燃料電池市場 – 世界の産業規模、シェア、トレンド、機会、予測、タイプ別（PEMFC、SOFC、PAFC、その他）、アプリケーション別（ポータブル、固定式、燃料電池車両）、規模別（小規模および大規模）、地域別、競争状況2018-2028年

市場概要

世界の燃料電池市場は2022年に51億8000万米ドルと評価され、予測期間中に19.75%のCAGRで成長しています。クリーンエネルギーの導入を促進することを目的とした有利な規制と政策、およびオフグリッド地域や遠隔地の電化への資金増加が、燃料電池市場の収益成長を牽引するでしょう。さらに、分散型発電技術に重点を移すための多様な投資プログラムの実施が、市場拡大を促進するでしょう。さらに、温室効果ガスの排出を緩和することに対する消費者の意識の高まりと、クリーン エネルギーへの重点の高まりが、製品の需要を刺激するでしょう。

主要な市場推進要因

環境への懸念と排出削減

世界の燃料電池市場の成長の背後にある主要な推進要因の 1 つは、環境問題に関する世界的な意識と懸念の高まりと、温室効果ガスの排出削減の緊急の必要性です。発電と輸送のための化石燃料の燃焼は、大気汚染と大気中の温室効果ガスの蓄積に大きく貢献し、最終的には気候変動につながります。

最小限の排出で電気化学プロセスによって電気を生成する燃料電池は、これらの環境問題に対処するための有望なソリューションと見なされています。燃料電池、特に水素燃料電池は、発電中に副産物として水蒸気と熱のみを生成します。このゼロ排出特性により、燃料電池は、パリ協定などの国際的な気候協定に沿って、大気汚染物質を削減し、二酸化炭素排出を軽減するための魅力的な選択肢になります。世界中の政府がより厳しい排出規制を実施し、野心的な持続可能性目標を設定する中、クリーンエネルギーソリューションとしての燃料電池の需要は高まり続けています。

輸送部門では、燃料電池車 (FCV) が自動車業界の二酸化炭素排出量を削減する手段として注目を集めています。FCV は長い走行距離、迅速な燃料補給、排気ガスゼロを実現し、都市部の大気汚染の主要原因の 1 つに対処しています。政府と自動車メーカーは、FCV 技術に投資し、インセンティブを提供し、水素燃料補給インフラを開発して、よりクリーンな輸送手段への移行をサポートしています。

エネルギー効率とエネルギーセキュリティ

燃料電池は、その優れたエネルギー変換効率で広く認識されており、世界の燃料電池市場の主要な推進力となっています。大量のエネルギーを熱として放散する従来の燃焼エンジンとは異なり、燃料電池は 50% を超えるエネルギー効率を達成でき、熱電併給 (CHP) アプリケーションで使用した場合、さらに高い効率を達成できます。この優れたエネルギー効率は、エネルギー消費と温室効果ガスの排出を削減するだけでなく、燃料資源の利用を最適化します。

燃料電池の効率は、化石燃料への依存を減らし、再生可能で低炭素の水素の利用を促進することで、エネルギー安全保障を強化する上で重要な役割を果たします。燃料電池の燃料として一般的に使用される水素は、天然ガス、バイオガス、再生可能電力を使用した水の電気分解、産業副産物など、さまざまな供給源から生成できます。原料のこの柔軟性により、燃料源が多様化し、供給途絶に対する脆弱性が緩和されるため、エネルギー安全保障が強化されます。

さらに、燃料電池は分散型エネルギー生成の可能性を秘めており、グリッドの回復力を高め、送電損失を最小限に抑えることができます。停電が発生しやすい地域や、従来の送電網インフラへのアクセスが限られている遠隔地では、燃料電池は信頼性の高いバックアップ電源として機能し、エネルギーの安全性と信頼性に貢献します。

技術の進歩とイノベーション

燃料電池技術の継続的な進歩は、世界の燃料電池市場を牽引する上で重要な役割を果たしています。継続的な研究開発の取り組みにより、燃料電池の効率、耐久性、および費用対効果が向上しました。これらの進歩により、従来のエネルギー技術と比較して、燃料電池の用途範囲が広がり、競争力が高まりました。

材料科学、触媒開発、製造技術の進歩により、燃料電池コンポーネント、特にプロトン交換膜燃料電池（PEMFC）と固体酸化物燃料電池（SOFC）のコストが効果的に削減されました。コスト削減により燃料電池は経済的に実行可能となり、定置発電、輸送、その他の分野で新たな機会が生まれています。

燃料電池技術の革新により、より堅牢で耐久性のあるシステムが開発され、運用寿命が延び、メンテナンスの必要性が減りました。耐久性の向上により、燃料電池は大型輸送、分散型発電、オフグリッド電源ソリューションなど、幅広い用途に適したものとなっています。

さらに、再生可能資源から生産されるグリーン水素など、代替の持続可能な水素生産方法の研究は、燃料電池技術の持続可能性と競争力の向上に貢献しています。これらの技術の進歩と革新は、世界の燃料電池市場の成長と、さまざまな業界での採用を促進し続けています。

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主要市場

高い製造コストとインフラストラクチャコスト

世界の燃料電池市場が直面している大きな課題の 1 つは、燃料電池技術に関連する比較的高い製造コストとインフラストラクチャコストです。これらのコストは、燃料電池の普及を阻み、従来のエネルギー技術と比較した競争力を阻害しています。

燃料電池には、プラチナなどの触媒を含む精密な製造プロセスと材料が必要であり、これらは高価になることがあります。プラチナは、電気を生成する電気化学反応を促進するために、プロトン交換膜燃料電池（PEMFC）の触媒として使用されます。プラチナなどの貴金属への依存を減らすことは、燃料電池のコスト効率を高めるための重要な課題です。

さらに、生産、貯蔵、配送施設を含む水素インフラストラクチャの構築には、多額の資本投資が必要です。燃料電池車（FCV）用の水素燃料補給ステーションの包括的なネットワークを構築するには、多額の資金援助が必要であり、インフラストラクチャの利用可能性が限られているため、FCVの市場浸透が制限される可能性があります。

この課題に対処するには、製造コストを下げることができる代替材料と触媒を目的とした研究開発の取り組みが必要です。製造プロセスの革新、生産の拡大、規模の経済の実現も、燃料電池システムの全体的なコストの削減に貢献できます。さらに、政府のインセンティブと補助金は、初期投資コストを相殺し、燃料電池技術の導入を促進する上で重要な役割を果たすことができます。

水素の供給と分配

さまざまな種類の燃料電池にとって重要な燃料である水素の入手可能性と分配は、世界の燃料電池市場にとって大きな課題です。水素の製造方法、貯蔵、および分配インフラストラクチャの開発はまだ初期段階にあり、物流と経済の障害に直面することがよくあります。

課題の 1 つは、水素原料の調達にあります。水素は、天然ガス、水電解、バイオマスなど、さまざまなソースから生成できますが、製造方法は環境的に持続可能で経済的に実行可能でなければなりません。たとえば、化石燃料から水素を製造すると、燃料電池の環境上の利点を打ち消す炭素排出につながる可能性があります。

水素の輸送と分配も課題となります。水素は密度が低いため、ガソリンやディーゼルなどの燃料に比べてエネルギー密度が低くなります。したがって、水素を効率的かつ安全に輸送および貯蔵するには、設置と維持に費用がかかる特殊なインフラストラクチャが必要です。

さらに、FCV 用の水素燃料補給ネットワークの構築には、立地、安全規制、資金調達に関する課題があります。この課題に取り組むための取り組みには、グリーン水素製造方法の進歩、水素貯蔵ソリューションの拡張、包括的な水素配送インフラストラクチャの構築が含まれます。政府、業界関係者、研究機関間の連携は、これらの障害を克服し、信頼性が高く持続可能な水素サプライ チェーンを確保する上で不可欠です。

主要な市場動向

水素インフラストラクチャの拡張

世界の燃料電池市場における顕著なトレンドの 1 つは、水素インフラストラクチャの大幅な拡張です。燃料電池、特にプロトン交換膜燃料電池（PEMFC）は、水素を主な燃料源とするため、燃料電池技術の普及には、水素燃料補給ステーションと製造施設の利用可能性とアクセス性が極めて重要です。

政府と民間セクターの利害関係者は、燃料電池車（FCV）と定置型燃料電池アプリケーションの需要増加に対応するため、水素インフラの開発に多額の投資を行っています。走行距離が長く、燃料補給が迅速で、排気ガスがゼロという特長を持つFCVの人気が高まるにつれ、政府とエネルギー企業は水素燃料補給ステーションのネットワークを確立するようになりました。ヨーロッパ、日本、韓国、カリフォルニアなどの地域では、水素燃料補給インフラが大幅に拡大しています。

再生可能エネルギー源と電気分解を使用して生成されるグリーン水素など、水素製造方法の革新は、より持続可能で費用対効果の高い水素サプライチェーンに貢献しています。再生可能電力で駆動する電解装置は、燃料電池用のクリーンな水素を生成する上で重要な役割を果たします。水素エコシステムは、さまざまな産業をサポートするために進化しています。輸送以外にも、水素は工業プロセス、エネルギー貯蔵、グリッドサポートへの応用が検討されており、インフラ拡張の必要性がさらに強調されています。

脱炭素化と持続可能性の取り組み

世界の燃料電池市場におけるもう 1 つの重要な傾向は、脱炭素化と持続可能性の取り組みへの注目が高まっていることです。政府、企業、個人は、エネルギーの生産と消費が環境に与える影響をより意識するようになっています。排出量が最小限で効率が高いことで知られる燃料電池は、これらの持続可能性の目標とよく一致しています。

燃料電池車 (FCV) は、輸送部門からの温室効果ガス排出を軽減する手段として注目を集めています。政府と自動車メーカーは、内燃機関車からの移行に向けて FCV 技術に投資しています。

再生可能エネルギー源を使用して水素を生産すること、一般にグリーン水素と呼ばれる水素への注目が高まっています。このアプローチにより、燃料電池で使用される水素燃料のカーボンフットプリントが最小限に抑えられ、脱炭素化の取り組みに貢献します。

燃料電池、特に固体酸化物燃料電池 (SOFC) は、分散型エネルギー生成システムに統合されています。燃料電池は、再生可能資源またはバイオガスから得られる水素を使用したオンサイト発電を可能にし、集中型化石燃料発電所への依存を減らします。燃料電池の高いエネルギー変換効率は、住宅や商業ビルの熱電併給 (CHP) システムなど、エネルギーの節約と持続可能性が最も重要であるアプリケーションで高く評価されています。

セグメント別インサイト

タイプ別インサイト

プロトン交換膜燃料電池 (PEMFC) セグメントは、世界の燃料電池市場で大きな市場シェアを占めています。PEMFC は、優れたエネルギー効率、低排出、およびさまざまなアプリケーションでの汎用性で知られています。これらは、迅速な燃料補給、長い走行距離、排気ガスゼロなどの利点を提供することで、FCV で重要な役割を果たします。

水素自動車への関心の高まりは、PEMFC 採用の大きな機会をもたらします。さらに、PEMFC は、データ センター、病院、通信インフラストラクチャなどの重要なアプリケーションに信頼性の高いバックアップ電源を提供します。起動が速く、エネルギー密度が高いため、このような目的に非常に適しています。

さらに、PEMFC は、スマートフォン、ラップトップ、その他の電子機器用のポータブル燃料電池充電器にも使用されています。従来のバッテリーと比較して動作時間が長いため、機器を長時間使用する必要があるユーザーに好まれています。

倉庫や配送センターでは、迅速な燃料補給、1 つのタンクでの長時間の動作、排出ガスゼロなどの利点により、PEMFC 駆動のフォークリフトの人気が高まっています。これらの利点は、運用効率の向上に貢献します。さらに、PEMFC はエネルギー変換効率が高いことで知られており、エネルギー効率が重要となるさまざまな用途にとって魅力的な選択肢となっています。

最後に、PEMFC は主に水蒸気の排出を最小限に抑える点も注目に値します。この特性により、PEMFC は環境に優しく、厳しい排出規制のある都市部での用途に適しています。

サイズ

小規模

燃料電池は従来のリチウムイオン電池に比べてエネルギー密度が高く、長いバッテリー寿命が重要なセールスポイントとなるスマートフォン、ラップトップ、タブレットなどのポータブル電子機器に適しています。小型燃料電池は、停電が発生しやすい地域での重要な用途のバックアップ電源としても機能し、信頼性の高い途切れない電力供給が不可欠な通信機器、遠隔地の気象観測所、緊急対応システムなどにも使用されています。

水素燃料電池は、倉庫や物流センターのフォークリフトやその他の資材搬送機器に電力を供給するためにますます採用されており、迅速な燃料補給やゼロ排出などの利点があり、運用効率が向上します。

さらに、小型燃料電池 CHP (熱電併給) システムは、家庭に電気と熱の両方を供給し、発電中に発生する廃熱を暖房や温水に利用することで高いエネルギー効率を実現し、全体的なエネルギー消費を削減します。燃料電池は、船舶やレクリエーション用車両の電源としても検討されており、騒音や排出ガスの低減、ボートやキャンプ愛好家にとっての運転距離の延長などの利点があります。

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地域別インサイト

予測期間中、アジア太平洋地域が市場を支配すると予想されます。アジア太平洋地域は、エネルギー需要の増大、環境問題の高まり、クリーンエネルギー技術を推進する政府の取り組みなどの要因によって、世界の燃料電池市場で重要な役割を果たしています。日本、韓国、中国を含むアジア太平洋地域のいくつかの国は、燃料電池技術の採用を促進するための支援政策とインセンティブを実施しています。これらの政策には、補助金、固定価格買い取り制度、税制優遇措置、研究資金が含まれます。

アジア太平洋諸国における燃料電池の研究開発への大規模な投資により、燃料電池の効率、耐久性、費用対効果は著しく向上しました。政府、学界、産業界の協力は、この分野でのイノベーションの推進に役立っています。自動車、エレクトロニクス、エネルギーの各分野を含む強力な産業基盤を持つアジア太平洋地域は、さまざまな用途にわたる燃料電池の製造と展開において極めて重要な役割を果たす戦略的立場にあります。特に、日本や韓国などの国は、FCV の開発とインフラに多額の投資を行っています。

FCV への関心の高まりは、燃料電池メーカーと水素インフラプロバイダーにとって有利な機会をもたらします。燃料電池、特に熱電併給 (CHP) アプリケーションは、住宅、商業、産業部門に分散型エネルギー生成ソリューションを提供し、エネルギーの回復力と効率性を高める取り組みと一致しています。

結論として、アジア太平洋地域は、支援政策、強力な研究開発努力、強力な産業基盤、輸送部門での採用の増加、環境への懸念の高まりにより、世界の燃料電池市場で極めて重要な役割を果たしています。燃料電池技術と水素開発に対するこの地域の確固たる取り組みは、クリーンかつ持続可能なエネルギーソリューションへの世界的な移行に大きく貢献する立場にあります。

最近の動向

• 2023年2月、水素およびメタノール燃料電池のサプライヤーであるSFC Energy AGは、FC TecNrgy Pvt Ltdと戦略的協力契約を締結し、インドに水素およびメタノール燃料電池の製造施設を設立しました。SFC Energy AGは燃料電池の製造と品質保証を監督し、FC TecNrgy Pvt. Ltdはカスタマイズされた燃料電池ソリューションの開発、設置、統合に注力します。この開発は、炭素排出量の削減とクリーンエネルギーの促進を目指すインドの国家グリーン水素ミッションに沿ったものです。
• 2022年8月、ボッシュはサウスカロライナ州の施設で燃料電池スタックを製造するために2億ドルを超える投資を発表しました。この投資は、米国における水素を動力源とする電気商用トラック用燃料電池の開発を支援するものです。燃料電池の生産は 2026 年に開始される予定です。ボッシュは、燃料電池技術の進歩のために、2024 年までに世界で約 10 億米ドルを投資する予定です。

主要な市場プレーヤー

• Ballard Power Systems Inc.
• Horizon Fuel Cell Technologies Pte. Ltd.
• 東芝エネルギーシステムズ株式会社ソリューションズ株式会社
• FuelCell Energy Inc.
• Plug Power Inc.
• Nuvera Fuel Cells LLC
• Intelligent Energy Limited
• SFC Energy AG
• 三菱パワー株式会社
• Cummins Inc.