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市場調査レポート
商品コード
1466317
グリーン水素市場:技術別、再生可能エネルギー源別、流通チャネル別、用途別-2024-2030年世界予測Green Hydrogen Market by Technology (Alkaline Electrolyzer, Polymer Electrolyte Membrane (PEM) Electrolyzer), Renewable Source (Solar Energy, Wind Energy), Distribution Channel, Application - Global Forecast 2024-2030 |
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グリーン水素市場:技術別、再生可能エネルギー源別、流通チャネル別、用途別-2024-2030年世界予測 |
出版日: 2024年04月17日
発行: 360iResearch
ページ情報: 英文 193 Pages
納期: 即日から翌営業日
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グリーン水素市場規模は2023年に27億6,000万米ドルと推計され、2024年には37億6,000万米ドルに達し、CAGR 39.84%で2030年には288億9,000万米ドルに達すると予測されています。
グリーン水素は、再生可能エネルギーまたは低炭素電源を使用して製造され、二酸化炭素を回収しない化石燃料由来の水素よりも排出量が大幅に少ないです。グリーン水素は、輸送、産業、発電を含む様々な分野にわたる様々な用途のための汎用性の高いエネルギーベクトルとして予約輸送することができます。燃料電池で直接使用して自動車用に発電したり、回収したCO2と組み合わせて合成燃料を製造したりします。高温の熱を必要とする鉄鋼業や化学工業などでは、グリーン水素は、従来これらの工程で使用されていた化石燃料の低排出ガス代替燃料として機能します。グリーン水素は、再生可能エネルギー資源に対するニーズの高まりにより、需要が増加しています。アンモニアや肥料業界のメーカーは、グリーン水素の採用を増やしています。グリーン水素の成長の原動力となっているのは、環境への関心の高まりと炭素排出に関する規制です。グリーン水素の取り扱いや輸送には安全上の懸念が伴うが、政府の投資や補助金によりクリーン燃料の使用が促進されています。これらとともに、持続可能なエネルギーキャリアとしてのグリーン水素の可能性を活用するための広範な研究開発が世界中で進められています。技術革新が進み、生産コストが削減されるにつれて、グリーン水素は低炭素な未来への移行において極めて重要な役割を果たすことが期待されています。
主な市場の統計 | |
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基準年[2023] | 27億6,000万米ドル |
予測年[2024] | 37億6,000万米ドル |
予測年 [2030] | 288億9,000万米ドル |
CAGR(%) | 39.84% |
技術大規模プロジェクトにおけるアルカリ電解槽と固体高分子電解質膜(PEM)電解槽の優位性
アルカリ性電解槽は、グリーン水素製造のための最も確立され普及した技術です。電解質としてアルカリ水溶液を使用し、水を構成元素である酸素と水素に分解します。これらのシステムでは、水酸化カリウムまたは水酸化ナトリウムを溶かした水に電流を流し、陰極で水素ガスを、陽極で酸素ガスを発生させる。アルカリ性電解槽は数十年にわたり商業的に使用されており、低資本コスト、高いシステム効率、堅牢性、運転寿命の延長など、いくつかの利点があります。しかし、最適な性能を得るためには大規模な設備が必要であり、電流密度の変化に敏感です。高分子電解質膜(PEM)電解槽は、グリーン水素技術における最近の進歩の代表です。これらのシステムは、アルカリ溶液の代わりに固体高分子膜を電解質として利用します。PEM電解槽は、電流密度が高いためよりコンパクトで、負荷条件の変化に対する応答時間が速いです。PEM技術は、高いプロトン伝導性、低いガス透過性、低いプロトン交換膜厚を持ち、太陽光発電や風力発電のような断続的な再生可能エネルギー源との柔軟な統合を可能にします。さらに、PEM電解槽は、追加の精製工程を必要とせず、より高純度の水素ガスを生成するため、燃料電池自動車や工業プロセスなど、厳しい品質基準を必要とする用途に主に採用されています。
再生可能エネルギー源:太陽エネルギーと風力エネルギーの利用が拡大し、発電に柔軟性をもたらしています。
風力エネルギーと太陽エネルギーは、電解に使用される電気を生成し、グリーン水素.風力エネルギーは、グリーン水素を製造する電解槽にとって極めて重要な再生可能エネルギー源です。その断続的な性質は、エネルギー貯蔵とグリッド・バランシング技術によって管理することができ、水素製造のための安定した電力供給を確保することができるからです。さらに、太陽エネルギーも、グリーン水素製造用電解槽の電力源として使用される重要な再生可能エネルギー源です。晴天時に発生する太陽光発電の余剰電力は、エネルギー貯蔵ソリューションの助けを借りて、後で使用するための水素を製造することができます。太陽エネルギーの容量係数は、場所、時間帯、気象条件によって異なります。
流通チャネル:大規模プラントにおけるパイプラインの普及による送電の利便性向上
パイプラインは、天然ガスなどのガス状物質を輸送する従来の手段として確立されています。グリーン水素の輸送にパイプラインを使用するには、新しいインフラや既存の天然ガスパイプラインの改造が必要です。この方法は、長距離の輸送における単位あたりの輸送コストが低く、供給中断を最小限に抑えた継続的な供給が可能であるという利点があります。しかし、設備投資の面では、パイプラインの新設や既存のパイプラインの改修には多額の先行投資が必要となります。貨物輸送では、船舶、トラック、列車などの輸送船を使用してグリーン水素を輸送します。例えば、液体有機水素キャリア(LOHC)技術は、高圧貯蔵タンクと比較して必要なエネルギーが少なく、輸送コストが削減できるため、従来の圧縮水素や液化水素の貯蔵方法に代わる技術として登場しました。とはいえ、貨物輸送では定期的な燃料補給とメンテナンスが必要なため、一般に運用コストが高くなります。
応用:発電と輸送へのグリーン水素エネルギーの採用増加
グリーン水素は、太陽光発電(PV)や風力発電などの再生可能エネルギー発電技術を効果的に取り入れ、発電分野におけるグリッドバランシングや蓄電に利用されています。ガスタービンやコンバインドサイクルプラントの天然ガスをH2混合燃料で代替することで、電力生産の脱炭素化を実現します。グリーン水素は、自動車、バス、トラック、列車、船舶、さらには航空機を含む多くの輸送手段において、有望な代替燃料として注目されています。輸送用途では、水素は燃料電池電気自動車(FCEV)や水素内燃機関自動車(HICEV)に使用されています。水素で走るFCEVは水蒸気を排出するため、ゼロ・エミッション車となり、大気汚染と闘い、運輸部門の二酸化炭素排出量を削減する取り組みに貢献します。グリーン水素のポテンシャルを活用することで、発電と輸送部門をより持続可能な未来に向けて変革し、気候変動緩和の取り組みに貢献する低炭素ソリューションを提供することができます。
地域別インサイト
欧州と南北アメリカでは、グリーン水素の生産における開発が進んでいます。近年、両地域ともグリーン水素生産への投資が増加し、クリーンエネルギー政策が進展しています。グリーン水素の研究開発の進歩により、グリーン水素はより費用対効果が高く、広く利用できるようになった。EUは特にグリーン水素の採用に積極的です。欧州委員会は、グリーン水素をグリーンディール政策の重要な要素と位置づけ、再生可能エネルギー源の使用に関する野心的な目標を設定し、グリーン水素技術に投資する意欲のある企業を支援しています。さらに、欧州の数カ国は、このエネルギー源を生産・利用するための具体的な戦略を策定し、その成長を促進するために多大な資源を投入しています。南北アメリカでは、カナダ、メキシコ、チリ、ブラジルなどが、グリーン水素の可能性を探ることに注力しています。カナダは、太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギーから電力を生産するためのインフラ整備に多額の投資を行っており、その電力を電解技術を使ってグリーン水素を生産することができます。インドと中国では、アンモニアと肥料の製造にグリーン水素の採用が大幅に増加しています。持続可能な成長へのコミットメントが、世界の気候変動目標に沿った温室効果ガス排出削減のために、発展途上国全体でこのシフトを推進しています。さらに、グリーン水素技術が提供する市場の可能性を活用するために、主要な業界関係者間の注目すべき協力関係がいくつか見られます。その他の主なパートナーシップは、研究開発努力と商業規模の展開戦略において強調されています。
FPNVポジショニング・マトリックス
FPNVポジショニングマトリックスはグリーン水素市場を評価する上で極めて重要です。事業戦略と製品満足度に関連する主要指標を調査し、ベンダーの包括的な評価を提供します。この綿密な分析により、ユーザーは各自の要件に沿った十分な情報に基づいた意思決定を行うことができます。評価に基づき、ベンダーは成功の度合いが異なる4つの象限に分類されます:フォアフロント(F)、パスファインダー(P)、ニッチ(N)、バイタル(V)です。
市場シェア分析
市場シェア分析は、グリーン水素市場におけるベンダーの現状について、洞察に満ちた詳細な調査を提供する包括的なツールです。全体的な収益、顧客基盤、その他の主要指標についてベンダーの貢献度を綿密に比較・分析することで、企業の業績や市場シェア争いの際に直面する課題について理解を深めることができます。さらに、この分析により、調査対象基準年に観察された累積、断片化の優位性、合併の特徴などの要因を含む、この分野の競合特性に関する貴重な考察が得られます。このような詳細レベルの拡大により、ベンダーはより多くの情報に基づいた意思決定を行い、市場で競争優位に立つための効果的な戦略を考案することができます。
1.市場の浸透度:主要企業が提供する市場に関する包括的な情報を提示しています。
2.市場の開拓度:有利な新興市場を深く掘り下げ、成熟市場セグメントにおける浸透度を分析しています。
3.市場の多様化:新製品の発売、未開拓の地域、最近の開発、投資に関する詳細な情報を提供します。
4.競合の評価と情報:市場シェア、戦略、製品、認証、規制状況、特許状況、主要企業の製造能力について徹底的な評価を行います。
5.製品開発およびイノベーション:将来の技術、研究開発活動、画期的な製品開発に関する知的洞察を提供します。
1.グリーン水素市場の市場規模および予測は?
2.グリーン水素市場の予測期間中に投資を検討すべき製品、セグメント、用途、分野は何か?
3.グリーン水素市場の技術動向と規制枠組みは?
4.グリーン水素市場における主要ベンダーの市場シェアは?
5.グリーン水素市場への参入に適した形態や戦略的手段は?
[193 Pages Report] The Green Hydrogen Market size was estimated at USD 2.76 billion in 2023 and expected to reach USD 3.76 billion in 2024, at a CAGR 39.84% to reach USD 28.89 billion by 2030.
Green hydrogen is made using renewable energy or low-carbon power sources; it exhibits significantly lower emissions than hydrogen derived from fossil fuels without carbon capture. Green hydrogen can be reserved and transported as a versatile energy vector for various applications across different sectors, including transportation, industry, and power generation. It is used directly in fuel cells to generate electricity for vehicles or combined with captured CO2 to produce synthetic fuels. In enterprises such as steel and chemical manufacturing, where high-temperature heat is required, green hydrogen can serve as a low-emission substitute for fossil fuels traditionally used in these processes. Green hydrogen is experiencing increased demand due to the growing need for renewable energy resources. Manufacturers in the ammonia and fertilizer industry are increasingly adopting green hydrogen. The growth of green hydrogen is driven by mounting environmental concerns and regulations on carbon emissions. While safety concerns are associated with handling and transporting green hydrogen, government investments and subsidies are promoting the use of clean fuel. Along with these, extensive research and development efforts are underway worldwide to harness the potential of green hydrogen as a sustainable energy carrier. As innovation continues to drive technological advancements and reductions in production costs, green hydrogen is expected to play a pivotal role in the transition toward a low-carbon future.
KEY MARKET STATISTICS | |
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Base Year [2023] | USD 2.76 billion |
Estimated Year [2024] | USD 3.76 billion |
Forecast Year [2030] | USD 28.89 billion |
CAGR (%) | 39.84% |
Technology: Pertaining advantage of alkaline and polymer electrolyte membrane (PEM) electrolyzers in large-scale projects
Alkaline electrolyzers are the most established and widespread technology for green hydrogen production. They split water into its constituent elements, oxygen, and hydrogen, using an alkaline solution as the electrolyte. In these systems, a current is passed through water containing dissolved potassium hydroxide or sodium hydroxide, leading to hydrogen gas formation at the cathode and oxygen gas at the anode. Alkaline electrolyzers have been commercially used for decades and offer several advantages, including low capital costs, high system efficiency, robustness, and extended operating lifetimes. However, they require large-scale installations for optimal performance and can be sensitive to variations in current density. Polymer electrolyte membrane (PEM) electrolyzers represent a recent advancement in green hydrogen technology. These systems utilize a solid polymer membrane as an electrolyte instead of an alkaline solution. PEM electrolyzers are more compact due to their higher current densities and exhibit faster response times to changes in load conditions. PEM technology has high proton conductivity, lower gas permeability, and lower proton exchange membrane thickness and allows flexible integration with intermittent renewable energy sources such as solar and wind power. Furthermore, PEM electrolyzers produce higher-purity hydrogen gas without requiring additional purification steps, majorly employed for applications requiring stringent quality standards, such as fuel cell vehicles or industrial processes.
Renewable Source: Growing uses of solar and wind energy sources providing operational flexibility in electricity generation
Wind and solar energy generate electricity used in electrolysis to produce green hydrogen. Wind energy is a crucial renewable source for electrolyzers producing green hydrogen, as its intermittent nature can be managed through energy storage and grid-balancing technologies to ensure a stable electricity supply for hydrogen production. Moreover, solar energy is another significant renewable source used to power electrolyzers for green hydrogen production. Excess solar power generated during sunny periods can produce hydrogen for later use with the help of energy storage solutions. Solar energy capacity factors vary depending on location, time of day, and weather conditions.
Distribution Channel: Wider availability of green hydrogen pipelines in large scale plants for convenient transmission
Pipelines have been established as the conventional means of transporting gaseous substances such as natural gas. Using pipelines for green hydrogen transportation requires new infrastructure and retrofitting existing natural gas pipelines. This approach benefits from lower transportation costs per unit over long distances and continuous supply with minimal interruptions. However, in terms of capital expenditure, constructing new pipelines and retrofitting existing ones involve significant upfront investment. Cargo transportation involves shipping green hydrogen using carriers such as ships, trucks, and trains. For instance, liquid organic hydrogen carriers (LOHC) technology has emerged as an alternative to traditional compressed and liquefied hydrogen storage methods due to its lower energy requirements and reduced transport costs compared to high-pressure storage tanks. Nonetheless, cargo transportation generally has higher operating costs due to the necessity for regular refueling and maintenance.
Application: Increasing adoption of green hydrogen energy for power generation and transportation
Green hydrogen is utilized for grid balancing and storage in the power generation sector, effectively incorporating solar photovoltaic (PV) and wind, variable renewable energy technologies. It enables the decarbonization of electricity production by substituting natural gas in gas turbines or combined-cycle plants with H2-blended fuels. Green hydrogen is observed as a promising alternative fuel for numerous modes of transportation, including cars, buses, trucks, trains, ships, and even aircraft. In transportation applications, hydrogen is used in fuel cell electric vehicles (FCEVs) and hydrogen internal combustion engine vehicles (HICEVs). FCEVs running on hydrogen emit water vapor, making them zero-emission vehicles and contributing to efforts to combat air pollution and reduce the transportation sector's carbon footprint. Harnessing green hydrogen's potential can revolutionize power generation and transportation sectors toward a more sustainable future while providing low-carbon solutions contributing to climate change mitigation efforts.
Regional Insights
Europe and the Americas are witnessing an increase in development across the production of green hydrogen. In recent years, both regions have witnessed increased investments in green hydrogen production and the development of supportive clean energy policies. Advances in research and development for green hydrogen have made it more cost-effective and widely available. The European Union has been particularly proactive in adopting green hydrogen. The European Commission has identified green hydrogen as a key element of its Green Deal agenda, setting ambitious targets for using renewable energy sources and supporting businesses willing to invest in green hydrogen technology. Additionally, several European countries have developed specific strategies to produce and use this energy source, committing significant resources to promote its growth. In the Americas, countries such as Canada, Mexico, Chile, and Brazil focus on exploring the potential of green hydrogen. Canada is investing heavily in infrastructure to produce electricity from renewable sources such as solar and wind power, which can then be used with electrolysis technology to produce green hydrogen. India and China are witnessing a significant increase in the adoption of green hydrogen for manufacturing ammonia and fertilizers. Their commitment to sustainable growth drives this shift across developing countries to reduce greenhouse gas emissions in line with global climate targets. Furthermore, several notable collaborations between key industry players have been observed to capitalize on the market potential offered by green hydrogen technology. Other key partnerships are emphasized in research & development efforts and commercial-scale deployment strategies.
FPNV Positioning Matrix
The FPNV Positioning Matrix is pivotal in evaluating the Green Hydrogen Market. It offers a comprehensive assessment of vendors, examining key metrics related to Business Strategy and Product Satisfaction. This in-depth analysis empowers users to make well-informed decisions aligned with their requirements. Based on the evaluation, the vendors are then categorized into four distinct quadrants representing varying levels of success: Forefront (F), Pathfinder (P), Niche (N), or Vital (V).
Market Share Analysis
The Market Share Analysis is a comprehensive tool that provides an insightful and in-depth examination of the current state of vendors in the Green Hydrogen Market. By meticulously comparing and analyzing vendor contributions in terms of overall revenue, customer base, and other key metrics, we can offer companies a greater understanding of their performance and the challenges they face when competing for market share. Additionally, this analysis provides valuable insights into the competitive nature of the sector, including factors such as accumulation, fragmentation dominance, and amalgamation traits observed over the base year period studied. With this expanded level of detail, vendors can make more informed decisions and devise effective strategies to gain a competitive edge in the market.
Key Company Profiles
The report delves into recent significant developments in the Green Hydrogen Market, highlighting leading vendors and their innovative profiles. These include Adani Green Energy Limited, Air Liquide S.A., Air Products and Chemicals, Inc., Avaada Energy Pvt. Ltd., Ballard Power Systems Inc., Bloom Energy Corporation, Cummins Inc., CWP Global, ENAPTER s.r.l., ENGIE SA, Green Hydrogen Systems A/S, Hiringa Energy Limited, HydrogenPro ASA, Iberdrola, S.A., ITM Power PLC, Iwatani Corporation, Kawasaki Heavy Industries, Ltd., Larsen & Toubro Limited, Linde PLC, McPhy Energy S.A, Messer SE & Co. KGaA, Nel ASA, NEOM Company, Ohmium International, Inc., Plug Power Inc., PowerCell Sweden AB, Reliance Industries Limited, Saudi Arabian Oil Company, Siemens AG, Thermax Limited, Topsoe A/S, Toshiba Corporation, and Uniper SE.
Market Segmentation & Coverage
1. Market Penetration: It presents comprehensive information on the market provided by key players.
2. Market Development: It delves deep into lucrative emerging markets and analyzes the penetration across mature market segments.
3. Market Diversification: It provides detailed information on new product launches, untapped geographic regions, recent developments, and investments.
4. Competitive Assessment & Intelligence: It conducts an exhaustive assessment of market shares, strategies, products, certifications, regulatory approvals, patent landscape, and manufacturing capabilities of the leading players.
5. Product Development & Innovation: It offers intelligent insights on future technologies, R&D activities, and breakthrough product developments.
1. What is the market size and forecast of the Green Hydrogen Market?
2. Which products, segments, applications, and areas should one consider investing in over the forecast period in the Green Hydrogen Market?
3. What are the technology trends and regulatory frameworks in the Green Hydrogen Market?
4. What is the market share of the leading vendors in the Green Hydrogen Market?
5. Which modes and strategic moves are suitable for entering the Green Hydrogen Market?