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市場調査レポート
商品コード
1470819
水素生成市場:プロセス、技術、供給源、貯蔵、用途別-2024-2030年の世界予測Hydrogen Generation Market by Process (Biological Processes, Direct Solar Water Splitting Processes, Electrolytic Processes), Technology (Gasification, Pyrolysis, Reforming Technologies), Source, Storage, Application - Global Forecast 2024-2030 |
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水素生成市場:プロセス、技術、供給源、貯蔵、用途別-2024-2030年の世界予測 |
出版日: 2024年04月17日
発行: 360iResearch
ページ情報: 英文 183 Pages
納期: 即日から翌営業日
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水素生成市場規模は、2023年に3,236億9,000万米ドルと推定され、2024年には3,585億7,000万米ドルに達し、CAGR 11.34%で2030年には6,868億米ドルに達すると予測されています。
水素生成は、水素ガスを製造または生成するために特別に設計された技術および手法です。水素は持続可能性の高い元素であり、化学、石油精製、金属加工、自動車、輸送産業など多様な応用分野があります。一方、よりクリーンで持続可能な水素の生成に関する政府の取り組みは、水素生成技術を拡大する大きな可能性を示しています。さらに、さまざまな業界で持続可能な燃料に対するニーズが高まっていることも、水素生成の成長を大きく後押ししています。しかし、水素製造における高額な資本支出に伴う懸念やその安全性の問題は、主要プレーヤーやエンドユーザーにとって大きな課題となっています。これらの課題に対処するため、企業はコスト削減に注力し、研究開発活動に継続的に投資しています。また、各企業は、様々な規制機関によって課される安全規制の遵守に努め、このセクター内で機敏な動きを維持しています。さらに、いくつかの国際的・地域的事業体による水素生成への投資の増加は、水素生成の将来の拡大に寄与しています。各企業はこの投資を通じて持続可能な水素を積極的に生み出し、様々な業界のニーズに応えています。
主な市場の統計 | |
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基準年[2023] | 3,236億9,000万米ドル |
予測年 [2024] | 3,585億7,000万米ドル |
予測年 [2030] | 6,868億米ドル |
CAGR(%) | 11.34% |
プロセス再生可能エネルギー源の生産における電解プロセスと生物学的プロセスの採用増加
水素生成は、独自の実現可能性と効率ベンチマークを提供することで、持続可能なエネルギー目標を達成するための潜在的な代替手段として浮上しています。そのようなプロセスの1つが生物学的水素製造プロセスであり、環境への影響を最小限に抑え、廃棄物を利用できる可能性があることから、大きな期待が寄せられています。生物学的水素製造は、暗所発酵、微生物電気分解、光合成によって得られます。さらに、太陽熱を直接利用した水分解プロセス(光触媒水分解)は、太陽エネルギーを利用して水を水素と酸素に分解します。再生可能な太陽エネルギーは、これを水素生成にとって魅力的な方法にしています。さらに、電解プロセスでは、電流を使って水を水素と酸素に分解します。この方法の効率は電力源に大きく依存するため、電気分解を再生可能エネルギー源と統合することで、持続可能な水素製造が可能になります。一方、熱化学プロセスでは、熱と一連の化学反応を利用して水素を製造します。このプロセスでは、原子力エネルギーや集光型太陽光発電からの高温の熱を利用することができます。水素生成の各プロセスは重要な価値を持ち、いくつかの産業用途の特定のニーズを満たしています。
技術ゼロ・カーボン水素製造におけるガス化と熱分解技術の利用
ガス化は、有機物や化石由来の物質を一酸化炭素、水素、二酸化炭素に変換する技術です。特に石炭やバイオマスのような固形燃料を扱う水素製造のための強固な方法です。一方、熱分解は酸素なしで物質を熱分解します。炭素排出量ゼロで水素を製造する革新的なアプローチであり、環境に優しい未来のための持続可能なソリューションです。さらに、自己熱、部分酸化、水蒸気改質などの改質技術では、天然ガス中のメタンや炭化水素を水素に変換します。水蒸気メタン改質(SMR)と自己熱改質(ATR)は、水素生成で広く使用されている2つのプロセスです。
貯蔵:輸送および発電アプリケーションにおける車載およびP2G水素貯蔵の利用拡大
車載水素貯蔵ソリューションは、主に水素を貯蔵して燃料として使用する電気自動車用途で有用です。車載水素貯蔵は主に、ゼロ・エミッション車への高まりと、より長い走行距離を提供する高エネルギー密度燃料への要求から生まれたものです。同時に、パワー・ツー・ガス(P2G)水素貯蔵は、電力を気体エネルギー・キャリアに変換する技術です。P2G水素貯蔵は、再生可能エネルギー発電への依存度が高く、風力や太陽光のような断続的な電源による余剰発電がある地域で優先的に利用されます。一方、地下水素貯蔵は、塩の洞窟、帯水層、枯渇したガス貯留層などの地下地層に水素を貯蔵します。この貯蔵方法は通常、大量の水素を最小限の漏洩リスクで貯蔵する必要がある場合に好まれます。このような条件は、大規模な水素製造施設がある地域では一般的です。車載水素貯蔵は燃料電池車として機能し、より高いエネルギー密度でコンパクトかつ安全な貯蔵ソリューションを提供します。一方、電力-ガス貯蔵は、より広い電力網に対応し、特に再生可能エネルギー源を採用している地域では、電力の需要と供給のバランスをとる。
応用様々な産業分野における水素生成の広範な応用例
水素生成の先進的な分野では、様々なセクターが水素生成に依存し、その進化に貢献しています。アンモニア製造産業は、アンモニア合成の重要な方法であるハーバープロセスにおいて水素に深く依存しています。同時に水素は、水素と一酸化炭素の触媒的結合を伴うメタノール製造セクターの生命線でもあります。さらに、石油精製所では、水素は水素化分解と脱硫プロセスで幅広く使用されています。エクソンモービルのような注目すべき例は、製造工場における石油精製プロセスで水素生成の手法を採用しています。さらに、発電は水素の新たな用途のひとつであり、特に発電に使用される燃料電池において顕著です。一方、発電と輸送における水素の適合性は、燃料電池の効率に左右されます。輸送産業では、水素は持続可能な燃料として使用され、ゼロ炭素排出に大きく貢献します。
地域別の洞察
南北アメリカでは、米国とカナダが、水素のような次世代燃料源の探求において先進的な国です。これらの地域での水素生成技術の採用は、気候に対する意識の高まり、技術の進歩、消費者のニーズと購買行動を活性化させる政府の強力な支援によって推進されています。また、複数の企業が投資を通じて水素燃料プロジェクトを支援することに大きな関心を示しており、この地域内に水素生成の成長機会を提供しています。一方、欧州諸国と中東地域は、水素生成に影響を与える多様な要因が混在する市場です。グリーンエネルギーへのコミットメントにより、欧州地域は持続可能な燃料源として水素の採用を奨励しています。最近ドイツで特許を取得した画期的な水素生成プロセスに見られるように、並外れた研究イニシアチブが水素エネルギーの先頭に立っています。さらに、欧州地域の自動車産業の拡大も、水素生成の情勢を拡大することに貢献しています。アフリカ地域の水素生成は、持続可能なグリーンエネルギーへの注目が高まっていることから、大きな可能性を秘めています。アフリカにおける水素生成のダイナミズムは、クリーンなエネルギー資源と二酸化炭素排出量削減への加速によって徐々に形作られつつあります。さらに、アジア太平洋地域では、水素生成の設置が増加しています。数多くの研究イニシアティブや投資は、この地域が代替燃料の導入に強い関心を持っていることを示しています。例えば、「水素社会」を目指す東京都の2020年の目標は、日本のエネファーム・プロジェクトなど、政府が支援するいくつかの取り組みを通じて、水素エネルギー推進へのコミットメントを示しています。加えて、中国やインドなどの新興国は、持続可能なエネルギー生産を支援するいくつかの政府イニシアティブを通じて有望な道を提供しており、これらは水素生成の拡大に大きく貢献しています。
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水素生成市場の評価において極めて重要です。事業戦略や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、水素生成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などを網羅的に評価します。
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.水素生成市場の市場規模および予測は?
2.水素生成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.水素生成市場の技術動向と規制枠組みは?
4.水素生成市場における主要ベンダーの市場シェアは?
5.水素生成市場への参入に適した形態や戦略的手段は?
[183 Pages Report] The Hydrogen Generation Market size was estimated at USD 323.69 billion in 2023 and expected to reach USD 358.57 billion in 2024, at a CAGR 11.34% to reach USD 686.80 billion by 2030.
Hydrogen generation is a technique and methodology designed specifically to produce or generate a hydrogen gas. Hydrogen is a highly sustainable element with diverse application areas, including chemical, petroleum refining, metal processing, automotive, and transportation industries. Meanwhile, government initiatives around generating cleaner, more sustainable hydrogen present great potential for expanding hydrogen generation technologies. In addition, the rising need for sustainable fuel across several industry verticals has significantly boosted the growth of hydrogen generation. However, the concerns associated with the high capital expenditure in hydrogen production and its safety issues are significant challenges for the key players and end users. To address these challenges, companies focus on cutting costs and continuously invest in research and development activities. Companies are also working towards compliance with safety regulations imposed by various regulatory bodies to remain agile within the sectors. Moreover, the increasing investments in hydrogen generation by several international and regional entities have contributed to the future expansion of hydrogen generation. Companies are aggressively generating sustainable hydrogen through this investment to meet varied industry needs.
KEY MARKET STATISTICS | |
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Base Year [2023] | USD 323.69 billion |
Estimated Year [2024] | USD 358.57 billion |
Forecast Year [2030] | USD 686.80 billion |
CAGR (%) | 11.34% |
Process: Increasing adoption of electrolytic and biological processes in the production of renewable energy sources
Hydrogen generation emerges as a potential alternative to achieve sustainable energy goals by providing unique feasibility and efficiency benchmarks. One such process is biological hydrogen production processes, which hold great promise due to their minimal environmental impact and potential use of waste matter. Biohydrogen production is obtained through dark fermentation, microbial electrolysis, and photosynthesis. In addition, direct solar water splitting processes, or photocatalytic water splitting, capitalize on solar energy to induce water fission into hydrogen and oxygen. Renewable solar energy makes this an attractive method for hydrogen generation. Moreover, electrolytic processes involve splitting water into hydrogen and oxygen using an electric current. This method's efficiency depends highly on the electricity source; thus, integrating electrolysis with renewable energy sources ensures sustainable hydrogen production. While in thermochemical processes, heat and a series of chemical reactions are used to produce hydrogen. This process can use high-temperature heat from nuclear energy and concentrated solar power. Each process in hydrogen generation holds significant value and meets the specific needs of several industry applications.
Technology: Utilization of gasification and pyrolysis technology in the zero-carbon hydrogen production
Gasification is a technology that converts organic and fossil-based materials into carbon monoxide, hydrogen, and carbon dioxide. It is a robust method for hydrogen production, especially dealing with solid fuels such as coal and biomass. On the other hand, pyrolysis involves the thermal decomposition of materials without oxygen. It is an innovative approach to producing hydrogen with a zero-carbon footprint, which makes it a sustainable solution for a greener future. In addition, reforming technologies, including autothermal, partial oxidation, and steam reforming, involve the conversion of methane and hydrocarbons in natural gas into hydrogen. Steam methane reforming (SMR) and auto-thermal reforming (ATR) are two widely used processes in hydrogen generation.
Storage: Widening use of on-board and P2G hydrogen storage in transportation and power generation applications
On-board hydrogen storage solutions primarily find utility in electric vehicle applications where hydrogen is stored and used as fuel. Onboard hydrogen storage is primarily derived from the growing push for zero-emission vehicles and the requirement for high energy-density fuels that provide a longer driving range. At the same time, power-to-gas (P2G) hydrogen storage is a technology that converts electrical power into gaseous energy carriers. P2G hydrogen storage is preferential in areas with a heavy reliance on renewable energy sources and excess power generation from intermittent sources such as wind or solar. On the other hand, underground hydrogen storage stores hydrogen in underground formations such as salt caverns, aquifers, and depleted gas reservoirs. This storage solution is typically preferred when a large quantity of hydrogen needs to be stored with minimal risk of leakage. Such conditions are common in areas with significant hydrogen production facilities. While the onboard hydrogen storage serves as fuel cell vehicles, offering a compact and safe storage solution with higher energy density. On the other hand, power-to-gas storage caters to the broader electrical grid, balancing the supply and demand of power, especially in areas employing renewable energy sources.
Application: Extensive applications of hydrogen generation in varied industry sectors
In the progressive field of hydrogen generation, varied sectors rely on and contribute towards its evolution. The ammonia production industry profoundly relies on hydrogen for the Haber process, a critical method for ammonia synthesis. At the same time, hydrogen is the lifeline for the methanol production sector, involving the catalytic combination of hydrogen and carbon monoxide. In addition, within petroleum refineries, hydrogen finds extensive use in hydrocracking and desulfurization processes. Notable examples, such as Exxon Mobil, have adopted hydrogen generation practices in the process of petroleum refining in their manufacturing plants. Furthermore, power generation represents an emergent application of hydrogen, especially in fuel cells used in electricity generation. While, the compatibility of hydrogen in power generation and transportation is contingent on the fuel cell's efficiency. In the transportation industry, hydrogen is used as a sustainable fuel, significantly contributing to the zero-carbon emission.
Regional Insights
In the Americas, the United States and Canada are progressive countries in the quest for next-generation fuel sources such as hydrogen. The adoption of hydrogen generation technology in these areas is driven by increasing climate awareness, technological progress, and formidable government support, which activates consumer needs and purchasing behavior. Several entities also show considerable interest in backing hydrogen fuel projects through investments, offering immense opportunities for hydrogen generation growth within this region. On the other hand, European countries and the Middle East region present a mixed market with diverse factors influencing hydrogen generation. With its commitment to green energy, the European region encourages the adoption of hydrogen as a sustainable fuel source. Extraordinary research initiatives spearhead hydrogen energy, as seen in the breakthrough hydrogen generation process recently patented in Germany. Furthermore, the expanding automotive industry within the European region also contributes to expanding the hydrogen generation landscape. The hydrogen generation within the African region presents significant potential, owing to the continent's increasing focus on sustainable and green energy. The dynamics of the hydrogen generation landscape in Africa are gradually taking shape with the acceleration towards clean energy resources and the reduction of carbon emissions. Furthermore, the Asia Pacific region is characterized by increased hydrogen generation installations. The numerous research initiatives and investments illustrate the region's keen interest in embracing alternative fuel sources. For instance, Tokyo's 2020 goal to become a 'Hydrogen Society' demonstrates a commitment to advancing hydrogen energy through several government-supported initiatives, such as Japan's ENE-FARM project. In addition, emerging economies such as China and India provide promising avenues through their several government initiatives in support of sustainable energy production, which significantly contributed to the expansion of hydrogen generation.
FPNV Positioning Matrix
The FPNV Positioning Matrix is pivotal in evaluating the Hydrogen Generation 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 Hydrogen Generation 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 Hydrogen Generation Market, highlighting leading vendors and their innovative profiles. These include Air Liquide S.A., Air Products and Chemicals, Inc., Ally Hi-Tech Co., Ltd., AquaHydrex, Inc., Ballard Power Systems Inc., Caloric Anlagenbau GmbH, Claind S.r.l., Cummins Inc., Enapter S.r.l., ErreDue SpA, FuelCell Energy, Inc., Hiringa Energy Limited, HyGear, Hyster-Yale Materials Handling, Inc., Iwatani Corporation, Linde PLC, Mahler AGS GmbH, McPhy Energy S.A., Messer Se & Co. KGaA, Nel ASA, NewHydrogen, Inc., Nippon Sanso Holdings Corporation, Plug Power Inc., Proton Energy Systems, Inc., Teledyne Energy Systems, Inc., and Xebec Adsorption Inc..
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 Hydrogen Generation Market?
2. Which products, segments, applications, and areas should one consider investing in over the forecast period in the Hydrogen Generation Market?
3. What are the technology trends and regulatory frameworks in the Hydrogen Generation Market?
4. What is the market share of the leading vendors in the Hydrogen Generation Market?
5. Which modes and strategic moves are suitable for entering the Hydrogen Generation Market?