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市場調査レポート
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1725042

米国のH2 ICEトラック産業におけるCO2排出量のライフサイクル(2024年~2040年)

CO2 Emissions Life Cycle in the H2 ICE Truck Industry, United States, 2024-2040


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英文 44 Pages
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米国のH2 ICEトラック産業におけるCO2排出量のライフサイクル(2024年~2040年)
出版日: 2025年04月23日
発行: Frost & Sullivan
ページ情報: 英文 44 Pages
納期: 即日から翌営業日
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概要

クリーンなH2生産源と中間ソリューションとしてのH2 ICEの採用がCO2排出の大幅削減による変革的成長を促進

この調査において、Frost & Sullivanは、米国のトラック運送業界向けの燃料として期待されるH2に焦点を当て、二酸化炭素排出の影響を調査することで、水素内燃エンジン(H2 ICE)トラックの二酸化炭素(CO2)の痕跡を包括的に調査しています。我々の分析は、H2を考慮する根拠から始まり、従来の燃料と比較してライフサイクル排出を軽減する可能性を強調します。

グレー水素から再生可能な供給源まで、さまざまなH2製造方法を掘り下げ、それぞれが明確なカーボンフットプリントを持つことを明らかにします。H2 ICE車両の製造に関連するCO2排出量に重点を置き、H2エンジンや貯蔵タンクなどの部品からの寄与が大きいことを指摘しています。また、Frost & Sullivanは、バッテリー電気トラック、燃料電池電気トラック、ディーゼルトラックとの比較分析を行い、トラックの運行期間中のCO2総排出量も予測しています。

最終的に、この調査は、トラック運送業界において大幅なCO2排出削減を達成するために、よりクリーンなH2製造方法への移行と車両製造の最適化が急務であることを強調しています。

H2 ICEトラック産業におけるCO2排出ライフサイクルへの上位3つの戦略的課題の影響

変革のメガトレンド

なぜ?

  • クリーン輸送はメガトレンドとして勢いを増しており、新しいモビリティモデルが業界の将来を形成しています。
  • 水素内燃機関車(H2 ICE)、バッテリー電気自動車(BEV)、燃料電池電気自動車(FCEV)など、さまざまなタイプのクリーン輸送が人気を集めています。

フロストの見解

  • トラック業界がH2 ICEのような二酸化炭素(CO2)排出量ゼロに近いパワートレインを採用するかどうかは、所有コスト、H2インフラの状況、政府の支援に大きく左右されます。
  • 業界の変革は、新たな企業の出現と既存企業の混乱につながります。

業界の融合

なぜ?

  • ライフサイクルCO2排出量評価は、異なる産業セグメントを結びつけます。エネルギー供給会社、H2発電プラント、燃料輸送事業者、燃料販売店は、H2 ICEのカーボントレイルを最小限に抑えるために協力しなければなりません。

フロストの見解

  • 規制当局は、すべての業界関係者がライフサイクル全体のCO2ニュートラル達成の重要性を理解するよう、CO2追跡計画を策定する必要があります。Frost & Sullivanは、米国と欧州が2030年までに規制環境をリードすると予想しています。

地政学的混乱

なぜ?

  • ゼロ・エミッション・トラックのライフサイクル評価は国境を越えて行われます。例えば、オーストラリアとコンゴ共和国がバッテリー用の鉱物を採掘し、中国が鉱物を精製し、韓国がバッテリーを組み立て、最終的な車両は米国で運行されます。このように、利害関係者はグローバル・サプライチェーン全体でカーボンニュートラルを確保しなければなりません。

フロストの見解

  • トラックの相手先商標製品製造業者(OEM)と規制当局は、グローバルサプライチェーンの制約を計画する必要があり、完全なプロセスをより確実に管理し、クリーンエネルギー輸送への移行における地政学的影響を回避するために、現地生産を推進する必要があります。

調査範囲

各ポイントにおける掲載内容

  • 基準年:2023年
  • 調査期間:2023~2030年(購入年)、2023~2036年(使用年)
  • 予測期間:2024~2030年(購入年)、2024~2036年(使用年)、2040年までのH2採用予測
  • 市場:ゼロエミッショントラック
  • セグメント:中型トラック(MDT)および大型トラック(HDT)
  • ユーザーサイクル:ユーザーサイクルとは、使用年数(最初の耐用年数)のことで、本調査ではサイクルAとHを例示します。
  • プログラム領域:モビリティ
  • 地理的範囲:米国:カリフォルニア州、テキサス州、南西部(アリゾナ州とニューメキシコ州の合計)

成長促進要因

H2 ICEトラックのCO2排出量ライフサイクル:成長促進要因(米国、2024~2037年)

  • クリーンエネルギー発電へのシフト:H2の生産源は、CO2排出量に影響を与える重要な要因です。米国はNGに大きく依存しており、再生可能エネルギー源への移行はCO2排出量にプラスの影響を与えます。
  • 長距離走行と燃料補給の容易さ:専用のH2インフラがあれば、トラックのH2タンクにガス状のH2を補給するのに数分しか掛かりません。多くの使用事例において、現世代のH2 ICE車はすでに燃費が良く、フリートオペレーターにとって経済的に魅力です。
  • 自動車エコシステムへの最小限の変更:パワートレインと後処理システムに軽度の変更を加えるだけでなく、既存のサプライチェーンにも最小限の変更を加えるだけで、H2 ICE技術の採用を後押しします。
  • 同等の初期費用:H2 ICEトラックを購入するための初期費用は、BEVやFCEVオプションよりも大幅に低く、従来のICE車両とほぼ同じです。

成長抑制要因

H2 ICEトラックのCO2排出量ライフサイクル:成長抑制要因(米国、2024~2037年)

  • 制限的なH2のコスト
  • 不十分な燃料補給インフラ
  • 間接排出
  • 安全性への懸念

目次

米国のH2 ICEトラック産業におけるCO2排出量のライフサイクル(2024~2040年)

変革

  • なぜ成長が難しくなっているのか?
  • 戦略的課題
  • H2 ICEトラック産業におけるCO2排出量のライフサイクルへの上位3つの戦略的課題の影響

成長環境:H2エコシステム

  • H2は未来の燃料
  • H2 ICEトラックのライフサイクルCO2フロー
  • H2のさまざまな製造方法
  • 主な燃料特性の比較
  • 主要エンジン・パラメーターの比較
  • H2 ICEの燃料噴射方法

エコシステム

  • 調査範囲
  • パワートレイン技術のセグメント化

成長要因

  • 成長促進要因
  • 成長抑制要因

H2製造におけるCO2排出の痕跡

  • 主なH2製造方法の分析
  • H2製造法の採用に影響を与える主な要因
  • 要因1:低いCO2排出量と準備レベル
  • 要因2:クリーンH2プログラムと目標
  • 要因3:各州のH2生産の可能性と計画
  • カリフォルニア州におけるH2生産の採用予測
  • 南西部におけるH2生産の採用予測
  • テキサス州におけるH2生産の採用予測
  • H2生産によるCO2排出の軌跡

H2 ICEトラック製造時のCO2排出経路

  • H2 ICEトラックの主要コンポーネント
  • 車両アーキテクチャの比較:ディーゼルとH2 ICEの比較
  • H2 ICEトラックの主要コンポーネント:重量別
  • H2 ICEトラック製造におけるCO2排出の軌跡

成長要因:H2 ICE-MDTの運行におけるCO2排出の軌跡

  • 使用事例の特徴と予測の前提条件
  • サイクルAおよびH:H2消費量とCO2排出量
  • サイクルA~H:1マイルあたりのkg CO2

成長要因:H2 ICE-HDT運転時のCO2排出量の軌跡

  • 使用事例の特徴と予測の前提条件
  • サイクルA:火花点火
  • サイクルA:高圧直噴
  • サイクルH:火花点火
  • サイクルH:高圧直噴
  • サイクルA~H:1マイルあたりのkg CO2

ICE車両、BEV、H2 ICE車両のCO2排出量の軌跡の比較

  • MDT:ICE、BEV、FCEV、H2 ICEの比較サイクルAとH
  • HDT:ICE、BEV、FCEV、H2 ICEの比較サイクルAとH

主な要点

  • 上位3項目

成長機会領域

  • 成長機会1:CO2排出量の追跡
  • 成長機会2:代替低排出技術
  • 成長機会3:水素インフラの拡大

付録と次のステップ

  • 成長機会の恩恵と影響
  • 次のステップ
  • 別紙リスト
  • 免責事項
目次
Product Code: PFM4-42

Clean H2 Production Sources and the Adoption of H2 ICE as an Intermediate Solution are Driving Transformational Growth by Significantly Reducing CO2 Emissions

In this study, Frost & Sullivan offers a comprehensive exploration of the carbon dioxide (CO2) trail of a hydrogen internal combustion engine (H2 ICE) truck by investigating the carbon emission implications, focusing on H2 as a prospective fuel for the trucking industry in the United States. Our analysis begins with the rationale for considering H2, highlighting its potential to mitigate life cycle emissions compared to conventional fuels.

We delve into various H2 production methods, ranging from grey H2 to renewable sources, each carrying distinct carbon footprints. Emphasis falls on the CO2 emissions associated with manufacturing H2 ICE vehicles, pinpointing significant contributions from components, including the H2 engine and storage tanks. Frost & Sullivan also projects total CO2 emissions throughout the operation of a truck, drawing comparative insights with its battery electric, fuel cell electric, and diesel truck counterparts.

Ultimately, this study underscores the urgency of transitioning to cleaner H2 production methods and optimizing vehicle manufacturing to achieve substantial CO2 emission reductions in the trucking industry.

The Impact of the Top 3 Strategic Imperatives on the CO2 Emissions Life Cycle in the H2 ICE Truck Industry

Transformative Megatrends

Why

  • Clean transportation is gaining momentum as a megatrend, with new mobility models shaping the industry's future.
  • Various types of clean transportation, such as hydrogen internal combustion engine (H2 ICE) vehicles, battery electric vehicles (BEVs), and fuel cell electric vehicles (FCEVs), are gaining traction.

Frost Perspective

  • The trucking industry's adoption of near-zero carbon dioxide (CO2) emission powertrains, such as H2 ICE, will largely depend on the cost of ownership, the state of the H2 infrastructure, and government support.
  • Industry transformation will lead to the emergence of new players and disruption among existing players.

Industry Convergence

Why

  • A life cycle CO2 emission assessment brings different industry segments together. Energy sourcing companies, H2 generation plants, fuel transportation operators, and fuel dispensing outlets must collaborate to ensure the carbon trail for an H2 ICE remains minimal.

Frost Perspective

  • Regulatory authorities must lay out CO2 tracking plans to ensure all industry players understand the importance of achieving total life cycle CO2 neutrality. A few countries have begun rolling out regulations to track CO2 emissions; Frost & Sullivan expects the United States and Europe to lead the regulatory environment by 2030.

Geopolitical Chaos

Why

  • The life cycle assessment of zero-emission trucks goes beyond borders. For example, Australia and the Republic of the Congo mine minerals for batteries, China refines the minerals, South Korea assembles the batteries, and the final vehicles operate in the United States. As such, stakeholders must ensure carbon neutrality across the global supply chain.

Frost Perspective

  • Truck original equipment manufacturers (OEMs) and regulatory authorities must plan for global supply chain constraints, with a push toward local manufacturing to ensure more control of the complete process and avoid geopolitical impacts on the transition to clean-energy transportation.

Research Scope

Content Present in Points

  • Base Year: 2023
  • Study Period: 2023-2030 (purchase years); 2023-2036 (user years)
  • Forecast Period: 2024-2030 (purchase years); 2024-2036 (user years), H2 adoption forecast until 2040
  • Market: Zero-emission trucks
  • Segment: Medium-duty trucks (MDTs) and heavy-duty trucks (HDTs)
  • User Cycle: User cycle refers to the usage years (first life); the study illustrates cycles A and H
  • Program Area: Mobility
  • Geographic Scope: United States: California, Texas, and the Southwest (Arizona and New Mexico combined)

Growth Drivers

CO2 Emissions Life Cycle in the H2 ICE Truck: Growth Drivers, US, 2024-2037

  • Shift Toward Clean Energy Generation: The source of H2 production is an important factor impacting CO2 emissions. The United States depends heavily on NG, and the move toward renewable sources will positively impact CO2 emissions.
  • Ease of Long-range Driving and Refueling: With specialized H2 infrastructure, refueling a truck's H2 tank with gaseous H2 takes only a few minutes, significantly shorter than the extended recharge period for BEVs. In many use cases, the present generation of H2 ICE vehicles already has good fuel efficiency, making them economically appealing to fleet operators.
  • Minimal Change to the Automotive Ecosystem: Mild modification to the powertrain and aftertreatment system, in addition to minimal change to the existing supply chain, is an added boost to the adoption of H2 ICE technology.
  • Comparable Upfront Cost: The upfront cost of acquiring an H2 ICE truck is significantly lower than that of BEV or FCEV options and is more similar to that of conventional ICE vehicles.

Growth Restraints

CO2 Emissions Life Cycle in the H2 ICE Truck: Growth Restraints, US, 2024-2037

  • Restraint Cost of H2
  • Inadequate Refueling Infrastructure
  • Indirect Emissions
  • Safety Concerns

Table of Contents

CO2 Emissions Life Cycle in the H2 ICE Truck Industry, United States, 2024-2040

Transformation

  • Why is it Increasingly Difficult to Grow?
  • The Strategic Imperative
  • The Impact of the Top 3 Strategic Imperatives on the CO2 Emissions Life Cycle in the H2 ICE Truck Industry

Growth Environment: H2 Ecosystem

  • H2 Is the Fuel of the Future
  • Life Cycle CO2 Flow of an H2 ICE Truck
  • Different Methods of Producing H2
  • Comparison of Key Fuel Characteristics
  • Comparison of Key Engine Parameters
  • H2 ICE Fuel Injection Methods

Ecosystem

  • Research Scope
  • Powertrain Technology Segmentation

Growth Generator

  • Growth Drivers
  • Growth Restraints

CO2 Emission Trail During H2 Production

  • Analysis of Major H2 Production Methods
  • Key Factors Impacting the Adoption of H2 Production Methods
  • Factor 1: Lower CO2 Emissions and Readiness Levels
  • Factor 2: Clean H2 Programs and Targets
  • Factor 3: States' H2 Production Potential and Plan
  • Adoption Forecast of H2 Production in California
  • Adoption Forecast of H2 Production in the Southwest
  • Adoption Forecast of H2 Production in Texas
  • CO2 Emission Trail from H2 Production

CO2 Emission Trail During the Manufacture of an H2 ICE Truck

  • Key Components of an H2 ICE Truck
  • Vehicle Architecture Comparison: Diesel vs H2 ICE
  • Major Components in an H2 ICE Truck by Weight
  • CO2 Emission Trail in Manufacturing an H2 ICE Truck

Growth Generator: CO2 Emission Trail During the Operation of an H2 ICE-MDT

  • Use Case Characteristics and Forecast Assumptions
  • Cycle A and H: H2 Consumption and CO2 Emissions
  • Cycle A to H: kg CO2 per Mile

Growth Generator: CO2 Emission Trail During the Operation of an H2 ICE-HDT

  • Use Case Characteristics and Forecast Assumptions
  • Cycle A: Spark Ignition
  • Cycle A: High-pressure Direct Injection
  • Cycle H: Spark Ignition
  • Cycle H: High-pressure Direct Injection
  • Cycle A to H: kg CO2 per Mile

CO2 Emission Trail Comparison Between ICE Vehicles, BEVs, and H2 ICE Vehicles

  • MDT: ICE, BEV, FCEV, and H2 ICE Comparison Cycle A and H
  • HDT: ICE, BEV, FCEV, and H2 ICE Comparison Cycle A and H

Key Takeaways

  • Top 3 Takeaways

Growth Opportunity Universe

  • Growth Opportunity 1: CO2 Emissions Tracking
  • Growth Opportunity 2: Alternative Low-emission Technology
  • Growth Opportunity 3: Hydrogen Infrastructure Expansion

Appendix & Next Steps

  • Benefits and Impacts of Growth Opportunities
  • Next Steps
  • List of Exhibits
  • Legal Disclaimer