再構成される水素経済：材料およびハードウェア市場・技術 (2025-2045年)

打ち負かすことができないなら、仲間にしよう

電化を台無しにする無駄な試みではなく、電化を強化するために方向転換されたとき、水素は大きな新市場を持つことになります。例えば、電力網のための核融合発電として成功する可能性があります。実際、設計によっては直接電力を生産することもできます。大型船舶の電気駆動装置の動力源になるかもしれません。核融合発電への投資は急増しており、2035年以降の商業化に向けて毎年100億米ドル以上の投資が見込まれています。一方、発電コストの低さでは太陽光発電に軍配が上がりますが、塩の洞窟での通常の水素貯蔵は、季節ごとに発生する貯蔵のニーズに対してトップランナーです。実際、現代の戦略的石油備蓄に相当するものは、地下の洞窟にずっと長く貯蔵されるグリーン水素かもしれません。さらに、化学原料としてのグリーン水素の利用を拡大する可能性もかなりあり、これらの選択肢はいずれも、水素を家庭や自動車にパイプで供給するという、以前の破滅的な試みよりもはるかに現実的です。

当レポートでは、再構成される水素経済の動向を調査し、水素経済のこれまでの経緯と課題、水素の製造・貯蔵技術、材料開発の動向、LDES (長期エネルギー貯蔵) と水素、水素核融合、化学原料としての水素など、水素経済の新しい機会の分析、将来の展望などをまとめています。

目次

第1章 エグゼクティブサマリー・総論

• 本レポートの目的
• 調査手法
• 産業用水素に関する一般的な総論とSWOT評価
• 総論：電力網向け水素：SWOT評価・核融合発電
• 総論：電力網向け水素：長期エネルギー貯蔵 (LDES)・SWOT評価
• 総論：化学原料としてのグリーン水素
• 総論：陸上、水上、空中の水素ビークル
• 電力網サポート (核融合、LDES)、化学原料、ニッチ燃料のラインを含む水素経済改革ロードマップ
• 2025年から2045年までの市場予測：27項目
  • 水素市場
  • 水素ハードウェア市場
  • LDES市場：技術カテゴリー別
  • LDES市場
  • 2025-2045年のLDES市場

第2章 水素の概要：事業機会と関連する材料

• 概要
• 本章の内容
• 水素経済の目標と優先順位の変化
• 水素経済の再構築を支援する取り組みの例
• 事業機会としての水素の基礎
• 水素経済の最初のコンセプトが失敗している理由
• 膜材料の高度化レベル

第3章 水素製造・貯蔵技術と材料の革新

• 概要
• 水素製造
• 水素の輸送と貯蔵の方法と材料

第4章 電力網：水素長期エネルギー貯蔵 (LDES)

• 概要
• 化学中間体LDESのスイートスポット
• LDESにおける水素とメタンおよびアンモニアの比較
• 水素LDESリーダー：Calistoga Resiliency Centre USA
• 計算によると、最長期のLDESでは水素が勝利することが判明
• 鉱業大手は慎重に多くの選択肢を進めている
• 建物・その他の小さな場所
• LDES水素貯蔵技術
• LDESの水素貯蔵パラメータ評価
• LDESにおける水素、メタン、アンモニアのSWOT評価

第5章 電力網：水素からの核融合発電

• 核融合の基礎：候補反応と特殊材料の可能性
• 核融合グリッド電力の可能性に関するSWOT評価
• 実際の核分裂発電システムと計画中の核融合発電システムの比較
• 核融合炉の動作原理と材料の放射線損傷
• 慣性閉じ込め核融合
• 核融合発電のための磁気閉じ込めオプション
• 関心と投資の急増：選ばれる技術とその理由
• 水素核融合発電装置の製造を競う民間核融合企業の分析
• 主要な核融合発電企業：国別・さまざまなパフォーマンス基準・資金調達
• 核融合発電の最も早い供給日

第6章 化学、鉄鋼、食品製造における水素原料反応物および中間体

• 概要：化学品用水素：肥料・セメント、燃料、食品、カーボンナノチューブ
• セメントとコンクリートの脱炭素化
• 石油精製と化学工学における水素
• 肥料生産における水素利用：アンモニアルートと展望
• 水素による鉄鋼製造の脱炭素化と2025年の調査と展望
• 持続可能な燃料と化学品の生産のための二酸化炭素の水素化

第7章 完全な電化が不十分または実行不可能なニッチ燃料：一部の航空宇宙、船舶、列車、オンロード、オフロード車両、マイクログリッド

• 概要
• 水素バスと路面電車：小さいシェアと展望
• 水素トラック
• フォークリフトを含むマテリアルハンドリングおよび建設車両
• 採掘車両
• 農業用車両
• 軍用車両
• 列車
• ボート・船舶
• 航空機用水素：SAFと純水素の取り組み、調査、2025年までの評価
• 水素マイクログリッドと2025年の調査
• 水素熱電併給発電の新たな発明