ダイレクトメタノール型燃料電池の世界市場レポート：規模、シェア、産業、予測、展望（2023年～2030年）

 

市場概要

 

ダイレクトメタノール型燃料電池の世界市場は、予測期間中（2023-2030年）に高いCAGRで成長する見込みです。

ほとんどの燃料電池は、燃料電池システムに直接供給されるか、メタノールや炭化水素燃料のような水素を多く含む燃料を改質することによって燃料電池システム内で生成される水素を供給源としています。しかし、直接メタノール型燃料電池（DMFC）は、純粋なメタノールを水と混合して燃料電池のアノードに供給します。メタノールは液体であるため、現在のインフラを利用した輸送や供給が容易です。DMFCは、ノートパソコンや携帯電話などのポータブル燃料電池アプリケーションに電力を供給します。

直接メタノール型燃料電池は、可動部品なしで作動します。その結果、燃焼エンジンに比べて静かに作動し、メンテナンスの必要も少なくなります。可動部品がないため、機械的な摩擦がなく、摩耗もほとんどありません。これは、この技術に興味を持つユーザーやダイレクト・メタノール型燃料電池を購入したいユーザーにとって強力な論拠となります。メンテナンスの必要性が低いため、長期的にはアプリケーションのダウンタイムと運転コストが減少します。再生可能エネルギー源の重要性が高まっています。しかし、太陽電池モジュールは継続的な日照に依存しています。暗闇の間、発電は休止します。このギャップを埋めるのがダイレクト・メタノール型燃料電池カムです。ダイレクト・メタノール型燃料電池は、悪天候のためにソーラー・パネルが電力を供給できない場合、スイッチを入れて供給を橋渡しします。

出典 DataM Intelligenceの分析（2023年）

直接メタノール型燃料電池市場のダイナミクスと動向
ダイレクトメタノール型燃料電池の世界市場は、代替燃料の需要増加に伴い拡大が見込まれます。

代替燃料への需要の高まり

世界経済がエネルギー情勢の未来を変えるエネルギー転換を要求する中、新しい代替燃料が前面に登場しつつあります。水素は燃焼時に水を排出するため、クリーンな代替燃料として注目を集めています。しかし、水素の取り扱い、製造、消費には、技術的にいくつかの課題が内在しています。再生可能な原料からクリーンな水素を製造するにはコストがかかります。気体である水素は、輸送と貯蔵のために資本集約的なインフラも必要です。

メタノール直接燃料電池は、ディーゼル燃料やガソリンには劣るものの、メタノールのエネルギー密度が水素よりも高いため、燃料電池システムにありがちな燃料貯蔵の問題があまりありません。水素を燃料とする燃料電池に比べ、直接メタノール燃料電池システムは、取り扱いや流通に関連する課題、低い体積エネルギー密度、インフラ投資を解消します。メタノールは今日、明日の水素と考えられています。メタノールは周囲条件下で液体であるため、メタノール取引を支える既存のインフラを活用することで、貯蔵、取り扱い、輸送を容易に行うことができます。メタノール改質器は、使用時にオンデマンドで水素を発生させることができるため、燃料としての水素のロジスティクスに伴う複雑さと高コストを回避することができます。

CO中毒に関する問題

直接メタノール型燃料電池のような低温燃料電池は、電気自動車や携帯機器向けのエネルギー変換デバイスとして有望であり、現在も研究プロジェクトが進行中です。しかし、一酸化炭素と硫黄の被毒は白金触媒の利用を不活性化します。CO被毒は、最も有害な触媒失活プロセスの一つであり、特にメタノール燃料電池の白金族金属触媒にとって極めて重要な問題です。

アルコールの酸化反応では、反応中間体として生成したCO分子が吸着し、活性サイトを塞いで反応を阻害します。白金はメタノール燃料に対して高い反応性を示すため、DMFCシステムのアノード電極として理想的な電極触媒です。しかしながら、Pt触媒のMOR中に、中間種である一酸化炭素がPt粒子表面に形成されるため、触媒表面が被毒されます。そのため、一酸化炭素が白金触媒の活性部位を覆わないように、一酸化炭素が白金粒子表面に生成する問題を克服するための工夫が必要です。

ダイレクト・メタノール型燃料電池市場成長へのCOVID-19の影響
2020年に発生したCOVID-19は、燃料電池技術の研究開発への投資を減少させ、複合エネルギーシステムとしての燃料電池の高度な応用に悪影響を及ぼしました。COVID-19は、一部のエンドユーザーにとってはプラスに、他のいくつかの企業にとってはマイナスになりました。COVID-19の発生によって最も影響を受ける産業は、工業用や自動車用と同様に家電製品であろうという調査報告もあります。この地域は、中国にある弾力性のあるエンジニアリング能力と、米国、中国、欧州に大部分を依存するサプライチェーンにより、他の商業よりも影響を受ける可能性が高いのです。

このウイルスの代表的な治療薬がまだ開発されていない中、患者数と死者数は毎日膨大に増加しています。病院は患者を収容するために奮闘し、その結果、数多くの仮設病院ができました。仮設病院では、すべての電気設備を継続的に維持するために、中断のない電力供給が必要です。特に燃料電池は、この危機的状況において、人類のさらなるエネルギー需要を満たすために重要な役割を果たしています。

直接メタノール型燃料電池市場のセグメント分析
直接メタノール型燃料電池の世界市場は、コンポーネント、アプリケーション、地域に基づいてセグメント化されます。

二次電池技術へのメタノール燃料電池の使用増加により、民生用電子機器の需要が増加

用途に基づき、直接メタノール型燃料電池の世界市場は、民生用電子機器、バックアップ電源、軍事用、輸送用、その他に区分されます。

先進的な人間社会では、多様で機動的な活動を可能にする特殊なツールや機器が必要です。ラップトップやハンドフォンなどの携帯電子機器は、多くの人々の日常生活に欠かせないツールです。携帯電子機器の電源として利用されている充電式電池は、電力密度に関して改善することが可能です。再生可能で、効率的で、より環境に優しい電源が求められています。多くの研究者が、ダイレクト・メタノール型燃料電池（DMFC）が二次電池技術に代わる適切な選択肢であることを示しています。

直接メタノール型燃料電池（DMFC）はエネルギー変換器です。DMFCは、高エネルギー密度、シンプルな構造、低温動作、メタノール燃料の容易な貯蔵といった本質的な特徴を持っているため、ポータブル・アプリケーションの潜在的な候補と考えられています。燃料電池の種類の中でも、直接メタノール型燃料電池（DMFC）は、将来的に携帯用アプリケーションの電源としてリチウムイオン電池に代わる最も実現可能性の高い候補であり、現在急速に開発が進められています。その主な理由は、エネルギー密度が高く、構造が簡単で、動作が速いからです。

再生可能技術の急速な進歩は、あらゆる用途のエネルギー貯蔵技術の向上という好影響をもたらします。コンシューマー・エレクトロニクスの主要ブランドのひとつであるアップルは、将来iPadやMacBookに電力を供給できる固体高分子形燃料電池の特許を申請し、バッテリー市場に波風を立てました。アップルの出願によると、燃料電池は携帯電子機器を何日も、あるいは何週間も充電せずに稼働させるのに十分な高いエネルギー密度を持つとのこと。アップルは水素燃料のほかにも、燃料電池システムの燃料を検討しています。この申請には、固体酸化物燃料電池やダイレクトメタノール燃料電池も含まれています。

直接メタノール型燃料電池市場の地域別シェア
発展途上国における停電の増加がアジア太平洋地域の需要を押し上げ

メタノールとジメチルエーテルは、輸入の増加を抑え、インドのエネルギー安全保障を向上させる上で重要な役割を果たします。メタノールは、ガソリンやディーゼルよりも粒子状物質の排出が少なく、メタノールには硫黄が含まれていないためSOxの発生もない、効率的な燃料です。メタノールとDMEを道路輸送、海運、鉄道の輸送燃料として使用する可能性を認識し、DSTは2015年9月にMDMEプログラムを開始しました。メタノール経済は、インドが石油輸入コストを軽減し、CO2過剰排出による地球温暖化に関連する問題に対抗するのに役立つことを約束します。DSTはメタノールDMEとジメチルエーテルのロードマップ作成に積極的に貢献しました。

インドでは、DSTは石炭や火力発電所、製鉄所などからのCO2を含むさまざまな資源からメタノールを生産するための重要な開発プログラムを開始しました。このプログラムの主な目的は、直接メタノール燃料電池におけるメタノール利用の開発、メタノールとDMEを燃料とするエンジンの開発など、これまで未開拓でありながら将来性があり、研究介入を必要とするルートを利用することです。

電気自動車は将来の自動車であり、その走行距離を延ばすための実証済みのハイブリッド・システムがあります。ダイレクト・メタノール型燃料電池（DMFC）は、安全で軽量なオンボード・バッテリー充電を提供し、自動車所有者を電力不足の心配から解放します。ハイブリッド・システムには、DMFC燃料電池、燃料電池カートリッジ、電気自動車用バッテリーが含まれます。燃料電池はほぼ無音で作動し、排気もほとんどありません。極端な天候にも影響されません。便利な燃料カートリッジはエネルギー密度が非常に高く、軽量で効率的な車載電源を提供します。

インドの大都市では、時折停電が発生します。停電が何時間も続くと、監視システムや環境センサーなどの重要なアプリケーションが機能しなくなり、その後、苦労して再起動しなければなりません。2019年と2020年のインド家庭用エネルギー調査によると、農村部の家庭の半数以上が1日に数回停電しています。

2021年、定置式および移動式ハイブリッド電源ソリューション用ダイレクトメタノール型燃料電池の大手プロバイダーであるSFCエナジーAGは、同社のFC TecNrgy Pvt Ltd.（システム）と協力して、イタナガルのスマートシティプロジェクトを完了しました。SFCエナジーは、30台のEFOY Pro 2400燃料電池を導入しました。スマートシティアプリケーションでは、110ワットの出力を持つEFOY Pro 2400燃料電池は、コンパクトな50Ahバッテリーパックと接続された、信頼性が高く環境に優しい非常用発電機として機能します。停電時には、わずか10リットルのメタノールで最大100時間のダウンタイムを恒久的に埋めることができます。

 

主要企業

 

世界の直接メタノール型燃料電池市場は、限られたブランドしか市場に出回っていないため、統合されています。市場の主要企業には、Advent Technologies Holdings, Inc、Blue World Technologies、Ballard Power Systems, Inc、Element 1、Pelican Energy、SFC Energy AG、Oorja Protonics、Viaspace Inc、Fujikura Ltd、Johnson Mattheyなどがあります。

市場のプレーヤーは、世界のダイレクトメタノール型燃料電池市場の成長を達成するために、数多くの市場戦略を取り入れていることが知られています。

例えば、豊田通商は2020年、SFCエナジー社と小型燃料電池の日本における独占販売契約を締結。同社は小型燃料電池の販売先を多様化し、将来的にはアジア太平洋地域での販売拡大に向けた関係強化に取り組むことを目指しています。また、SFCはダイレクトメタノール型燃料電池の最先端技術を有し、全世界で45,000台以上の販売実績があります。
2021年、サーエナジーは第4世代の燃料電池ユニット「SereneU」を発売。この製品は、サービス回数が少なく、耐用年数とメンテナンスが長く、総所有コストが改善されるなど、多くの利点を導入しています。

アドベント・テクノロジーズ・ホールディングス

概要 アドベント・テクノロジーズ・ホールディングスは、再生可能エネルギー分野における燃料電池システムおよび燃料電池用コンポーネントの開発、製造、組み立てを行っています。マサチューセッツ州に本社を置き、カリフォルニア、デンマーク、ドイツ、ギリシャ、フィリピンに拠点を展開。燃料電池に関する190件以上の特許を取得、ライセンス供与、または出願中で、アドベントは、様々な燃料を過酷な条件下で高温で機能させるHT-PEMのIPを保有しており、自動車、自動車部品、自動車用燃料電池、自動車用燃料電池、再生可能エネルギー用燃料電池など、「Any Fuel. 自動車、防衛、航空、石油・ガス、海洋、発電セクター向けに「Any Fuel.

製品ポートフォリオ

ダイレクト・メタノール型燃料電池： 5kW燃料電池は、自己メンテナンスと遠隔監視に依存する困難な電力用途に優れています。重要な電源やバックアップには、メタノール燃料システムが最適です。遠隔地のオフグリッド設置にも適しています。それでも、系統連系サイトにとって、再生可能エネルギー・システムは、ネットメータリングのような従来の系統連系システムのすべての経済的利点を提供し、それらをオフグリッドシステムの自給自足と融合させます。
主な展開 2021年、アドベント・テクノロジーズ・ホールディングスはSerenergy A/SとFischer eco-solutions GmbHの買収を完了し、世界市場で燃料電池スタックシステムを推進しています。

 

 

【目次】

 

1. 調査方法と調査範囲
   1. 調査方法
   2. 調査目的と調査範囲
2. 市場の定義と概要
3. エグゼクティブサマリー
   1. コンポーネント別市場
   2. アプリケーション別市場スニペット
   3. 地域別市場細分化
4. ダイレクトメタノール型燃料電池の世界市場-市場ダイナミクス
   1. 市場への影響要因
      1. 推進要因
         1. 代替燃料に対する需要の高まり
         2. XX
      2. 阻害要因
         1. CO中毒に関する問題
         2. XX
      3. 機会
         1. XX
      4. 影響分析
5. 産業分析
   1. ポーターのファイブフォース分析
   2. サプライチェーン分析
   3. 価格分析
   4. 規制分析
6. COVID-19分析
   1. COVID-19の市場分析
      1. COVID-19市場シナリオ以前
      2. 現在のCOVID-19市場シナリオ
      3. COVID-19後または将来のシナリオ
   2. COVID-19の価格ダイナミクス
   3. 需給スペクトラム
   4. パンデミック時の市場に関連する政府の取り組み
   5. メーカーの戦略的取り組み
   6. 結論
7. コンポーネント別
   1. はじめに
      1. 市場規模分析および前年比成長率分析（%）：コンポーネント別
      2. 市場魅力度指数（コンポーネント別
   2. 電極
      1. 電極
      2. 市場規模分析と前年比成長率分析(%)
   3. メンブレン
   4. システムバランス
   5. スタックバランス
8. アプリケーション別
   1. 導入
      1. 市場規模分析および前年比成長率分析（%）：用途別
      2. 市場魅力度指数：用途別
   2. コンシューマーエレクトロニクス
      1. 製品紹介
      2. 市場規模分析とYoY成長率分析(%)
   3. バックアップ電源
   4. 軍事
   5. 輸送
   6. その他

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