ヨーロッパの固体酸化物燃料電池市場 - タイプ別（平面型および管状型）、用途別（固定型、輸送用およびポータブル型）、エンドユーザー別（商業用、データセンター、軍事および防衛用およびその他）、国別、競合予測および機会別、2018～2028年

市場概要

欧州の固体酸化物燃料電池市場は2022年に95億6000万米ドルと評価され、2028年までの予測期間中に13.77%のCAGRで堅調な成長が見込まれています。固体酸化物燃料電池（SOFC）は、水素、天然ガス、バイオガス、アンモニアなど、さまざまな燃料源を使用して機能する能力を備えています。この固有の燃料柔軟性により、動的なエネルギーランドスケープと移行戦略に効果的に適応し、グリーン水素と従来の燃料の両方の進化に対応できます。その結果、この特性が市場の成長を牽引しています。

主要な市場推進要因

クリーンエネルギーソリューションへの注目度の高まり

欧州の固体酸化物燃料電池（SOFC）市場の成長に貢献している主な要因の1つは、クリーンエネルギーソリューションへの注目度の高まりです。世界が気候変動に対処し、温室効果ガスの排出を削減するという緊急の必要性に取り組む中、欧州諸国は環境に優しい技術の採用を主導してきました。この文脈で、SOFCは効率が高く排出量が最小限であることから、有望なソリューションとして浮上しています。

欧州の炭素排出削減への取り組みは、パリ協定に基づく野心的な目標と一致しています。多くの欧州諸国がエネルギー部門の脱炭素化に向けて積極的な目標を設定しており、それには化石燃料からの移行が必要です。SOFCは、信頼性が高く効率的なクリーンな電気と熱の供給源を提供することで、この移行において重要な役割を果たします。水素、天然ガス、バイオガスなど、さまざまな燃料を利用できるため、さまざまなエネルギー環境に非常に適応できます。

さらに、欧州連合は、SOFC 技術に関連する研究開発プロジェクトに多額の投資を行ってきました。Horizon 2020 や欧州グリーンディールなどの資金提供イニシアチブでは、SOFC の開発と商業化を支援するために多額のリソースが割り当てられています。この財政的支援により、公共部門と民間部門の両方の利害関係者が SOFC 技術に投資するようになり、大陸全体での採用がさらに促進されました。

さらに、欧州のエネルギー市場では、分散化への傾向が強まり、分散型エネルギー生成へと移行しています。SOFC は、モジュール性とさまざまな規模で動作できることから、分散型エネルギーシステムに適しています。これは、分散型エネルギー生産を促進することでエネルギーの安全性と回復力を強化することを目的とする欧州エネルギー戦略と一致しています。

要約すると、気候変動への懸念と野心的な脱炭素化目標によって推進されているクリーンエネルギーソリューションへの注目の高まりは、欧州 SOFC 市場の大きな推進力となっています。この技術の汎用性、効率性、欧州のエネルギー政策との整合性により、環境への影響を軽減しながら大陸の増大するエネルギー需要を満たす魅力的な選択肢となっています。

SOFC 技術と製造の進歩

欧州の固体酸化物燃料電池 (SOFC) 市場の成長の主な推進力の 1 つは、SOFC 技術と製造プロセスの継続的な進歩です。時間の経過とともに、SOFC の効率、耐久性、コスト効率の向上に大きな進歩が見られ、さまざまな用途で競争力が高まっています。

効率は、欧州での SOFC の採用において重要な役割を果たします。これらの燃料電池は高い電気効率を示しており、60% を超えることもよくあります。さらに、熱電併給（CHP）システムを通じて電気と熱の両方を同時に生成する機能があり、全体的なエネルギー効率レベルは80％を超える可能性があります。このレベルの効率は、データセンター、産業プロセス、住宅暖房など、エネルギーコストと環境問題が重要な産業やアプリケーションで特に価値があります。

材料と製造技術の進歩も、市場の成長に大きく貢献しています。研究者とメーカーは、導電性と耐久性の向上など、性能特性を強化した新しいセラミック材料の開発に熱心に取り組んでいます。さらに、積層造形（3Dプリント）などの革新的な製造方法により、SOFCコンポーネントの製造が合理化され、コスト削減とリードタイムの短縮につながっています。

さらに、SOFCと風力や太陽光などの再生可能エネルギー源の統合は、ヨーロッパで大きな注目を集めています。電気分解から生成された再生可能水素を利用したり、SOFCを断続的な再生可能エネルギー源と直接組み合わせたりすることで、24時間体制で信頼性が高くクリーンな発電を確保できるようになります。この統合は、エネルギーミックスにおける再生可能エネルギーの割合を増やすという欧州連合の目標と一致しています。

学術機関、研究組織、業界関係者間のコラボレーションも、欧州の SOFC 市場の推進に重要な役割を果たしてきました。これらのパートナーシップにより、次世代 SOFC 技術の開発が加速し、国境を越えた知識の共有が促進されました。さらに、製造プロセスのスケールアップが促進され、コスト削減と商業的実行可能性の向上につながりました。

結論として、SOFC 技術と製造プロセスの継続的な進歩は、効率の向上、コスト削減、再生可能エネルギー源との統合を可能にすることで、欧州の SOFC 市場を牽引しています。これらの開発により、SOFC はヨーロッパ大陸全土の幅広い用途において競争力のある持続可能なソリューションとして位置付けられています。

分散型エネルギー ソリューションの需要の高まり

分散型エネルギー ソリューションの需要の高まりは、ヨーロッパの固体酸化物燃料電池 (SOFC) 市場にとって大きな推進力となっています。分散化には、従来の集中型の発電および配電システムからの移行が伴い、局所的なエネルギー生産が優先されます。分散型エネルギー ネットワークで動作する SOFC の汎用性、拡張性、容量は、このトレンドに非常に適しています。

エネルギーのセキュリティと回復力は、ヨーロッパで分散型エネルギー ソリューションの需要を促進する主な要因です。従来の集中型電力網は、異常気象、サイバー攻撃、機器の故障などの混乱に対して脆弱です。対照的に、SOFC などの技術で駆動する分散型エネルギー システムは、より信頼性が高く回復力のあるエネルギー供給を提供します。これは、エネルギー供給の中断が重大な経済的および社会的影響を及ぼす可能性がある地域では特に重要になります。

SOFC は、住宅、商業、産業部門など、さまざまな分散環境で使用されています。住宅エリアでは、熱電併給 (CHP) を提供でき、住宅所有者が独自の電気と熱を生成できます。商業施設や産業施設では、SOFC はオンサイト発電機として機能し、グリッドへの依存を減らし、伝送損失を最小限に抑えることができます。

さらに、欧州連合のエネルギー効率と炭素削減への重点により、分散型エネルギー システムでの SOFC の採用が促進されました。これらの燃料電池は、廃熱を暖房や産業プロセスに利用することで、全体的なエネルギー効率を高めます。ヨーロッパがエネルギー効率の目標を達成しようとしている中、SOFC はエネルギー利用を最適化し、温室効果ガスの排出を削減するための貴重なツールと見なされています。

よりクリーンなエネルギー源への移行も、分散型エネルギー ソリューションの需要を促進しています。水素やバイオガスなどさまざまな燃料で動作可能な SOFC は、エネルギー源の多様化とエネルギー部門のカーボン フットプリントの削減という欧州連合の目標と一致しています。この柔軟性により、SOFC は再生可能エネルギー源の分散型グリッドへの統合をサポートし、断続的な再生可能エネルギー発電中に安定した電力供給を提供できます。

結論として、エネルギー セキュリティ、回復力、エネルギー効率、よりクリーンなエネルギー源への移行を動機とする分散型エネルギー ソリューションの需要の増加は、ヨーロッパの SOFC 市場に大きな影響を与えています。さまざまなアプリケーションへの SOFC の適応性とヨーロッパのエネルギー ポリシーとの整合性により、SOFC は地域の分散型エネルギー システムの重要なコンポーネントとして位置付けられています。

主要な市場の課題

初期コストの高さと投資障壁

ヨーロッパの固体酸化物燃料電池 (SOFC) 市場が直面している大きな課題の 1 つは、この技術に関連する初期コストの高さです。 SOFC は効率性と環境面でのメリットで知られていますが、従来のエネルギー システムに比べて多額の先行投資が必要になることがよくあります。これらのコストは主に、複雑な製造プロセスとセラミックなどの先進的な材料の使用によって発生します。

主なコスト要因の 1 つは、複数の個別のセルで構成される SOFC スタックの製造です。これらのセルは通常、複雑で高精度な方法で製造されるため、製造コストが高くなります。さらに、イットリア安定化ジルコニア (YSZ) やニッケルベースのアノードなど、SOFC の製造に特殊な材料が使用されるため、コストが高くなっています。

さらに、SOFC システムには、燃料処理機器やパワー エレクトロニクスなどのサポート インフラストラクチャが必要であり、全体的なコストがさらに増加します。これは、潜在的な導入者、特に中小企業 (SME) や家庭の消費者にとって、大きな経済的障壁となります。

高効率や低排出などの長期的な運用上の利点は魅力的ですが、多くの組織や個人は、SOFC の導入に必要な多額の先行投資に躊躇しています。この課題を克服するには、製造コストを削減し、生産プロセスを改善するための継続的な研究開発努力が必要です。政府のインセンティブ、補助金、資金提供プログラムも、初期資本コストを相殺することで SOFC 技術をより利用しやすくする上で重要な役割を果たします。

耐久性と信頼性の懸念

耐久性と信頼性は、ヨーロッパの SOFC 市場では永続的な課題です。これらの燃料電池は、多くの場合 800°C を超える高温で動作するため、材料の劣化や熱応力に関する問題が発生する可能性があります。熱サイクルを繰り返し、燃料や空気にさらされると、時間の経過とともに SOFC スタック内で機械的摩耗や化学変化が生じ、性能と効率が低下する可能性があります。

耐久性に関する主な懸念事項の 1 つは、セル材料、特に電解質と電極材料の劣化です。場合によっては、動作温度の上昇により「老化」と呼ばれる現象が発生し、セルの性能が徐々に低下します。これは、SOFC システムの全体的な効率に影響を与えるだけでなく、より頻繁なメンテナンスと交換が必要になり、運用コストが増加します。

さらに、SOFC の信頼性は、特にデータ センターや分散型エネルギー システムのバックアップ電源などの重要なアプリケーションでは重要な要素です。SOFC の動作で予期しない障害や中断が発生すると、データの損失や重要なサービスの中断など、重大な結果を招く可能性があります。

耐久性と信頼性の問題に対処するには、より堅牢な材料を開発し、SOFC システムの設計を改善するための継続的な研究開発が必要です。さらに、SOFC が大幅な性能低下なしに長期間の動作に耐えられるようにするために、包括的なテストおよび検証プロトコルを確立することが不可欠です。このような取り組みは、潜在顧客の信頼を獲得し、SOFC 技術の市場を拡大する上で非常に重要です。

インフラストラクチャと燃料供給の問題

ヨーロッパの SOFC 市場は、インフラストラクチャと燃料供給に関して大きな課題に直面しています。SOFC は、水素、天然ガス、バイオガスなど、さまざまな燃料で動作することができます。ただし、これらの燃料の入手性と流通が、SOFC の広範な採用に制約をもたらす可能性があります。

SOFC にとって最もクリーンな燃料とよく考えられている水素は、生産、貯蔵、流通の面で課題に直面しています。水素は再生可能エネルギー源を使用して電気分解によって生成できますが、生産の規模拡大と効率的な流通ネットワークの確立には障害があります。さらに、水素貯蔵技術は、さまざまな用途で安全かつ費用対効果の高い貯蔵を保証するために、さらなる開発が必要です。

多くのヨーロッパ地域でより容易に見つかる天然ガスとバイオガスは、SOFC の実行可能な燃料オプションです。しかし、それらの使用は、排出と持続可能性に関する懸念を引き起こします。効果的な炭素回収および利用 (CCU) 技術は、SOFC での天然ガス利用に関連する温室効果ガス排出を軽減する上で重要な役割を果たします。さらに、バイオガスの入手可能性は特定の地域で制限される場合があり、SOFC 用途に十分なバイオガスを生成するために嫌気性消化施設への投資が必要になります。

インフラストラクチャの課題は燃料供給にとどまらず、信頼性が高く効率的な水素またはガス配送ネットワークの開発にまで及びます。このインフラストラクチャを拡張するには、政府機関、エネルギー会社、技術プロバイダーなど、さまざまな関係者間の多額の投資と調整が必要です。

これらの課題を克服するには、包括的なアプローチが必要です。水素および天然ガス配送ネットワークの開発、再生可能水素生産への投資、持続可能な燃料源の促進には、政府と業界関係者の協力が不可欠です。さらに、長期的な環境の持続可能性を確保しながら、SOFC の効率とさまざまな燃料への適応性を高めることを優先して研究に取り組む必要があります。

主要な市場動向

固体酸化物燃料電池 (SOFC) のグリーン水素製造への統合

欧州の SOFC 市場で見られる注目すべき傾向の 1 つは、SOFC 技術をグリーン水素製造プロセスに組み込むことです。風力や太陽光などの再生可能エネルギー源を使用して水を電気分解して生成されるグリーン水素は、多用途のクリーンエネルギーキャリアとして注目を集めています。SOFC は、グリーン水素を効率的に電気と熱に変換することでこのトレンドで重要な役割を果たしており、統合エネルギーシステムの貴重な構成要素となっています。

SOFC は、水素を生成および消費する電気化学デバイスとして機能します。電気分解モードでは、電力が供給されると水を水素と酸素に分解し、燃料電池モードでは水素と酸素を反応させて電気を生成します。この双方向機能により、SOFC はエネルギーハブとして機能し、余剰の再生可能エネルギーを水素として効果的に貯蔵し、必要に応じてそれを電気に変換することができます。

SOFC とグリーン水素生産の統合は、カーボンニュートラルの達成と温室効果ガスの排出削減に対する欧州の取り組みと一致しています。大陸全体の政府と業界は、この統合の最適化に焦点を当てた研究開発プロジェクトに投資しています。その結果、SOFC は水素経済の極めて重要な技術として浮上しており、工業プロセス、グリッド安定化、輸送など、さまざまな分野で応用されています。

住宅用および商業用マイクロ CHP システムの拡大

欧州の固体酸化物燃料電池 (SOFC) 市場におけるもう 1 つの注目すべき傾向は、住宅用および商業用アプリケーション向けのマイクロ熱電併給 (CHP) システムの拡大です。SOFC 技術を搭載したこれらのマイクロ CHP システムは、効率的な発電と熱生成という 2 つの利点を提供するため、ビルや中小企業にとって魅力的なソリューションとなっています。

SOFC ベースのマイクロ CHP システムは、全体的なエネルギー効率が 80% を超える高効率を示します。静かに動作し、排出量が少ないため、騒音や空気の質が懸念される都市環境に適しています。これらのシステムは、現場で消費する電力を供給すると同時に、暖房と温水の需要を満たすことができるため、電力網への依存度が下がり、エネルギーコストが下がります。

欧州連合のエネルギー効率と炭素削減への重点、および分散型エネルギー生成へのインセンティブは、住宅部門と商業部門におけるマイクロ CHP システムの成長に貢献しています。いくつかのヨーロッパ諸国は、これらのシステムの採用を促進するために、財政的インセンティブ、補助金、および規制枠組みを実施しています。

さらに、SOFC 技術の進歩により、既存の建物に簡単に統合できるコンパクトで信頼性の高いマイクロ CHP ユニットが開発されました。これらのユニットは天然ガスまたはグリーン水素を燃料とすることができ、ユーザーに柔軟性を提供しながら、よりクリーンなエネルギー源への移行をサポートします。

セグメント別インサイト

タイプ別インサイト

2022 年には、平面セグメントが主要なプレーヤーとして浮上しました。固体酸化物燃料電池 (SOFC) は、バス、船、電車など、さまざまな輸送手段向けの有望なクリーンエネルギー源として浮上しています。運輸部門はモビリティ産業における排出量削減に積極的に取り組んでおり、欧州で拡大する水素インフラから大きな恩恵を受けることができます。

さらに、SOFC は天然ガスで動作できるという利点があり、水素インフラがまだ開発中の用途に適しています。この側面は、産業や商業環境におけるよりクリーンなエネルギーのニーズに直接対応しています。さらに、SOFC は有機廃棄物から生成されるバイオガスを利用できるため、持続可能な廃棄物管理に大きく貢献し、農業部門における温室効果ガス排出量の削減に重要な役割を果たしています。

デンマークやスウェーデンなどの国は、特に住宅や商業用途で SOFC 技術を早期に導入するなど、持続可能性と再生可能エネルギーへの称賛に値する取り組みを示しています。さらに、スペインやイタリアなどの国では、分散型エネルギー ソリューションの需要と EU 排出量目標への準拠に後押しされ、SOFC の用途をますます模索しています。

大規模な用途に加えて、家庭や中小企業で使用される小規模な SOFC システムもかなり存在しています。マイクロ CHP セグメントは、エネルギー効率、コスト削減、環境への影響の軽減に重点を置いています。さらに、SOFC は、高温の熱が必要な製造業や化学などの分野の工業プロセスにも応用されています。このセグメントは、主に工業活動におけるエネルギー コストと排出量の削減を目標としています。

アプリケーション インサイト

定置型セグメントは、予測期間中に急速な成長が見込まれています。エネルギー価格の上昇、エネルギー自立への要望、クリーン エネルギー ソリューションに対する政府のインセンティブにより、ヨーロッパでは SOFC ベースの住宅用 CHP システムの採用が進んでいます。継続的な研究開発の取り組みにより、商業および工業ユーザー向けの SOFC システムのパフォーマンス、耐久性、コスト効率を向上させることができます。ヨーロッパ諸国が排出量削減を優先する中、SOFC はこれらの分野にクリーン エネルギー ソリューションを提供します。

SOFC 技術の採用は、データ センターの信頼性の高い電源のニーズによって推進されています。SOFC はエネルギー密度が高く排出量が少ないため、これらの重要な施設に適しています。迅速な起動機能と拡張性を備えた SOFC システムを開発することで、データ センターや重要な施設への適合性をさらに高めることができます。データセンター業界の標準への準拠を確保することも、市場の成長にとって重要です。

SOFC は、開発途上国を含む遠隔地での信頼性の高い独立した電源の必要性から採用されています。軍事用途では、エネルギーの安全性と物流の負担軽減が優先されます。分散型エネルギー生産、エネルギーの安全性、排出量削減に重点を置くヨーロッパでは、分散型エネルギーシステムでの SOFC の採用が進んでいます。これらのシステムは、グリッドの安定性と送電損失の削減に貢献します。

定置型セグメントの詳細な分析により、関係者は、ヨーロッパ市場における SOFC 技術のさまざまな定置型アプリケーションにおける特定の機会と課題を特定できます。また、各セグメントの固有のニーズと要求に対応するために戦略と投資を調整するのにも役立ち、最終的にはヨーロッパの SOFC 市場全体の成長に貢献します。

国別インサイト

2022 年にはドイツが主導的なプレーヤーとして浮上しました。ドイツは長い間、再生可能エネルギーへの移行をリードしてきました。同国は、温室効果ガスの排出量を削減し、エネルギーミックスにおける再生可能エネルギーの割合を増やすという野心的な目標を設定しています。この移行の一環として、再生可能資源から生産されるグリーン水素を電気と熱に効率的に変換する固体酸化物燃料電池（SOFC）が注目を集めています。ドイツの再生可能水素への取り組みは、SOFCの市場潜在力と一致しています。

ドイツの堅固な産業および製造部門は、SOFC技術の開発と展開の強力な基盤を提供します。この国のエンジニアリングの専門知識、高品質の生産施設、熟練した労働力は、SOFCコンポーネントとシステムの製造における貴重な資産です。この産業基盤は、SOFCの費用対効果と拡張性に貢献し、市場の成長を促進します。

ドイツのエネルギー戦略は、分散型エネルギー生成とグリッドの回復力を重視しています。熱電併給（CHP）を提供し、分散型エネルギーシステムで動作する能力を備えたSOFCは、この戦略とよく一致しています。 SOFCベースのマイクロCHPシステムの住宅用および商業用アプリケーションは、エネルギー効率の向上と排出量の削減により、国内で注目を集めています。

結論として、欧州のSOFC市場におけるドイツの立場は、クリーンエネルギーへの取り組み、強力な産業基盤、研究とイノベーションの能力、政府の支援、分散型エネルギーソリューションへの重点によって特徴付けられます。国が環境目標とエネルギー転換を追求し続ける中、SOFCテクノロジーはエネルギー分野で重要な役割を果たすと予想されます。

最近の開発

• 2022年6月、斗山燃料電池株式会社は、KOSPO（韓国南部発電）、サムスンC＆T、KIER（韓国エネルギー研究院）との提携を発表しました。これらの企業は、アンモニア開発と燃料電池関連のCCU技術に関する共同プロジェクトを含むMOUに署名しました。
• 2022年4月、SFC Energy AGはパートナーのFC TecNrgy Pvt Ltdと「Make in India」契約を締結しました。この契約の目的は、インドにEFOYメタノール燃料電池、水素、エネルギーソリューションのすべてのコンポーネントの製造施設を設立することです。
• 2022年2月、Ceres Power Holdings Plcは、中国市場向けに固体酸化物燃料電池を開発および製造するために、Robert Bosch GmbHと中国のWeichai Powerとの提携を発表しました。このコラボレーションには、3社すべてが参加しています。

主要な市場プレーヤー

• Ballard Power Systems
• Nedstack Fuel Cell Technology
• Bloom Energy
• Doosan Fuel Cell Co., Ltd.
• Hydrogenic
• Ceres Power Holdings Plc
• Plug Power
• Nuvera Fuel Cells, LLC
• FuelCell Energy
• SFS Energy AG