SOEC電解槽市場 - 2024年～2029年までの予測

SOEC電解槽市場は、2022年の794億6,600万米ドルから2029年には3兆3,634億1,800万米ドルまで、CAGR 59.71％で成長すると予想されています。

固体酸化物形燃料電池技術は、信頼性の高い電解スタックを形成し、水蒸気電解による水素の生産や、水蒸気と二酸化炭素の共電解によるガス（水素と一酸化炭素からなる）の合成を可能にします。固体酸化物電解セル（SOEC）技術は、これらの入力源から高純度の酸素を同時に生成する能力も備えています。特に、OxEon社（同社）は、火星の模擬大気から高純度の酸素を抽出することに成功し、この技術の多用途性を示しています。

SOECの用途は、輸送、工業プロセス、発電を含む多様な目的のための水素製造にまで広がっています。さらにSOECは、余剰の再生可能エネルギーを水素に変換し、その後の発電に利用するための貯蔵を容易にするという重要な役割を担っています。もうひとつの注目すべき用途は、水素と合成ガス（水素と一酸化炭素の組み合わせ）の共同製造です。

SOECを利用した水素製造の拡大は、クリーンな水素に対する需要の高まり、政府による支援政策とインセンティブ、製造プロセスの効率と実行可能性を高める継続的な技術進歩といった要因が重なって推進されています。これにより、持続可能でクリーンなエネルギーソリューションに対する世界の需要の高まりに対応するため、SOEC技術が広く採用される環境が整いつつあります。

市場促進要因

• エネルギー・電力産業は、今後数年間で大きな成長を示すと予想されます。

エネルギー・電力産業は、良好な投資流入とクリーンエネルギー・インフラ強化の取り組みにより、今後数年間で大きな成長を示すと予想されます。国際エネルギー機関（IEA）のデータによると、クリーンエネルギーへの世界投資額は1兆6,170億米ドルに達し、2021年の投資額より14.8％増加しました。また、同資料によれば、2023年には世界の投資額は1兆7,400億米ドルに達すると予想されています。

さらに、化石燃料への投資は2022年に4.7％のわずかな伸びを示したが、二酸化炭素排出量を削減するための各国の取り組みが拡大しているため、化石燃料の使用量は減少し、化石燃料への投資は抑制されると予想されます。

エネルギー産業は、化石燃料や再生可能エネルギー源から生産されるエネルギーの生産と供給に関連します。このような部門は、産業成長を促進する上で重要な役割を担っており、それによって経済の向上に燃料を供給しています。

例えば、国際エネルギー機関（IEA）によると、2022年には世界のエネルギー使用量の37％を産業部門が占め、その量は166EJに達します。さらに、同出典によれば、2030年まで工業用エネルギーの生産性は年率3％の増加を示し、2030年には工業用エネルギー使用量の30％を電気が占めるようになると予想されています。

さらに、エネルギー生産、特に再生可能エネルギー源を強化するための様々な政府の取り組みや投資が、今後数年間のエネルギー産業の成長を大きく後押しすると予想されています。例えば、バイデン政権は2023年6月、「米国への投資」の一環として4,500万米ドルの投資を発表し、国内の太陽電池製造を加速させています。

• 産業活動の拡大による需要

急成長する産業活動と、都市化に伴う住宅・商業施設の急成長は、世界のエネルギー需要の急増につながり、結果として生産能力全体を押し上げています。IESの「World Energy Outlook 2022」報告書によると、2021年の世界のエネルギー供給量は624EJに達し、2020年の供給量592EJから5.4％増、2010年の生産量542EJから15.1％増と大幅に増加しました。

国際エネルギー機関の報告によると、2021年の欧州のエネルギー供給量は82.3EJ（エクサジュール）で、2020年の77.9EJから5.6%増加しました。同時に、同地域のエネルギー需要も顕著に増加しています。

欧州は、この需要増に対応するため、太陽光や風力といった再生可能エネルギー発電の利用を積極的に推進しています。同地域では、エネルギー供給を強化し、クリーンなエネルギー・インフラを確立するために、さまざまな取り組みや投資が開始されており、SOEC電解槽市場の成長を促進しています。

例えば、欧州委員会が2022年5月に導入した「REPowerEU計画」は、欧州のエネルギー供給を多様化しながら、クリーンエネルギーの生産と貯蔵を強化することを目的としています。こうした取り組みは、SOEC電解槽市場の成長に明るい展望をもたらすと予想されます。

阻害要因

• 製造コストの高さ

SOECシステムは、水蒸気メタン改質（SMR）のような伝統的な水素製造方法と比較して著しく高価です。この高い初期投資は、特にコストが重要な関心事である産業において、将来のユーザーにとって課題となります。セラミック電解質や金属相互接続のような特殊材料の使用は、システム全体の経費を著しく増加させる。さらに、SMRのような確立された技術に比べて市場規模が比較的限られているため、規模の経済によるコスト削減の可能性が制限されます。

SOEC電解槽市場は、コンポーネントに基づいてバランス・オブ・プラント（BOP）とスタックに区分されます。

SOEC電解槽市場はコンポーネントに基づき、BOP（Balance of Plant）とスタックに区分されます。バランス・オブ・プラント（BOP）には、スタックを取り囲むすべてのコンポーネントが含まれ、スタックが機能し、より広範な水素製造システムにシームレスに統合されるために重要です。一方、スタックはSOEC電解槽の中心的なコンポーネントであり、水分解プロセスそのものにおいて極めて重要な役割を果たします。

南北アメリカがSOEC電解槽市場で大きなシェアを占めると予想されています。

米国、カナダ、メキシコ、ブラジルなど南北アメリカの主要経済圏におけるエネルギー需要は、産業生産性の向上と人口増加により大幅に増加しています。さらに、再生可能エネルギーによるエネルギー生産を推進するための積極的な取り組みと、石油・天然ガス探査事業の拡大が、さらなる促進要因として作用しています。国際エネルギー機関（IEA）の「世界エネルギー見通し2022」によると、南北アメリカのエネルギー供給量は139.9EJで、2020年の133.5EJから4.8％増加しました。

さらに、同資料によれば、米国は2021年の南北アメリカの総エネルギー生産量の62％を占め、ブラジルなどの他の経済圏は同9.5％です。

会社製品

• は、水素製造のための高効率固体酸化物電解技術を提供しています。同社の固体酸化物電解槽セル（SOEC）は、90%の電気効率で水素製造を達成するように設計されており、余剰熱を利用することで100%の効率を達成することができます。
• ブルーム・エナジー-ブルーム・エナジーは、カリフォルニア州マウンテンビューにあるNASAエイムズ研究所に設置された世界最大の固体酸化物電解槽を使って水素製造を開始しました。この高温・高効率ユニットは、プロトン電解質膜（PEM）やアルカリ電解質膜のような商業的に実証されている低温電解槽と比較して、メガワット（MW）あたり20～25％高い割合で水素を生成します。1日当たり2.4トン以上の水素を生産できる4MWのBloom Electrolyzer（TM）は、2ヵ月以内に建設、設置、稼動し、その迅速な展開能力を実証しました。
• Topsoe-当社のSOEC技術は、下流工程とシームレスに統合できるよう綿密に設計されており、グリーン水素を化学用途やエネルギー貯蔵用のグリーンアンモニア、化学燃料や輸送用燃料製造用のメタノール、その他のグリーン化学品や燃料など、さまざまな製品に変換することができます。TOPSOE（TM）は、次世代燃料と化学物質の生産と普及を促進するために必要な洞察と技術を提供できる数少ない企業の一つとして際立っています。

目次

第1章 イントロダクション

• 市場概要
• 市場の定義
• 調査範囲
• 市場セグメンテーション
• 通貨
• 前提条件
• 基準年と予測年のタイムライン
• 利害関係者にとっての主なメリット

第2章 調査手法

• 調査デザイン
• 調査プロセス

第3章 エグゼクティブサマリー

• 主な調査結果
• アナリストビュー

第4章 市場力学

• 市場促進要因
• 市場抑制要因
• ポーターのファイブフォース分析
• 業界バリューチェーン分析
• アナリストビュー

第5章 SOEC電解槽市場：コンポーネント別

• イントロダクション
• バップ
  • 市場機会動向
  • 成長の見通し
• スタック
  • 市場機会そして動向
  • 成長の見通し

第6章 SOEC電解槽市場：用途別

• イントロダクション
• 水素製造
  • 市場機会動向
  • 成長の見通し
• 工業プロセス
  • 市場機会そして動向
  • 成長の見通し
• その他
  • 市場機会そして動向
  • 成長の見通し

第7章 SOEC電解槽市場：エンドユーザー別

• イントロダクション
• 発電
  • 市場機会そして動向
  • 成長の見通し
• 輸送
  • 市場機会そして動向
  • 成長の見通し
• 製油所
  • 市場機会そして動向
  • 成長の見通し
• その他
  • 市場機会そして動向
  • 成長の見通し

第8章 SOEC電解槽市場：地域別

• イントロダクション
• 南北アメリカ
  • コンポーネント別
  • 用途別
  • エンドユーザー別
  • 国別
• 欧州、中東・アフリカ
  • コンポーネント別
  • 用途別
  • エンドユーザー別
  • 国別
• アジア太平洋
  • コンポーネント別
  • 用途別
  • エンドユーザー別
  • 国別

第9章 競合環境と分析

• 主要企業と戦略分析
• 市場シェア分析
• 合併、買収、合意およびコラボレーション
• 競争力のあるダッシュボード

第10章 企業プロファイル

• Altana AG Mitsubishi Power
• Toshiba Corporation
• FuelCell Energy Inc.
• Bloom Energy Corporation
• Haldor Topsoe
• Sunfire
• Kyocera Corporation
• OxEon Energy
• Nexceris
• Redox Power System

SOEC Electrolyzer Market market is expected to grow at a CAGR of 59.71% from US$79.466 billion in 2022 to US$3,363.418 billion in 2029.

It has solid oxide fuel cell technology to create a dependable electrolysis stack, enabling the production of hydrogen through steam electrolysis or the synthesis of gas (comprising hydrogen and carbon monoxide) through water vapor and carbon dioxide co-electrolysis. The solid oxide electrolysis cell (SOEC) technology also exhibits the capability to concurrently generate high-purity oxygen from these input sources. Notably, OxEon (the company) has achieved success in extracting high-purity oxygen from a simulated Martian atmosphere, showcasing the versatility of the technology.

The applications of SOECs extend to producing hydrogen for diverse purposes, including transportation, industrial processes, and power generation. Furthermore, SOECs play a crucial role in converting surplus renewable energy into hydrogen, facilitating its storage for subsequent use in power generation. Another noteworthy application involves the co-production of hydrogen and syngas, a combination of hydrogen and carbon monoxide, which finds utility in various processes such as the production of synthetic fuels.

The expansion in hydrogen production using SOECs is propelled by a confluence of factors: the rising demand for clean hydrogen, supportive government policies and incentives, and continuous technological advancements that enhance the efficiency and viability of the production processes. This creates a conducive environment for the widespread adoption of SOEC technology in meeting the growing global demand for sustainable and clean energy solutions.

Market Drivers

• The energy and power industry is expected to show significant growth in the coming years-

The energy and power industry is expected to show significant growth in the coming years owing to favorable investment inflows, and initiatives to enhance clean energy infrastructure. According to the data provided by the International Energy Agency, the global investment in clean energy reached US$1,617 billion which signified an increase of 14.8% over 2021's investments. Also, as per the same source, global investments are expected to reach US$1,740 billion in 2023.

Moreover, investments in fossil fuels witnessed a slight growth of 4.7% in 2022, however, the growing nations' efforts to reduce their carbon footprint are expected to halt the usage of fossil fuels thereby restraining investments in such sources.

The energy industry relates to producing and supplying energy produced via fossil fuels and renewable sources. Such a sector plays a vital role in promoting industrial growth thereby providing fuel for the upliftment of an economy.

Rapid industrialization coupled with favourable investments in the same has increased the energy consumption scale, for instance, according to the International Energy Agency, in 2022, industrial sectors accounted for 37% of the global energy usage reaching 166EJ. Furthermore, as per the same source, industrial energy productivity is expected to show a 3% increase per year till 2030, and electricity will account for up to 30% of industrial energy usage by 2030.

Moreover, various government initiatives and investments to bolster energy production, especially in renewable sources are anticipated to provide a major boost to the energy industry growth in the coming years. For instance, the Biden administration in June 2023 announced investments of US$45 million as a part of its "Investing in America" to accelerate domestic solar manufacturing in the country.

• Demand due to growing industrial activities-

The burgeoning industrial activities and the rapid growth of residential and commercial establishments, driven by urbanization, have led to a surge in global energy demand, consequently boosting overall production capacity. According to the "World Energy Outlook 2022" report by IES, the global energy supply in 2021 reached 624 EJ, marking a 5.4% increase from the 2020 supply volume of 592 EJ and a significant 15.1% increase from the 2010 production of 542 EJ.

The International Energy Agency reports that Europe's energy supply in 2021 amounted to 82.3 EJ (Exajoules), reflecting a 5.6% increase compared to the 2020 volume of 77.9 EJ. Concurrently, there has been a notable rise in energy demand in the region.

Europe is actively promoting the use of renewable energy sources such as solar and wind for electricity generation to address this growing demand. Various initiatives and investments have been launched across the region to enhance energy supply and establish clean energy infrastructure, thereby fostering growth in the SOEC electrolyzer market.

For instance, the "REPowerEU Plan," introduced by the European Commission in May 2022, aims to bolster the production and storage of clean energy while diversifying energy supplies in Europe. These efforts are anticipated to offer a positive outlook for the growth of the SOEC electrolyzer market.

Restraint-

• High cost of production-

SOEC systems are notably pricier compared to traditional hydrogen production methods such as steam methane reforming (SMR). This elevated initial investment presents a challenge for prospective users, particularly in industries where cost is a significant concern. The utilization of specialized materials like ceramic electrolytes and metallic interconnects notably adds to the overall system expenses. Moreover, the relatively limited market size in comparison to well-established technologies like SMR restricts the potential for cost reduction through economies of scale.

The SOEC electrolyzer market is segmented based on components into Balance of Plant (BOP) and Stack.

The SOEC electrolyzer market is segmented based on components, dividing it into Balance of Plant (BOP) and Stack. The Balance of Plant (BOP) encompasses all the components surrounding the stack, crucial for its functioning and seamless integration into a broader hydrogen production system. On the other hand, the Stack serves as the central component of the SOEC electrolyzer, playing a pivotal role in the water-splitting process itself.

Americas is anticipated to hold a significant share of the SOEC Electrolyzer Market-

Energy demand in major economies of the Americas region namely the United States, Canada, Mexico, and Brazil among others is witnessing a significant surge owing to the booming industrial productivity and population growth. Moreover, favourable initiatives to propel energy production via renewable sources coupled with growing oil and natural gas exploration operations are acting as an additional driving factor. According to the International Energy Agency's "World Energy Outlook 2022," the energy supply in the Americas stood at 139.9EJ which represented an increase of 4.8% over 2020's energy supply of 133.5EJ.

Furthermore, as per the same source, the United States accounted for up to 62% of the total energy produced in the Americas for the year 2021, whereas other economies such as Brazil constituted 9.5% for the same year.

Market Developments

• May 2023- Topsoe constructed of the world's first industrial-scale SOEC electrolyzer facility. With the completion of the new factory, Topsoe made a compelling case for SOEC technology at an industrial scale. The factory boasted an initial manufacturing capacity of 500MW. Topsoe's SOEC technology was stated to be up to 35 percent more efficient than conventional technologies, facilitating more efficient green hydrogen production to support global decarbonization targets.
• May 2023- The world's largest solid-oxide hydrogen electrolyzer was installed at a NASA facility in California, as announced by Bloom Energy. The 4MW unit was said to be 20-25% more efficient than similarly sized alkaline or PEM machines. Bloom Energy, based in the US, stated that the installation took place and that the electrolyzer would produce 20-25% more hydrogen per megawatt compared to any commercially demonstrated alkaline or PEM equivalent.
• April 2022- A groundbreaking milestone was reached with the World's Largest High-Temperature Electrolyzer achieving unprecedented efficiency. In a notable achievement, the electrolyzer successfully generated 200 Nm3 of green hydrogen per hour for the first time. Additionally, an electrical efficiency of 84% el, LHV has been demonstrated, marking a level of efficiency previously unparalleled in the field.

Company Products

• FuelCell Energy Inc- FuelCell Energy Inc. offers high-efficiency solid oxide electrolysis technology for hydrogen production. Their Solid Oxide Electrolyzer Cell (SOEC) is engineered to achieve hydrogen production with 90 percent electrical efficiency, which can reach 100 percent efficiency when utilizing excess heat. The module features a compact design and operates quietly, making it suitable for placement near energy sources.
• Bloom Energy- Bloom Energy initiated hydrogen generation using the world's largest solid oxide electrolyzer installation at NASA's Ames Research Center in Mountain View, California. This high-temperature, high-efficiency unit produces hydrogen at a rate 20-25% higher per megawatt (MW) compared to commercially demonstrated lower-temperature electrolyzers such as proton electrolyte membrane (PEM) or alkaline ones. The 4 MW Bloom Electrolyzer(TM), capable of producing over 2.4 metric tonnes of hydrogen per day, was constructed, installed, and operationalized within two months to showcase its rapid deployment capabilities.
• Topsoe- The Company's SOEC technology is meticulously engineered to seamlessly integrate with downstream processes, enabling the conversion of green hydrogen into various products like green ammonia for chemical applications or energy storage, methanol for chemical or transportation fuel production, and other green chemicals and fuels. TOPSOE(TM) stands out as one of the few companies equipped to offer the necessary insights and technology for facilitating the production and widespread availability of next-generation fuels and chemicals.

Market Segmentation

By Component

• BOP
• Stack

By Application

• Hydrogen Production
• Industrial Process
• Others

By End-User

• Power
• Transportation
• Refineries
• Others

By Geography

• Americas
• USA
• Others
• Europe, Middle East and Africa
• Germany
• United Kingdom
• Others
• Asia Pacific
• China
• Japan
• Others

TABLE OF CONTENTS

1. INTRODUCTION

• 1.1. Market Overview
• 1.2. Market Definition
• 1.3. Scope of the Study
• 1.4. Market Segmentation
• 1.5. Currency
• 1.6. Assumptions
• 1.7. Base, and Forecast Years Timeline
• 1.8. Key benefits to the stakeholder

2. RESEARCH METHODOLOGY

• 2.1. Research Design
• 2.2. Research Process

3. EXECUTIVE SUMMARY

• 3.1. Key Findings
• 3.2. Analyst View

4. MARKET DYNAMICS

• 4.1. Market Drivers
• 4.2. Market Restraints
• 4.3. Porter's Five Forces Analysis
  • 4.3.1. Bargaining Power of Suppliers
  • 4.3.2. Bargaining Power of Buyers
  • 4.3.3. Threat of New Entrants
  • 4.3.4. Threat of Substitutes
  • 4.3.5. Competitive Rivalry in the Industry
• 4.4. Industry Value Chain Analysis
• 4.5. Analyst View

5. SOEC ELECTROLYZER MARKET BY COMPONENT

• 5.1. Introduction
• 5.2. BOP
  • 5.2.1. Market opportunities and trends
  • 5.2.2. Growth prospects
• 5.3. Stack
  • 5.3.1. Market opportunities and trends
  • 5.3.2. Growth prospects

6. SOEC ELECTROLYZER MARKET BY APPLICATION

• 6.1. Introduction
• 6.2. Hydrogen Production
  • 6.2.1. Market opportunities and trends
  • 6.2.2. Growth prospects
• 6.3. Industrial Process
  • 6.3.1. Market opportunities and trends
  • 6.3.2. Growth prospects
• 6.4. Others
  • 6.4.1. Market opportunities and trends
  • 6.4.2. Growth prospects

7. SOEC ELECTROLYZER MARKET BY END-USER

• 7.1. Introduction
• 7.2. Power
  • 7.2.1. Market opportunities and trends
  • 7.2.2. Growth prospects
• 7.3. Transportation
  • 7.3.1. Market opportunities and trends
  • 7.3.2. Growth prospects
• 7.4. Refineries
  • 7.4.1. Market opportunities and trends
  • 7.4.2. Growth prospects
• 7.5. Others
  • 7.5.1. Market opportunities and trends
  • 7.5.2. Growth prospects

8. SOEC ELECTROLYZER MARKET BY GEOGRAPHY

• 8.1. Introduction
• 8.2. Americas
  • 8.2.1. By Component
  • 8.2.2. By Application
  • 8.2.3. By End-user
  • 8.2.4. By Country
    • 8.2.4.1. United States
      • 8.2.4.1.1. Market Trends and Opportunities
      • 8.2.4.1.2. Growth Prospects
    • 8.2.4.2. Others
      • 8.2.4.2.1. Market Trends and Opportunities
      • 8.2.4.2.2. Growth Prospects
• 8.3. Europe, Middle-East and Africa
  • 8.3.1. By Component
  • 8.3.2. By Application
  • 8.3.3. By End-user
  • 8.3.4. By Country
    • 8.3.4.1. Germany
      • 8.3.4.1.1. Market Trends and Opportunities
      • 8.3.4.1.2. Growth Prospects
    • 8.3.4.2. United Kingdom
      • 8.3.4.2.1. Market Trends and Opportunities
      • 8.3.4.2.2. Growth Prospects
    • 8.3.4.3. Others
      • 8.3.4.3.1. Market Trends and Opportunities
      • 8.3.4.3.2. Growth Prospects
• 8.4. Asia Pacific
  • 8.4.1. By Component
  • 8.4.2. By Application
  • 8.4.3. By End-user
  • 8.4.4. By Country
    • 8.4.4.1. China
      • 8.4.4.1.1. Market Trends and Opportunities
      • 8.4.4.1.2. Growth Prospects
    • 8.4.4.2. Japan
      • 8.4.4.2.1. Market Trends and Opportunities
      • 8.4.4.2.2. Growth Prospects
    • 8.4.4.3. Others
      • 8.4.4.3.1. Market Trends and Opportunities
      • 8.4.4.3.2. Growth Prospects

9. COMPETITIVE ENVIRONMENT AND ANALYSIS

• 9.1. Major Players and Strategy Analysis
• 9.2. Market Share Analysis
• 9.3. Mergers, Acquisition, Agreements, and Collaborations
• 9.4. Competitive Dashboard

10. COMPANY PROFILES

• 10.1. Altana AG Mitsubishi Power
• 10.2. Toshiba Corporation
• 10.3. FuelCell Energy Inc.
• 10.4. Bloom Energy Corporation
• 10.5. Haldor Topsoe
• 10.6. Sunfire
• 10.7. Kyocera Corporation
• 10.8. OxEon Energy
• 10.9. Nexceris
• 10.10. Redox Power System