオの中で最も急速に成長する分野となるでしょう。これにより、エネルギー貯蔵技術、特にリチウムイオン電池への関心がさらに高まると予想され、グリッドにおける単なるプレーヤー以上の存在となるような態勢が均等に整いつつあります。
リチウムイオンに比べて電池の電気代が下がったことで、高い電気供給量を必要とするプラント、特に天然ガスプラントから注目されるようになったのです。その結果、電池は様々な地域の電力レベルを維持するために短時間で迅速な調整を行うために使用されている。リチウムイオン電池は、今後数年間で最も重要な技術になると思われ、電池の継続的な改善により、さらに4〜8時間エネルギーを蓄えることができる利点があります。したがって、電池の使用量の増加は、近い将来、水素エネルギー貯蔵システムにとって大きな課題となる可能性があります。
予測期間中、水素エネルギー貯蔵市場の州別セグメントでは、ガスが最大になると予想される
水素エネルギー貯蔵市場を州別に見ると、ガス、液体、固体に区分される。水素エネルギー貯蔵市場では、ガスが最も大きなシェアを占め、次いで液体が多い。気体である水素は、無色で非常に燃えやすく、他のすべての元素の中で最も軽いため、圧縮して気体として貯蔵する費用対効果の高い方法が複数あり、これが予測期間中に水素エネルギー貯蔵市場の状態セグメントを牽引すると予想されます。
予測期間中、圧縮は技術別水素エネルギー貯蔵市場で最大の貢献者になると予想される
水素エネルギー貯蔵市場を技術別に分類すると、圧縮、液化、材料ベースに分けられます。2021年の水素エネルギー貯蔵市場のシェアは、圧縮セグメントが58.3％を占めています。圧縮による簡単でコスト効率の高い水素貯蔵は、予測期間中に水素エネルギー貯蔵でその需要を生み出すと思われます。
予測期間中、用途別では運輸分野が最も成長すると予想される
水素エネルギー貯蔵市場は、用途別に定置電力と運輸に区分される。2021年の水素エネルギー貯蔵市場のCAGRは63.7%で、運輸部門が最も急成長しているシェアを占めています。運輸部門の脱炭素化に向けた注目の高まりが、アプリケーション部門を牽引し、それゆえ、今後数年間で水素エネルギー貯蔵の需要を増加させる。
予測期間中、水素エネルギー貯蔵市場のエンドユーザー別では、産業分野が最大の貢献者になると予想されます。
水素エネルギー貯蔵市場をエンドユーザー別に見ると、電力会社、産業用、商業用に区分されます。2021年の水素エネルギー貯蔵市場のシェアは、産業用セグメントが45.1％を占めています。化学産業と肥料における水素エネルギー貯蔵の用途の増加が、予測期間中に水素エネルギー貯蔵の需要を促進すると思われます。
欧州が水素エネルギー貯蔵の世界市場を支配する見込み
水素エネルギー貯蔵市場の最大市場は欧州地域と推定され、次いでアジア太平洋地域となります。欧州地域は、予測期間中に最も急速に成長する市場と予測されます。欧州の水素エネルギー貯蔵市場の成長は、燃料電池プロジェクトの増加や、住宅・商業分野での導入に向けた政府の取り組みが続くことで推進されると予測されます。
主な市場参加者
水素エネルギー貯蔵市場の主要プレイヤーは、シーメンス・エナジー（ドイツ）、リンデplc（アイルランド）、ENGIE（フランス）、エア・リキード（フランス）、エアープロダクツ（ペンシルバニア）であります。2018年から2021年にかけて、各社は水素エネルギー貯蔵市場でより大きなシェアを獲得するために、契約＆協定、投資＆拡大、パートナーシップ、コラボレーション、アライアンス＆ジョイントベンチャーなどの成長戦略を採用しました。
この調査レポートは、水素エネルギー貯蔵市場を状態、技術、用途、エンドユーザー、地域別に分類しています。
- 州別では、水素エネルギー貯蔵市場は以下のように区分されています。
ガス
液体
固体 - 技術別では、水素エネルギー貯蔵市場は以下のように区分されています。
圧縮
液化
材料ベース - アプリケーション別では、水素エネルギー貯蔵市場は以下のように区分されています。
定置電力
輸送 - 最終用途別では、水素エネルギー貯蔵市場は以下のように区分されています。
産業用
商業
電気事業者 - 地域別では、水素エネルギー貯蔵市場は以下のように区分されています。
北米
南米
欧州
アジア太平洋地域
中東・アフリカ
最近の動向
2022年1月、Linde plcはYaraと24MWのグリーン水素プラントを建設し、提供する契約を締結した。
2021年12月、Chart IndustriesはHowdenと連携し、先進的な水素ソリューションを提供、Howdenのガス圧縮システムをChart Hydrogenの製品に組み込んだ。
2021年2月、シーメン・エナジーはエア・リキードと提携し、PEM（プロトン交換膜）電解技術に関する専門知識を提供し、水素製造用の大規模電解槽を開発する。
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