米国の水素製造：市場シェア分析、業界動向と統計、成長予測（2026年～2031年）

Mordor Intelligenceによると、米国の水素製造市場規模は、2025年の352億5,000万米ドル、2026年の365億8,000万米ドルから、2031年までに441億6,000万米ドルへと拡大すると予測されており、2026年から2031年までの年間平均成長率（CAGR）は3.84％となる見込みです。

本レポートは、原料別（グレー水素、ブルー水素、グリーン水素、ターコイズ水素、ピンク水素）、技術別（水蒸気メタン改質、石炭ガス化、自己熱改質、部分酸化、電解）、用途別（石油精製、化学処理、鉄鋼、輸送用燃料、電力・エネルギー貯蔵、住宅用・商業用暖房）に分類されています。

米国の水素製造市場の動向と洞察

インフレーション削減法（IRA）の生産税額控除

2025年1月に施行される第45V条では、GREETモデルを通じて検証されたライフサイクル排出量が水素1kgあたり0.45kg CO2e未満の水素に対し、1kgあたり最大3米ドルの税額控除が提供されます。この税額控除は10年間譲渡可能であり、プロジェクトの加重平均資本コストを約150ベーシスポイント削減します。この制度の対象となるには、開発事業者は電解装置を新規の再生可能エネルギー資産と同一敷地内に設置し、電力供給を1時間単位で一致させる必要があります。この要件により資本コストは20～30％増加しますが、炭素強度の閾値が確実に満たされることが保証されます。このインセンティブにより、数十ギガワット規模の電解装置の導入計画が相次いで発表されていますが、開発事業者が調達上のボトルネックや長い系統連系待ちの課題に対処しているため、最終投資決定に至るまでの進捗は依然として限定的です。このクレジットの確実性により、オフピーク時の風力や太陽光発電を、送電網に余剰電力として放出するのではなく、低炭素燃料として収益化できる構造化された電力購入契約が可能になっています。

排出削減が困難なセクターにおける米国の脱炭素化義務

カリフォルニア州の2024年「低炭素燃料基準（LCFS）」改正案などの州政策では、大型輸送分野におけるグリーン水素に対し、1kgあたり1.20～1.50米ドル相当のコンプライアンス・クレジットが付与されます。鉄鋼メーカー各社は、高炉への水素注入試験を行い、コークス用石炭の最大30％を水素で置き換えることを目指しています。クリーブランド・クリフス社は、1億5,000万米ドルを投じた設備改修を経て、インディアナ・ハーバーでのパイロット事業を2026年に開始する見込みです。セメントやガラス業界でも同様の試験が行われており、電化が現実的でない分野において水素の役割が強化されています。2026年に最終決定される連邦政府の調達ガイドラインは、低炭素な原材料を優先するようになり、公共工事請負業者に対し、認証済み水素の利用を促すことになります。全国的な炭素価格が導入されていない状況下では、再生可能エネルギーの過剰供給と明確な炭素強度目標を組み合わせた沿岸部や五大湖周辺の州において、水素の導入が集中しています。

高LCOH対既存の「グレー水素」

排出削減対策が施されていないSMR（小規模水素製造装置）は、メキシコ湾岸のバイヤーに1kgあたり1.00～1.50米ドルの水素を供給していますが、一方、送電網に接続された電解法では、インセンティブ適用前のコストが1kgあたり4.00～6米ドルかかります。3米ドルのクレジットを全額適用した場合でも、納入されるグリーン水素の価格は1kgあたり1.50～2.50米ドルにとどまることが多く、これは50～100％のプレミアムに相当し、明確な炭素価格設定がなければ、ほとんどのアモニアや製油所の購入者はこれを吸収できません。ブルー水素は、税額控除前の価格で1kgあたり2.00～2.50米ドルと価格差を縮めていますが、利用可能な二酸化炭素隔離サイトと長期的なCO2引き取り契約が必要です。電解槽の設備投資額は現在、PEM型で1kWあたり800～900米ドルまで低下しており、この差はさらに縮小する見込みですが、さらなる政策支援がない限り、グレー水素との価格パリティが達成されるのは概ね2030年頃になると予想されています。

セグメント分析

グレー水素は、メキシコ湾岸の製油所や中西部アンモニアプラント周辺に集積した100か所以上の老朽化したSMR施設により、2025年の生産量の77.5％を占めています。これらの設備の多くはすでに減価償却が完了しており、天然ガス価格が1MMBtuあたり3米ドル前後で推移している場合、1kgあたり1米ドル未満で製品を供給できるため、連邦政府による炭素税が課されない限り、採算性を維持しています。ブルー水素の生産能力は、事業者が既存のリフォーマーに炭素回収装置を追加することで増加しています。エクソンモービルのベイタウン工場の改修により、2026年から年間130万トンのCO2を隔離する予定であり、CFインダストリーズのドナルドソンビル計画では、2028年までに年間200万トンを目標としています。メタン熱分解によるターコイズ水素は依然としてニッチな存在ですが、モノリス・マテリアルズのネブラスカ州施設では年間1万4,000トンを生産しており、製品別である固体カーボンブラックがタイヤ業界との長期契約を獲得できれば、生産規模を拡大できる可能性があります。エクセロン社とコンステレーション社によるピンク水素のパイロット事業は、原子力発電を利用した電解の水素製造の可能性を示していますが、原子力発電所と水素の引き取りを結びつけるためのライセンシングの枠組みは、依然として整備の途上にあります。

グリーン水素は2025年の生産量のわずか3～4％を占めるに過ぎませんが、CAGR 32.9％という数値から、2031年までに市場シェア15～20％に達する見込みです。プラグ・パワー社がロチェスターに建設し、2025年12月から稼働している水力発電を電源とする120 MWのプラントは、1日あたり50 tを生産しており、クレジット適用前のコストは1 kgあたり約2.50米ドルとなっています。カリフォルニア州が2035年までにトラック輸送の100％ゼロエミッション化を義務付ける方針を掲げていることを受け、エア・リキード社とシェル社はロサンゼルス盆地周辺に12カ所の水素充填ステーションの建設を計画しています。全体として、発表済みのプロジェクトが定格容量に達した場合、米国のグリーン水素生成市場規模は2031年までに90億米ドルを超える可能性がありますが、開示規制の強化に伴い、グレー水素の収益は頭打ちとなる見込みです。

その他の特典：

• エクセル形式の市場予測（ME）シート
• 3ヶ月間のアナリストサポート

よくあるご質問

• 米国の水素製造市場の市場規模はどのように予測されていますか？
  • 2025年に352億5,000万米ドル、2026年には365億8,000万米ドル、2031年までに441億6,000万米ドルに達すると予測されています。CAGRは3.84%です。
• インフレーション削減法（IRA）の生産税額控除について教えてください。
  • 2025年1月に施行される第45V条では、水素1kgあたり0.45kg CO2e未満の水素に対し、1kgあたり最大3米ドルの税額控除が提供されます。
• 米国の脱炭素化義務についての具体例は何ですか？
  • カリフォルニア州の2024年「低炭素燃料基準（LCFS）」改正案では、大型輸送分野におけるグリーン水素に対し、1kgあたり1.20～1.50米ドル相当のコンプライアンス・クレジットが付与されます。
• グレー水素の生産量はどのようになっていますか？
  • グレー水素は2025年の生産量の77.5％を占めています。
• グリーン水素の市場シェアはどのように予測されていますか？
  • グリーン水素は2025年の生産量のわずか3～4％を占めるに過ぎませんが、CAGR 32.9％で2031年までに市場シェア15～20％に達する見込みです。
• 米国の水素製造市場における主要企業はどこですか？
  • Air Products and Chemicals Inc.、Linde plc、Air Liquide SA、Plug Power Inc.、Cummins Inc.、Engie SA、FuelCell Energy Inc.、Messer Group GmbH、Bloom Energy Corp.、Nikola Corp.、Chart Industries Inc.、Taiyo Nippon Sanso Holdings Corp.、ITM Power plc、McPhy Energy SA、Enapter AGなどです。

目次

第1章 イントロダクション

• 調査の前提条件と市場の定義
• 調査範囲

第2章 調査手法

第3章 エグゼクティブサマリー

第4章 市場情勢

• 市場概要
• 市場促進要因
  • インフレ抑制法（IRA）の生産税額控除
  • 排出削減が困難なセクターにおける米国の脱炭素化義務
  • ブルー水素に対する製油所・アンモニア設備の改修需要の高まり
  • DOEの「水素ハブ」資金提供により、地域プロジェクトが具体化
  • 出力抑制に起因する、行き場を失った再生可能エネルギーの電力購入
• 市場抑制要因
  • LCOHのコストが既存のグレー水素に比べて高い
  • 水素パイプライン・貯蔵インフラの整備が進んでいない
  • SMR方式を採用する生産事業者にとっての天然ガス仕入価格の変動性
  • ユーティリティ規模の電解における水利用許可に関するリスク
• サプライチェーン分析
• 規制情勢
• 技術展望
• ポーターのファイブフォース
• PESTLE分析

第5章 市場規模と成長予測

• 原料別
  • グレー水素
  • ブルー水素
  • グリーン水素
  • ターコイズ水素
  • ピンク水素
• 技術別
  • 水蒸気メタン改質（SMR）
  • 石炭ガス化
  • 自己熱改質（ATR）
  • 部分酸化（POX）
  • 電解法（アルカリ電解、プロトン交換膜（PEM）、固体酸化物電解（SOE））
• 用途別
  • 石油精製
  • 化学処理（アンモニア、メタノール）
  • 鉄鋼（DRI、H2-BF）
  • 輸送用燃料（FCEV、船舶、航空）
  • 電力・エネルギー貯蔵
  • 住宅用・商業用暖房

第6章 競合情勢

• 市場集中度
• 戦略的動向（M&A、提携、PPA）
• 市場シェア分析（主要企業の市場順位・シェア）
• 企業プロファイル
  • Air Products and Chemicals Inc.
  • Linde plc
  • Air Liquide SA
  • Plug Power Inc.
  • Cummins Inc.
  • Engie SA
  • FuelCell Energy Inc.
  • Messer Group GmbH
  • Bloom Energy Corp.
  • Nikola Corp.
  • Chart Industries Inc.
  • Taiyo Nippon Sanso Holdings Corp.
  • ITM Power plc
  • McPhy Energy SA
  • Enapter AG

第7章 市場機会と将来の展望