電気分解装置はグリーン水素製造への第一歩

Daniele Gatti
電気分解装置はグリーン水素製造への第一歩
水素市場と言えば燃料電池や自動車を連想しがちですが、これらは実際には水素市場全体のごく一部に過ぎません。実際のところ、水素を燃料電池などの工業用途で使用するには、コスト効率の高い製造方法を用いる必要があります。
 
汚染寄与度の最も高い鉄鋼、アンモニア、ガラスなどの業界においては、電気エネルギーへの変換が不可能であるという事実が、水素が持つ大きな可能性を後押ししています。このような分野では、電気分解装置システムを使用した再生可能エネルギーからの水素製造が進められています。電気分解装置市場(電解槽市場)はまだ初期段階にありながら、政府機関、特に欧州議会から強力な支持を得ています。欧州「グリーンディール」では、将来の経済における水素の重要性にハイライトが当てられています。
 
「グリーンディール」の発表後、多くの欧州諸国が、水素導入を推進するための戦略を発表しており、2 x 40GWプロジェクトでは、200億ユーロを投資して電気分解装置(電解槽システム)の導入を推進しています。
 
IDTechExでは、この急成長中の市場を調査し、「グリーン水素の生産: 電気分解装置市場 2021-2031年」をリリースしました。
 
本レポートでは、電気分解装置(電解槽)に関連する様々な技術、市場関係者、最も重要なエンドユーザーのアプリケーションを取り上げています。
 
IDTechExでは、市場が2021年から2031年の間に48%の年平均成長率(CAGR)で急成長し、2031年には数十億ドル規模になると予測しています。
 
Figure 1: IDTechExの電解槽市場予測。2021~2031年における設備容量と市場規模を表したもの。 出展: IDTechEx調査レポート 「グリーン水素の生産: 電気分解装置市場 2021-2031年」
 
IDTechExのレポートでも紹介されているように、ヨーロッパでは多くのプロジェクトが発表されていますが、水素が採用されている市場はヨーロッパだけではありません。オーストラリア、チリ、日本、韓国、カナダなどは、水素開発に深く関わっている国々です。
 
各国は水素導入に向けた具体的なロードマップを示していますが、水素の導入によりどの業界が恩恵を受けるかについては、各国とも相違はないと思われます。現状では、水素は主にアンモニア製造や石油精製製品に使用されており、その他(市場の20%)は、エネルギー貯蔵、自動車、メタノール製造などの分野となっています。
 
IDTechExでは、水素市場がどのように発展していくのかを理解するため、水素導入を実践しているさまざまなエンドユーザー産業について調査を行い、分析しました。今後10年間で水素の利用が進む分野と方法、関連するさまざまな技術については「グリーン水素の生産: 電気分解装置市場 2021-2031年」で紹介しています。
 
現在の水素製造プロセスは、「水蒸気メタン改質(SMR)」技術によってメタンを水素に変換するメタン改質が主流となっています。SMR技術は低コストで水素製造が可能ですが、一方では高いCO2排出量[水素(H2)1kg当たり約10kgの二酸化炭素(CO2)]を伴います。そのため、これらの分野で脱炭素化を実現するには、電解槽システムを用いて環境に優しい高純度の水素を製造し、堅牢な水素経済を構築する必要があります。電解槽によるグリーン水素製造にはより多くの費用が必要とされるため、これらの業界への手厚い財政支援が必須となります。
 
アルカリ(AWE)電解槽、プロトン交換膜(PEMEL)電解槽、固体酸化物(SOEL)電解槽は、次世代のグリーン水素製造技術ですが、それは再生可能な電力を利用した水素製造が導入される場合に限ります。過去100年にわたって主流とされていたのはアルカリ電解槽ですが、ここ20年の間に革新的でより効率的な水素製造技術であるプロトン交換膜電解槽や固体酸化物電解槽が水素市場に普及し始めました。
 
IDTechExのレポート「グリーン水素の生産: 電気分解装置市場 2021-2031年」では、3つの技術をそれぞれ調査し、技術的な特徴を示し、各システムの長所と短所を明確にし、最終的な市場採用における意味合いを説明しています。
 
さらに詳しくは、「グリーン水素の生産: 電気分解装置市場 2021-2031年」でご確認ください。
 
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