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力アプリケーションの需要増です。
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、二酸化炭素排出量を削減すること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生み出す可能性があります。
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、その場合は抑制的に作用する。
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ことになる。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供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するために行われたものです。
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、電池の用途が増えることは、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。
水素エネルギー貯蔵市場を状態別に分類すると、気体、液体、固体に分けられる。水素エネルギー貯蔵市場では、気体が最も大きなシェアを占めており、次いで液体となっています。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るからです。
水素エネルギー貯蔵市場は、技術別に圧縮、液化、材料ベースの3つに分類されます。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。
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、運輸セグメントが最も速い成長シェアを占めています。輸送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ており、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でしょう。
水素エネルギー貯蔵市場は、エンドユーザー別に、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、産業部門が45.1％を占めています。化学産業および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る。
水素エネルギー貯蔵市場は、欧州地域が最大市場、次いでアジア太平洋地域と推定されます。欧州地域は予測期間中、最も急成長している市場であると予測されます。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。
【目次】
1 はじめに（ページ番号 – 29）
1.1 調査目的
1.2 定義
1.3 含有率と除外項目
表1 水素エネルギー貯蔵市場：含まれるもの、含まれないもの
1.4 マーケットスコープ
図1 市場の細分化
1.4.1 地域範囲
1.4.2年考慮
1.5 通貨
1.6 制限
1.7 ステークホルダー
1.8 変更点のまとめ
2 研究方法 (ページ – 34)
2.1 調査データ
図2 水素エネルギー貯蔵市場：調査設計
2.2 市場の内訳とデータの三角測量
図 3 データの三角測量の方法
2.2.1 二次データ
2.2.1.1 二次資料からの主要データ
2.2.2 一次データ
2.2.2.1 一次資料からの主要データ
2.2.2.2 プライマリーの内訳
図4 一次面接の内訳：企業別、呼称別、地域別
2.3 市場規模の推定
2.3.1 需要側の指標
図5 水素エネルギー貯蔵の需要を分析・評価するために考慮した主な指標
2.3.1.1 需要サイドの前提条件
2.3.1.2 需要側での計算方法
2.3.2 供給サイドの分析
図 6 市場の供給を評価するために考慮した主な指標
図 7 市場：供給側の分析
2.3.2.1 前提条件と算出方法
2.3.3 フォーキャスト
図8 企業の収益分析（2021年
3 エグゼクティブサマリー (ページ – 44)
表2 市場のスナップショット
図 9 2021 年、欧州が最大シェアを獲得
図 10 2027 年、技術別では圧縮分野が市場をリードする見込み
図 11 アプリケーション別では、2027 年に定置用電源が最大シェアを占めると予測。
図 12 2027 年、エンドユーザー別では産業部門が最大シェアを占める見込み
4 プレミアムインサイト (Page No. – 48)
4.1 市場における魅力的な機会
図 13 カーボンフットプリントの削減における水素の貢献が、2022 年から 2027 年にかけて市場の成長を押し上げる
4.2 市場（地域別
図 14 予測期間中に最も高い CAGR を示す欧州市場
4.3 欧州市場：エンドユーザー別、国別
図 15 2021 年、欧州の産業用エンドユーザーとドイツが最大シェアを獲得
4.4 市場（国別
図 16 2027 年、州別ではガスが最大の市場シェアを占める
4.5 市場（アプリケーション別
図 17 アプリケーション別では定置型電源が 2027 年に大きな市場シェアを占める
4.6 市場（エンドユーザー別
図 18 2027 年、エンドユーザー別では産業分野が市場を支配する
5 市場概要 (ページ – 52)
5.1 はじめに
5.2 市場ダイナミクス
図 19 市場：市場ドライバー
5.2.1 ドライバ
5.2.1.1 産業分野での水素需要の増加
図 20 電力消費量（twh）、2017 年～2020 年
5.2.1.2 定置・移動体動力用途での水素需要の増加
表3 化石燃料の排出レベル（エネルギー10億Btu当たりのポンド）、2021年
5.2.1.3 各国における水素インフラの整備状況
5.2.2 拘束事項
5.2.2.1 水素エネルギー貯蔵に伴う高い資本コスト
5.2.3機会
5.2.3.1 電力-ガス変換技術の商業化の拡大
図 21 再生可能エネルギー純増容量、資源別（GW）、2019-2021 年
5.2.3.2 自動車燃料としての水素の需要増加
図 22 2020 年における燃料電池車のストック
5.2.3.3 水素経済発展を支援する政府の取り組みが活発化
表4 主要国による水素需要喚起のための政策
5.2.4 課題
5.2.4.1 電池貯蔵技術への投資の増加
図 23 エネルギー貯蔵技術におけるリチウムイオンの優位性
5.2.4.2 水素からのエネルギー生産に関わる技術的課題
5.3 Covid-19の影響
5.4 顧客のビジネスに影響を与えるトレンド/混乱
5.4.1 市場における収益の変化と新たな収益ポケット
図 24 水素エネルギー貯蔵事業者の収益推移
5.5 価格分析
5.5.1 インディケイティブ・プライシング分析
表5 水素塩の洞窟を利用した水素エネルギー貯蔵コスト
5.6 バリューチェーン分析
図 25 水素エネルギー貯蔵市場：バリューチェーン分析
5.6.1 原料供給者
5.6.2 水素エネルギー貯蔵システムプロバイダー
5.6.3 ディストリビューター
5.6.4 エンドユーザー
5.7 技術分析
図26 水素エネルギー貯蔵システムの要素
5.8 貿易の分析
5.8.1 輸出シナリオ
表6 HSコード：280410の国別輸出シナリオ（2019-2021年）（USD
5.8.2 インポートシナリオ
表7 HSコード：280410の国別輸入シナリオ（2019-2021年）（USD
5.9 主要な会議・イベント、2022-2023年
表8 水素エネルギー貯蔵市場：会議・イベントの詳細リスト
5.10 マーケットマップ
図 27 水素エネルギー貯蔵システム：市場マップ
5.11 イノベーションと特許登録
表 9 水素エネルギー貯蔵市場：技術革新と特許登録数
5.12 ケーススタディ分析
5.12.1 再生可能な水素技術で、電気水素パートナーシップは成功を繰り返すことを望む
5.13 関税と規制の枠組み
5.13.1 規制機関、政府機関、その他の組織
表 10 北米：規制機関、政府機関、その他の組織のリスト
表 11 ヨーロッパ：規制機関、政府機関、その他の組織のリスト
表 12 アジア太平洋地域：規制機関、政府機関、その他の組織のリスト
5.13.2 水素エネルギー貯蔵市場：規制の枠組み
表 13 規制の枠組み：地域別市場
5.14 ポーターズファイブフォース分析
図 28 市場：ポーターズファイブフォース分析
表 14 市場：ポーターズファイブフォース分析
5.14.1 新規参入の脅威
5.14.2 サプライヤーのバーゲニングパワー
5.14.3 買い手のバーゲニングパワー
5.14.4 代替品への脅威
5.14.5 競争相手の強さ
5.15 主要なステークホルダーと購買基準
5.15.1 購入プロセスにおける主要なステークホルダー
図 29 購入プロセスにおけるステークホルダーの影響力（上位エンドユーザー別
表 15 購入プロセスにおけるステークホルダーの影響力（上位エンドユーザー別）(%)
5.15.2 購入基準
図30 上位4社のエンドユーザーの主な購買基準
表 16 主な購買基準（エンドユーザー別
6 ハイ ドロジェン エネルギー貯蔵市場, 州別 (Page No. – 77)
6.1 はじめに
図 31 州別市場（2021 年
表 17 州別市場、2016 年～2019 年 (百万米ドル)
表 18 州別市場、2020-2027 年 (百万米ドル)
6.2 ガス
6.2.1 ガス状で水素を貯蔵するのはコスト効率が良い
6.3 リキッド
6.3.1 液体水素はエネルギー密度が高く、幅広い産業用途に利用できる
6.4 SOLID
6.4.1 大容量の水素を固形で少量ずつ貯蔵することができる
7 ハイ ドロジェン エネルギー貯蔵市場, 技術別 (Page No. – 80)
7.1 はじめに
図 32 技術別市場（2021 年
表 19 技術別市場、2016 年～2019 年 (百万米ドル)
表 20 技術別市場、2020-2027 年 (百万米ドル)
7.2圧縮
7.2.1 圧縮は簡単で費用対効果の高い水素貯蔵技術である
表 21 圧縮：地域別市場、2016-2019 (百万米ドル)
Table 22 圧縮：地域別市場、2020-2027 (百万米ドル)
7.3 液状化現象
7.3.1 液化需要を促進するための、より高い容積の貯蔵と蒸発損失の減少
表 23 液化：地域別市場、2016-2019 (百万米ドル)
表24 液化：地域別市場、2020-2027年（百万米ドル）
7.4 マテリアルベース
7.4.1 より高い水素貯蔵容量と材料系水素貯蔵技術の信頼性が需要を牽引する可能性が高い
7.4.2 金属水素化物
7.4.2.1 金属水素化合物は水素のオンサイト長期貯蔵を可能にする
7.4.3 カーボン吸収
7.4.3.1 炭素原子と水素分子の間に高い相互作用力があり、効果的な水素エネルギー貯蔵が可能になる
表 25 材料ベース：地域別市場、2016 年～2019 年 (百万米ドル)
表 26 材料ベース：地域別市場、2020-2027 年 (百万米ドル)
8 用途別ハイブリッドエネルギー貯蔵市場 (Page No. – 86)
8.1 はじめに
図33 アプリケーション別市場（2021年
表 27 アプリケーション別市場、2016-2019 (百万米ドル)
表 28 アプリケーション別市場、2020-2027 年 (百万米ドル)
8.2 定置型電源
8.2.1 グリッド停止時のバックアップ発電に水素燃料電池が採用され、市場成長を後押しする
表 29 定置電力：地域別市場、2016 年～2019 年（百万米ドル）。
Table 30 定置電力：地域別市場、2020-2027 (百万米ドル)
8.3 輸送
8.3.1 輸送部門の脱炭素化が市場の成長を促進する
表 31 輸送：地域別市場、2016 年～2019 年 (百万米ドル)
表 32 輸送：地域別市場、2020-2027 年 (百万米ドル)
9 ハイ ドロジェン エネルギー貯蔵市場, エンドユーザー別 (Page No. – 91)
9.1 はじめに
図34 市場（エンドユーザー別、2021年
表33 エンドユーザー別市場、2016-2019 (百万米ドル)
表 34 エンドユーザー別市場、2020-2027 年 (百万米ドル)
9.2 電気事業者
9.2.1 再生可能エネルギー発電の拡大が水素エネルギー貯蔵システムの需要を促進する
表 35 電気事業者：地域別市場、2016 年～2019 年 (百万米ドル)
表 36 電気事業者：地域別市場、2020-2027 年 (百万米ドル)
9.3 INDUSTRIAL
9.3.1 化学産業における水素の用途拡大が、水素貯蔵システムの需要を促進する
表 37 産業用：地域別市場、2016 年～2019 年 (百万米ドル)
表 38 産業用：地域別市場、2020-2027 年 (百万米ドル)
9.4 商業用
9.4.1 業務用スペース暖房への水素利用が業務用分野を牽引する
表 39 業務用：地域別市場、2016-2019 (百万米ドル)
表40 業務用：地域別市場、2020-2027年（百万米ドル）
…
…
【本レポートのお問い合わせ先】
www.marketreport.jp/contact
レポートコード：EP 7389
