PEM水電解装置の市場規模、シェア、成長、およびタイプ別（小規模タイプ、中規模タイプ、大規模タイプ）、用途別（水素給油ステーション、研究所、石油化学産業、電子および半導体）、および2035年までの地域予測による市場分析

PEM水電解装置市場の概要

世界のPEM水電解装置市場規模は、2026年に5億642万米ドルと推定され、2035年までに220億8,966万米ドルに達すると予測されており、2026年から2035年まで44.8%のCAGRで成長します。

世界中で受け入れられているグリーン電力の導入と、多用途の電力輸送体としての水素の考慮の高まりにより、PEM 水電解装置は歴史上前例のないピークを迎えています。プロトン交換膜 (PEM) 電解槽は、グリーン水素製造のための独自の時代の技術として登場しており、アルカリ電解槽と比較して、効率の向上、応答時間の短縮、コンパクトな設計など、非常に大きな利点をもたらします。この技術は、風力発電や太陽光発電などの断続的な再生可能資産とのインターフェースに最適であり、それによってグリッドの安定性を提供するだけでなく、高電流密度で動作して効率を維持できるため、大規模な電力貯蔵ソリューションも可能になります。

テクノロジーの観点から見ると、PEM 電解装置は導入戦略に多大な多用途性を提供する柔軟なテクノロジーであり、小規模な分散型ユニットから大規模な集中生産プラントに至るまで設置オプションが用意されています。商業化に向けたもう1つの成長分野は、再生可能余剰電力を貯蔵または送電網注入用の水素に変換するパワー・ツー・ガス・プログラムで構成されており、パイロット・プロジェクトではPEM電解槽を既存のインフラに統合する実現可能性が証明されている。これらの研究開発活動により、効率、耐久性、費用対効果を同時に向上させながら、性能基準をますます高め続けているため、PEM 水電解装置は、世界的な脱炭素化の急務において連携した技術スキルを導入することによってもたらされる長期的な成長に向けて堅実な見通しを維持しています。

PEM水電解装置市場に影響を与える世界的危機 新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の影響

"新型コロナウイルス感染症のパンデミック中にグリーンリカバリーへの注目が高まったことにより、PEM水電解装置業界はプラスの効果をもたらしました。"

新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の世界的なパンデミックは前例のない驚異的なものであり、市場ではパンデミック前のレベルと比較して、すべての地域で予想を上回る需要が発生しています。 CAGRの上昇を反映した急激な成長は、市場の成長と需要がパンデミック前のレベルに戻ったことによるものです。

この深刻なペストのパンデミックにより、さまざまな政府による経済回復プログラムに水素プロジェクトが組み込まれるようになり、PEM 水電解装置への関心が加速しました。言及する価値があるのは、電気分解によるグリーン水素の現場生産に重点を置いた、水素プロジェクトに対する欧州連合の回復・強靱化施設による完全な資金提供である。ドイツ、フランス、韓国も、新型コロナウイルス感染症後の景気刺激策に多額の資金提供を約束した。

パンデミックは一部の生産者に運営上の問題を引き起こし、サプライチェーンに障害を与え、一部のプロジェクトを遅延させましたが、これらはほとんどが一時的な性質のもので、それ以外の点では素晴らしい軌道に乗っています。ロックダウン措置がピーク時に発効したため、一部の製造部門は短期間閉鎖されたり、しばらく生産能力を低下させて稼働した。さらに、専門技術者に影響を与える渡航制限により、新しい設備の試運転はさらに遅れました。さらに、国境を越えた移動が減少したため、研究課題に関する国際協力は急速に減速しました。

最新のトレンド

"市場の成長を促進するための再生可能エネルギー システムとの統合"

再生可能エネルギー システムとの統合は、PEM 水電解装置の市場シェアにとって不可欠です。 PEM 電解装置と再生可能エネルギー資産の動的な組み合わせは、発電統合への革新的なアプローチを表し、余剰の再生可能エネルギーを貯蔵可能な水素にグリーン変換できるようになります。再生可能エネルギーの普及が国際送電網全体で増加し、その結果、電気分解によって生産的に適用される可能性のある削減の回数が増えるため、この機能は貴重です。電力料金指標、送電網の状態、再生可能発電量の予測に基づいて電解槽の動作を最適化し、周波数調整や負荷分散などの貴重な送電網サービスを提供しながら金銭的パフォーマンスを最大化する高度な制御システムが開発されています。この統合を中心に、風力や太陽光による発電と同じ場所に設置された電解槽を組み合わせた再生可能水素のハイブリッド植物相など、新しいビジネスモデルが出現しており、それぞれの電力と水素を貴重な製品として供給できる施設が構築されています。業界は、再生可能発電の断続的な性質に対処するために、PEM 電解槽の動的応答性の向上にますます注力しています。

PEM水電解装置市場セグメンテーション

タイプ別

世界のPEM水電解装置市場は、小規模タイプ、中規模タイプ、大規模タイプに分類できます。

• 小規模タイプ: 小型 PEM 電解槽は 1 MW 未満で、研究室、教育機関、小規模パイロット燃料補給ステーションなど、現場で水素を生成する必要がある場合はどこでも、その小型サイズが利点となるコンパクトな装置です。
• 中規模タイプ: 1 ～ 10 MW の範囲にあるこれらのシステムは、電力からガスへの変換およびモビリティ関連アプリケーションの容量と柔軟性の妥協点を維持するために、中規模の産業用および商業用水素ステーションにサービスを提供します。
• 大規模タイプ: 10 MWを超える大規模電解槽は、一般に、産業クラスター設定、グリッドエネルギー貯蔵、および大量の水素供給を必要とするセクター結合プロジェクトにおける集中生産に使用されます。

用途別

アプリケーションに基づいて、世界のPEM水電解装置市場は、水素給油ステーション、実験室、石油化学産業、エレクトロニクスおよび半導体に分類できます。

• 水素給油ステーション: PEM 電解装置は、コンパクトで高純度の水素をオンサイトで生成し、燃料電池車の自動車グレードの燃料基準を満たすため、配送への依存から解放されます。
• 研究室: 研究室で使用され、使いやすく、メンテナンスの必要性が低く、オンデマンドで高純度の水素を安定的に供給します。
• 石油化学産業: 水素化と合成の場合、PEM 電解装置は化学産業における炭素排出量の削減に役立つと同時に、優れたプロセスのための高純度水素の供給を促進します。
• エレクトロニクスおよび半導体: この会社は、半導体製造時の製品品質を保証するために不可欠な結晶成長やエピタキシーなどの超精密製造用の超純水素を業界に提供しています。

市場ダイナミクス

推進要因

"市場を活性化するための世界的な脱炭素政策と水素戦略"

世界的な脱炭素化政策と水素戦略による後押しは、PEM水電解装置市場の成長の要因です。世界中の政府による恐るべき脱炭素化目標と水素に特化した技術の導入により、PEM 電解槽導入のための堅牢な適用枠組みが開発されています。欧州連合の水素戦略は、最も包括的な手法の 1 つであり、2024 年までに電解槽の能力を 6 GW、2033 年までに 40 GW にするという目標を掲げており、EU イノベーション基金や欧州共通利益重要プロジェクト (IPCEI) 申請などの大規模な投資メカニズムを通じて支援されています。同様に、日本、韓国、オーストラリアを含む国際拠点は、導入を促進するための定量的目標と財政的インセンティブを備えた指定された水素ロードマップを確立しています。米国はインフラ投資・雇用法を通じた膨大な資金配分により、円滑な水素への取り組みを改めて表明しており、その中には地域の容易な水素ハブへの80億ドルと、製造や研究への更なる援助が含まれている。

"市場拡大に向けてグリーン水素製造インフラへの投資を拡大"

PEM水電解装置市場は、経験の浅い水素製造インフラにおける並外れた資金水準に押されて、かなりの規模の成長を経験しています。大手ガソリングループ、電力会社、再生可能エネルギー開発会社、石油・燃料大手は、台頭する水素経済において早期の地位を確立することが戦略的重要性を認識し、大規模なPEM電解槽プロジェクトの拡大に​​広範な資本を投入している。これらの投資は、製品の製造からガジェットの統合、最終用途のアプリケーションに至るまで、価格連鎖全体にわたって行われ、長期的な市場の成長を支援する完全なエコシステムを開発します。注目すべき例としては、再生可能エネルギーを利用した4GWの電解槽の設置を目標とするサウジアラビアのNEOM割り当てや、PEM電解槽技術を使用した水素ベースの完全金属製造を開発しているスウェーデンのH2グリーンスチールなどが挙げられる。

抑制要因

"市場の成長を妨げる可能性がある高い資本コストと経済競争力"

PEM 電解槽システムに対する過度の設備投資 (CAPEX) 要件は、継続的な価格割引にもかかわらず、引き続き本格的な導入に対する大きな障壁となっています。この料金差により、環境上の利点が安全に評価されない、または炭素価格設定メカニズムが存在しない市場では、グリーン水素が著しく不利な立場に置かれます。 PEM 電解槽スタックで使用される重要な添加剤、主に白金触媒とイリジウム触媒の割合は、通常のシステム コストに大きく影響します。これらの貴重な金属は、配送の制約とレートの変動に直面しており、展開の速度が速くなるにつれて拡張の取り組みが制限されたり、コストが増加したりする可能性があります。さらに、パーフルオロスルホン酸膜やチタンベースの全添加剤など、PEM 構造で使用される特殊な材料には、他の産業で行われているような規模の経済の恩恵を受けていない高度な製造方法が必要です。

機会

"産業の脱炭素化における用途を拡大し、製品を市場に投入する機会を創出"

工業的手法の脱炭素化は、PEM 水電解装置にとって大きなチャンスをもたらします。これは、困難な分野が運用パフォーマンスを維持しながら二酸化炭素排出量を削減するための実現可能な道を模索しているためです。最も重要な鉄鋼メーカーのいくつかは、長期的な脱炭素戦略の一環として PEM 電解装置を組み込む取り組みを発表しており、パイロットプロジェクトでは水素ベースの製鉄の技術的実現可能性を実証しています。化学部門は、特にアンモニア製造において、原料としてグリーン水素を天然ガス由来の水素に置き換えることができ、従来の方法に伴う膨大な排出量を排除できる幅広い機会を提供しています。回収された二酸化炭素とグリーン水素を使用した持続可能なメタノール製造は、大幅な能力向上を備えた新たなソフトウェアの代表例です。

チャレンジ

"重要な材料のサプライチェーンの制約は消費者にとって潜在的な課題となる可能性がある"

企業は複数の技術を通じてこれらの課題に対応していますが、それぞれの技術には限界と実装のスケジュールがあります。触媒充填量の割引に関する研究では、有望な結果が示されており、一部のメーカーでは、優れた触媒配合と電極設計によりイリジウム使用量の最大 50% 割引を達成しています。ただし、これらのアップグレードは、特に動的な動作状況下では、触媒負荷の減少によりシステムの寿命が確実に短くなる可能性があるため、堅牢性の要件とバランスをとらなければなりません。混合酸化鋼や非貴金属触媒などの代替触媒材料が研究されていますが、それらは通常、従来の PGM 触媒と比較して活性と安定性が低下しています。リサイクルパッケージは、廃止された電解槽からより良い有価金属を回収するために接続されており、これにより、より循環的な配送チェーンが形成される可能性があります。しかし、システムの運用寿命が長い (15 ～ 20 年) ということは、かなりの量のリサイクル材料が近いうちに利用できなくなることを意味します。

PEM水電解装置市場の地域的洞察

• 北米

北米はこの市場で最も急速に成長している地域です。米国の PEM 水電解装置市場は、複数の理由により急激に成長しています。エネルギーが豊富な米国は、南西部 (太陽光) や中西部 (風力) を含む地域に再生可能資源が豊富にあり、積極的なグリーン水素生産の多大な機会を提供しており、電解槽と低価値のエネルギーを統合する機会を提供しています。エア・リキード、プラグ・パワー、ネル・ハイドロジェンなどの著名な商業ゲーマーがこの地域に大規模な生産施設を設置し、電解槽添加剤およびシステムの国内配送チェーンの発展に貢献しています。市場は、スタック設計、材料、デバイス統合における技術強化を推進する国立再生可能エネルギー研究所 (NREL) およびさまざまな機関を通じた強力な研究能力の恩恵を受けています。交通分野は、広範な成長の可能性を示しており、カリフォルニア州は低炭素燃料基準を通じて支援されている水素モビリティの取り組みをリードしており、州全体の給油所にある PEM 電解槽からのグリーン水素の需要を開拓しています。

• ヨーロッパ

ヨーロッパは、欧州委員会と各国が設定した大胆なグリーン水素目標と、カーボンニュートラルを達成するための政府の多額の資金提供および支援規制によって推進され、PEM水電解装置市場において支配的な勢力として立っています。この強力な裏付けにより、大手 PEM 電解装置メーカーの繁栄する環境と、良好に接続された再生可能エネルギー部門が育まれ、電解装置とクリーン エネルギー リソースの統合が促進されています。経験の浅い水素製造のスケールアップに焦点を当てた戦略的パートナーシップといくつかの大規模なタスクが大陸全土で進行中であり、ガス電池電動モーターへの燃料供給、ビジネス原料としての機能、燃料からガソリンへのエネルギー貯蔵を可能にし、水素燃料供給インフラの改善を支援するとともに、さまざまなプログラムでPEM技術の需要を押し上げている。

• アジア

アジアは、エネルギー需要の高まり、二酸化炭素排出量削減への熱心な取り組み、クリーンエネルギー技術を促進する政府の積極的な取り組みによって促進され、PEM水電解装置市場の極めて重要な成長拠点として予想外に台頭しています。日本、韓国、中国などの国際拠点がこの分野をリードしており、それぞれが大胆な水素戦略を課し、あらゆる電解槽の導入と広範な水素経済に多額の投資を行っています。国内の PEM 電解装置メーカーの範囲が拡大し、生産能力を拡大し、世代の性能と費用対効果の向上を中心とした多大な研究開発努力により、アジアの PEM 電解装置市場は今後 10 年以内に指数関数的な成長を遂げ、国際的なグリーン水素環境における重要な参加者として大陸を確立すると予測されています。

業界の主要プレーヤー

"イノベーションと市場拡大を通じて市場を形成する主要な業界プレーヤー"

主要な企業プレーヤーは、戦略的な革新と拡大を通じて PEM 水電解装置市場を形成しています。これらの企業は、高度な電気化学技術を採用し、新しい膜電極接合体 (MEA) とスタック設計を開発して、製品の水素生成効率と動作寿命を向上させています。同社は、再生可能エネルギー貯蔵、産業用水素供給、輸送用燃料供給などの主要分野向けに、さまざまな電解槽容量や統合システム ソリューションを含めて製品ラインを多様化し、費用対効果が高く拡張性の高いグリーン水素生成に対する進化する需要に応えています。さらに、これらの組織は、世界的な製造拠点を最適化し、膜や触媒などの重要なコンポーネントのサプライチェーンを強化して、特に野心的な水素戦略を持ち、再生可能エネルギーインフラを拡大している地域において、市場へのリーチを拡大し、一貫したシステムの可用性を確保しています。これらの企業は、次世代の電解槽材料とスタック構造の研究開発に投資し、水素製造のエネルギー効率を改善し、合成燃料やグリッドバランシングなどの新興産業での革新的な用途を模索することにより、PEM水電解槽部門の成長を推進し、進歩を促進しています。

Pem水電解装置のトップ企業のリスト

• プロトンオンサイト (米国)
• カミンズ（アメリカ）
• シーメンス（ドイツ）
• 東芝（日本）
• 神鋼環境ソリューション（日本）
• エロゲン（フランス）
• 山東サクサイ水素エネルギー（中国）
• ITMパワー（英国）

主要産業の発展

2024 年 12 月:欧州に本社を置く世界的な大手 PEM 水電解装置メーカーは、欧州の施設全体でグリーン水素製造技術の能力を拡大するために多額の投資を発表しました。この戦略的措置には、既存のプラントを最先端の設備でアップグレードし、高度な生産プロセスを実装することで、電解槽の効率を大幅に向上させ、グリーン水素生産のコストを削減することが含まれます。

レポートの範囲

この調査は詳細な SWOT 分析を提供し、市場内の将来の発展についての貴重な洞察を提供します。市場の成長を促進する要因を調査し、今後数年間の軌道を形作る可能性のある市場セグメントと潜在的なアプリケーションを調査します。この分析では、現在の傾向と過去のマイルストーンを考慮して、市場のダイナミクスを包括的に理解し、潜在的な成長分野を明らかにします。

PEM水電解装置市場は、消費者の嗜好の進化、さまざまな用途にわたる需要の高まり、製品提供における継続的な革新によって、大幅な成長が見込まれています。入手可能な原材料の制限やコストの上昇などの課題が生じる可能性がありますが、特殊なソリューションや品質の向上に対する関心の高まりが市場の拡大を支えています。主要な業界プレーヤーは技術の進歩と戦略的拡大を通じて進歩し、供給と市場へのリーチを強化しています。市場力学の変化と多様なオプションへの需要の増加に伴い、PEM水電解装置市場は継続的な革新と幅広い採用により将来の軌道を加速し、成長すると予想されます。