2034年までのバイオマスから水素への変換装置市場予測―変換方式、原料の種類、システムタイプ、用途、エンドユーザー、および地域別の世界分析

Stratistics MRCによると、世界のバイオマスから水素への変換装置市場は、2026年に8億米ドル規模となり、予測期間中にCAGR 14.7％で成長し、2034年までに24億米ドルに達すると見込まれています。

バイオマスから水素への変換装置とは、農業残渣、林業廃棄物、産業用バイオマス製品別、都市固形廃棄物、エネルギー作物、藻類バイオマスなどの有機バイオマス原料を、ガス化、熱分解、水蒸気改質、嫌気性消化、超臨界水ガス化、プラズマガス化といったプロセスを経て水素ガスに変換する、熱化学的、生物学的、および電気化学的なプロセスシステムを指します。これらのコンバーターシステムには、原料の前処理・取り扱い設備、反応器、合成ガス（シンガス）の浄化・調整システム、水ガスシフト反応器、および水素精製膜が含まれており、これらを組み合わせて燃料電池、工業プロセス、エネルギー貯蔵用途向けの規格級水素を生産します。そのライフサイクルにおける炭素強度は、従来の化石燃料ベースの水素製造ルートに比べて大幅に低くなっています。

再生可能水素に関する政策インセンティブ

再生可能水素に関する政策インセンティブは、バイオマスから水素への変換装置の導入を加速させる主要な推進力となっています。政府によるクリーン水素生産税額控除、グリーン水素の義務化、および水素経済投資プログラムにより、バイオマス由来の水素生産に有利な経済条件が整えられているためです。これらがなければ、天然ガスによる水蒸気メタン改質と比較してコスト面で不利な立場に置かれていたでしょう。米国「インフレーション・リダクション法」第45V条に基づくクリーン水素生産税額控除は、バイオマス由来の生産を含む、ライフサイクル排出量が低い要件を満たす水素に対し、1キログラムあたり最大3ドルの税額控除を提供します。EUの「再生可能エネルギー指令」における再生可能水素認証要件は、産業の脱炭素化や輸送用燃料用途向けに認証済み再生可能水素の供給を必要とするエネルギー企業から、バイオマスから水素への生産能力に対するコンプライアンス需要を生み出しています。

原料コストとサプライチェーンの信頼性

原料コストの変動性とバイオマス・サプライチェーンの信頼性は、バイオマスから水素への転換設備への投資において、プロジェクトの経済性に対する重大なリスクとなります。これは、農林業由来のバイオマス残渣の価格が、季節的な供給状況、バイオエネルギーやバイオマテリアル分野からの競合需要、そして生産の経済性に多大な影響を与える輸送物流コストの影響を受けるためです。バイオマス供給の市場情勢が細分化されており、価格ヘッジ手段を提供する商品市場が存在しないことを考慮すると、水素生産コスト目標を支える価格で長期的なバイオマス供給契約を確保することは、技術的に困難です。バイオマスエネルギー作物の栽培と食糧生産との間の土地利用の競合は、規制上のリスクや評判リスクを生み出し、水素生産用途向けの専用エネルギー作物原料の開発を制約しています。

廃棄物から水素への転換：自治体向け用途

都市固形廃棄物や下水バイオガスから水素への転換は、バイオマスから水素への変換装置の導入にとって、短期的に大きな商業的機会となります。これは、都市廃棄物管理当局が、受け入れ料金の収益性向上のために、埋立処分や焼却よりも付加価値の高い廃棄物処理成果を求めているためです。機械的リサイクルが不可能な都市固形廃棄物の残渣をガス化することは、ゲートフィー収入による負の原料コストを伴う再生可能水素生産経路を提供し、水素生産の経済性を大幅に向上させます。ネットゼロを公約している都市では、廃棄物管理、クリーン燃料生産、および自治体車両の脱炭素化という目標を同時に達成する循環型経済の基幹インフラ投資として、統合型廃棄物から水素への転換施設の導入を検討しています。

グリーン電解水素のコスト競合

再生可能電力による水電解から生産されるグリーン電解水素は、クリーン水素セクターにおいて政府のインセンティブ支援、民間投資、技術開発リソースの大部分を集めている主要な競合経路であり、電解槽のコスト低減の進捗が、バイオマス技術開発者の予測よりも早くバイオマス生産の経済性と商業的パリティに達する可能性があるため、バイオマスから水素への変換業者にとって競争上のリスクを生み出しています。電解装置の拡張性の優位性や、バイオマスの物流管理に比べてシンプルなバリューチェーンは、長期的な構造的優位性をもたらします。これにより、バイオマスから水素への変換装置の市場での位置づけは、原料の優位性があるニッチな用途に限定される可能性があります。投資家が電解水素をクリーン水素の標準的な経路と捉えていることは、グリーン水素への投資資金を争うバイオマスから水素への変換装置の開発者にとって、資金調達の課題となっています。

新型コロナウイルス（COVID-19）の影響：

COVID-19はバイオマスのサプライチェーンを混乱させ、労働力や設備の納入制約により、いくつかのバイオマスから水素への変換実証プロジェクトの建設スケジュールを遅らせました。パンデミック後のエネルギー安全保障への懸念から、国内の再生可能燃料生産が戦略的優先事項として位置づけられたことで、国内エネルギー生産の自立が喫緊の政策目標となっている欧州連合（EU）、英国、および日本において、バイオマスから水素への変換プログラムに対する政治的・財政的支援が大幅に強化されました。パンデミック期における廃棄物管理システムの逼迫は、都市の循環型経済の枠組みの中で、問題となる廃棄物流を価値あるクリーン燃料製品に変換する、統合型廃棄物から水素への転換施設の重要性を浮き彫りにしました。

予測期間中、超臨界水ガス化セグメントが最大の市場規模を占めると予想されます

超臨界水ガス化セグメントは、予測期間中に最大の市場シェアを占めると予想されます。これは、湿った農業残渣、藻類スラリー、下水汚泥などの高水分バイオマス原料を、従来のガス化技術においてプロセス効率を大幅に低下させるエネルギー集約的な乾燥前処理を行うことなく、直接処理できる能力によるものです。摂氏374度以上、22MPaを超える圧力下で行われる超臨界水ガス化は、高い炭素転換効率を達成し、競合する熱化学的プロセスでは経済的に利用できない困難な湿潤原料カテゴリーから、水素を豊富に含む合成ガスを生成します。超臨界水ガス化のスケールアップに向けた政府および産業界からの研究投資の拡大により、都市ごみや藻類バイオマスへの応用に向けた技術の商業化が前進しています。

予測期間中、農業残渣セグメントが最も高いCAGRを示すと予想されます

予測期間中、農業残渣セグメントは、豊富な低コスト原料の入手可能性、専用栽培のエネルギー作物と比較して収集・輸送コストを削減する確立された農業物流インフラ、および複数の国の再生可能水素認証枠組みにおける有利な規制分類に牽引され、最も高い成長率を示すと予測されています。小麦わら、トウモロコシの茎葉、籾殻、サトウキビバガスなどは、世界的に大量に発生する残渣であり、バイオマスから水素への転換プロジェクトが、現在の野焼きや低付加価値の家畜飼料用途よりも高付加価値な利用法を提供するため、農業従事者は長期の原料供給契約に基づいてこれらを供給する意向を強めています。欧州、インド、ブラジルにおける政府の農業持続可能性プログラムは、バイオマスから水素への転換事業者にとって原料バリューチェーンのコストを削減する、農業残渣の収集インフラに助成金を支給しています。

最大のシェアを占める地域：

予測期間中、欧州地域が最大の市場シェアを占めると予想されます。その背景には、EU再生可能エネルギー指令による認証済み再生可能水素への強力な規制需要、原料物流の専門知識を提供する充実したバイオマスエネルギーインフラおよびサプライチェーンネットワーク、ならびにバイオマスから水素への実証および商業プロジェクト開発を支援する政府の水素経済投資プログラムがあります。TotalEnergies SE、Engie SA、Snam S.p.A.などの欧州のエネルギー企業は、多様なクリーン水素生産ポートフォリオにバイオマスから水素への転換を組み込んでいます。EUのバイオマス持続可能性認証枠組みは、規制上の明確さを提供し、欧州市場におけるバイオマス水素プロジェクトの資金調達における投資リスクを低減しています。

CAGRが最も高い地域：

予測期間中、アジア太平洋地域は最も高いCAGRを示すと予想されます。その要因として、中国、インド、および東南アジア諸国における膨大な農業残渣の供給による低コストな原料供給、日本、韓国、中国、インドにおける政府のクリーン水素への投資拡大、そして多様なクリーン水素生産の調達源に対する商業的な需要を生み出す大規模な産業用水素需要市場が挙げられます。2030年までに年間300万トンの水素供給を目標とする日本の水素戦略は、バイオマスから水素への転換経路を具体的に評価する調達プログラムを創出しています。インドの「国家グリーン水素ミッション」は、原料供給に恵まれた農業地域において、バイオマスから水素への転換の経済性を、電解法による代替案と競合可能なものにする生産インセンティブを提供しています。

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• 地域別セグメンテーション
  • お客様のご要望に応じて、主要な国・地域の市場推計・予測、およびCAGR（注：実現可能性の確認によります）
• 競合ベンチマーキング
  • 製品ポートフォリオ、地理的展開、および戦略的提携に基づく主要企業のベンチマーク

目次

第1章 エグゼクティブサマリー

第2章 イントロダクション

• 要約
• ステークホルダー
• 調査範囲
• 調査手法
• 調査資料

第3章 市場動向分析

• 促進要因
• 抑制要因
• 機会
• 脅威
• 技術分析
• 用途分析
• エンドユーザー分析
• 新興市場
• 新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の影響

第4章 ポーターのファイブフォース分析

• 供給企業の交渉力
• 買い手の交渉力
• 代替品の脅威
• 新規参入業者の脅威
• 競争企業間の敵対関係

第5章 世界のバイオマスから水素への変換装置市場：変換方式別

• ガス化
• 熱分解
• 水蒸気改質
• 嫌気性消化
• 超臨界水ガス化
• プラズマガス化

第6章 世界のバイオマスから水素への変換装置市場：原料の種類別

• 農業残渣
• 林業廃棄物
• 産業用バイオマス廃棄物
• 一般廃棄物
• エネルギー作物
• 藻類バイオマス

第7章 世界のバイオマスから水素への変換装置市場：システムタイプ別

• 固定式システム
• モジュラーシステム
• 移動式ユニット
• 統合システム
• ハイブリッド変換システム

第8章 世界のバイオマスから水素への変換装置市場：用途別

• 発電
• 輸送用燃料
• 産業用水素供給
• 化学製品製造
• 系統連系型エネルギー貯蔵

第9章 世界のバイオマスから水素への変換装置市場：エンドユーザー別

• エネルギー・ユーティリティ
• 化学工業
• 運輸部門
• 廃棄物管理会社
• 産業部門

第10章 世界のバイオマスから水素への変換装置市場：地域別

• 北米
  • 米国
  • カナダ
  • メキシコ
• 欧州
  • 英国
  • ドイツ
  • フランス
  • イタリア
  • スペイン
  • オランダ
  • ベルギー
  • スウェーデン
  • スイス
  • ポーランド
  • その他の欧州諸国
• アジア太平洋
  • 中国
  • 日本
  • インド
  • 韓国
  • オーストラリア
  • インドネシア
  • タイ
  • マレーシア
  • シンガポール
  • ベトナム
  • その他のアジア太平洋諸国
• 南アメリカ
  • ブラジル
  • アルゼンチン
  • コロンビア
  • チリ
  • ペルー
  • その他の南米諸国
• 世界のその他の地域（RoW）
  • 中東
    • サウジアラビア
    • アラブ首長国連邦
    • カタール
    • イスラエル
    • その他の中東諸国
  • アフリカ
    • 南アフリカ
    • エジプト
    • モロッコ
    • その他のアフリカ諸国

第11章 主な発展

• 契約、提携、協力関係、合弁事業
• 買収・合併
• 新製品発売
• 事業拡大
• その他の主要戦略

第12章 企業プロファイル

• Air Liquide
• Linde plc
• Air Products and Chemicals Inc.
• Siemens Energy
• Shell plc
• TotalEnergies SE
• Engie SA
• Plug Power Inc.
• Ballard Power Systems
• Nel ASA
• HyGear
• Thyssenkrupp AG
• Kawasaki Heavy Industries
• Mitsubishi Heavy Industries
• Snam S.p.A.
• ITM Power
• Bloom Energy
• Doosan Fuel Cell