固体酸化物燃料電池の世界市場は厳しい炭素排出規制の導入に伴い2028年までに54億米ドル規模になると予測

 

 

固体酸化物燃料電池の世界市場は、2023年の14億米ドルから2028年には54億米ドルに成長すると推定され、予測期間中のCAGRは31.0%を記録する見込みです。固体酸化物燃料電池市場の成長には、研究開発や発電などの用途に対する政府の支援政策や補助金が重要な役割を果たしています。さらに、日本と韓国は、アジア太平洋地域におけるSOFCの大規模な商業化により、国レベルの主要市場となっています。

市場動向

 

促進要因 厳しい炭素排出規制の導入
SOFCは、天然ガスなどの従来型燃料を使用するクリーンな技術です。SOFCの炭素排出量は、一般的に発電に使用される他の天然ガス焚き技術よりもごくわずかです。これは、燃焼プロセスを経ずに化学エネルギーを電気エネルギーに直接変換するためです。SOFCのような低排出技術に対する需要の主な原動力の1つは、複数の地域で普及している厳しい炭素排出規制です。北米、欧州、アジア太平洋地域では、発電事業からの炭素排出を制限するためにいくつかの厳しい規制を策定しています。このような規制はまた、ディーゼル発電機の運転による騒音公害を減らすために、許容されるディーゼル発電機の騒音レベルを規定しています。国や地域によって独自の規制や政策があります。

例えば、欧州連合(EU)は、2030年までに炭素排出と関連汚染を20%削減するという目標を設定しています。米国では、炭素排出に関する厳しい規制がSOFCの成長の原動力となっています。さらに、炭素排出が気候変動に与える影響に関する意識の高まりが、エンドユーザーがクリーンなエネルギー源をエネルギーミックスに取り入れることに影響を与えています。2022年に排出量が絶対的に増加したのは、電気と熱の発電でした。熱電併給(CHP)部門からの排出量は1.8%(261 Mt)増加し、過去最高の14.6 Gtを記録。多くの地域で、ガスから石炭への転換がこの拡大の主な要因でした: 石炭火力発電によるCO2排出量は、特に新興国や発展途上国で2.1%増加しました。電力部門における天然ガスの排出量は、2021年のレベルに近い水準にとどまりました。すべての地域で自然エネルギーが急速に導入された結果、炭素原単位は継続的に低下し、世界のエネルギー需要の伸びの90%を自然エネルギーが満たすことになりました。太陽光発電と風力発電は約275 TWh増加し、その結果、電力部門の排出量は推定465 Mt減少しました。このように、炭素排出に関する厳しい基準が、SOFCの成長の原動力となっています。

抑制要因: 代替品の入手可能性
SOFCは対応できる最終用途が限られているため、燃料電池市場全体における市場シェアは小さい。市場を支配しているのは固体高分子形燃料電池(PEMFC)で、さまざまな最終用途分野で汎用的に使用されているため、世界市場シェアの少なくとも65%を占めています。PEMFCと直接メタノール型燃料電池(DMFC)は、低温で作動するため、軍事用途、特に携帯型システムや無人システムに適しています。溶融炭酸塩型燃料電池(MCFC)やリン酸型燃料電池(PAFC)といったその他の技術は、米国、日本、韓国でSOFC技術と競合しています。MCFC技術は、キロワット当たりの設置コストや、熱電併給(CHP)や電力などの用途に関して、SOFCと厳しい競争を繰り広げています。

機会: データセンターにおける電力消費の増加
データセンターと商業・産業部門は、米国で最も急速に成長している発電ソリューションのエンドユーザーのひとつです。データセンターは電力消費量が多く、電力集約型です。さらに、データセンターは貴重なデータの損失を最小限に抑えるため、中断のない電力を必要とします。

国際エネルギー機関(IEA)によると、2022年のデータセンターによる電力消費量は約240~340TWhと推定され、これは世界の電力需要のほぼ1~1.3%に相当します。消費電力が大きいため、データセンターは分散型発電、特に燃料電池の採用によるコスト削減を選択します。SOFCを含む燃料電池は、以前米国で大きな成長を遂げました。グーグル(米国)、IBM(米国)、エクイニクス(米国)によるデータセンターへの採用が、最も速い速度で成長を刺激しました。現在、データセンターにおけるSOFCの採用は、米国のデータセンター全体から見ればまだごくわずかであり、最も有利なビジネスの一つとなっています。軍事分野では、SOFCによる定置およびポータブル発電が増加傾向にあります。さらに、軍事用途ではノイズのない効率的な発電が必要とされているため、この分野でSOFCのビジネスチャンスが生まれています。軍事・防衛分野のエンドユーザーは、携帯用途にSOFCを搭載したデバイスを採用する傾向が強まっています。

課題 燃料電池の劣化とカーボンダストの発生
固体酸化物燃料電池は約1,000℃の高温で作動するため、多くの課題があります。温度の維持は性能に直結しており、材料の劣化の可能性が大きな課題となります。酸素分圧の違いにより、アノードとカソードに異なる材料が必要となるため、材料の安定性が非常に重要になります。低酸素分圧での固体電解質の安定性を維持し、電解質が他の成分と反応する可能性を最小限に抑えることも懸念事項です。焼結によるニッケル粒子のサイズや形状の変化や、アノードの形態的な変化によって劣化が生じる可能性は、ストレスを生じさせ、酸化還元サイクル中の燃料不純物やクラックの原因となります。

また、アノードおよびカソードにさらされるため、酸化および還元環境において相互接続の安定性を維持することは困難です。セラミック相互接続は、金属相互接続よりも高い安定性を提供しますが、コストが高くなります。セラミック相互接続を使用する際の懸念事項の1つは、カーボンダストの発生です。最後に、封止材の熱膨張係数を他のSOFC部品と一致させることも重要です。固体酸化物燃料電池に関連するこれらの材料上の課題は、SOFC市場にとって大きな課題となるでしょう。

この市場で著名な企業には、財務的に安定した老舗の固体酸化物形燃料電池メーカーが含まれます。これらの企業は数年前からこの市場で事業を展開しており、多様な製品ポートフォリオ、最先端技術、強力なグローバル販売・マーケティングネットワークを有しています。この市場で著名な企業には、ブルーム・エナジー(米国)、アイシンコーポレーション(日本)、京セラ株式会社(日本)、三菱重工業株式会社(日本)、三浦工業株式会社(日本)などがあります。(日本)、三浦工業(日本)。(日本)。

タイプ別では、平面型が予測期間中最大のセグメントになる見込みです。
本レポートでは、固体酸化物燃料電池市場をタイプ別に平面型と管状型に分類しています。平面型は予測期間中最大のセグメントになる見込み。コンパクトな構造であるため、平面型固体酸化物燃料電池の需要は大きいでしょう。構造が比較的単純なため、最も一般的に使用されている固体酸化物型燃料電池です。平面型SOFCは、優れた出力密度と重いシステム設計により、定置型電力用途で広く使用されています。平面形状のSOFCを製造している主な企業には、Bloom Energy(米国)、Sunfire GmbH(米国)、SOLIDpower S.p.A.(イタリア)、Convion Ltd. (フィンランド)などがあります。(フィンランド)。

エンドユーザー別では、データセンターが予測期間中に最も急成長する見込み
本レポートでは、エンドユーザー別に固体酸化物形燃料電池市場を住宅、商業・産業、データセンター、軍事・防衛の3つのセグメントに分類しています。データセンターは予測期間中に最も速い速度で成長する見込みです。 データセンター分野の固体酸化物形燃料電池市場は、信頼性が高く、高効率の電力需要の高まりが主な要因です。炭素排出量を減らす必要性が高まっているため、さまざまなメーカーが固体酸化物燃料電池市場に継続的に投資しています。

「アジア太平洋地域 固体酸化物燃料電池市場で最大規模
2023-2028年の固体酸化物形燃料電池市場では、北米、欧州に次いでアジア太平洋地域が最大の市場シェアを占めると予想されています。都市化と人口増加により、大規模なインフラ整備が必要となり、それが地域全体の電力需要を促進しています。インド電気電子工業会(IEEMA)によると、インドの発電能力は2010年の200GWから2032年までに800GW以上に増加し、電力需要の増加を満たす見込み。そのため、今後3~4年間で電力設備製造に約3,000億米ドルの巨額投資が必要となり、固体酸化物形燃料電池の需要が高まります。

 

主要企業

 

固体酸化物燃料電池市場は、幅広い地域で事業を展開する少数の大手企業によって支配されています。 (日本)、三浦工業(日本)。(日本)。2018年から2023年にかけて、これらの企業は固体酸化物燃料電池市場でより大きなシェアを獲得するために、契約、協定、パートナーシップ、合併、買収、拡大などの戦略を実施しました。

この調査レポートは、固体酸化物燃料電池市場をタイプ、コンポーネント、用途、エンドユーザー、地域別に分類しています。

タイプ別では、固体酸化物燃料電池市場は以下のように区分されています:
平面型
管状
コンポーネント別では、固体酸化物燃料電池市場は以下のように分類されます:
スタック
プラントバランス
用途別では、固体酸化物燃料電池市場は以下のように区分されます:
商業・工業用
住宅用
軍事・防衛
データセンター
地域別では、固体酸化物燃料電池市場は以下のように区分されます:
アジア太平洋
欧州
北米
その他の地域

2023年6月、ブルーム・エナジー社は、独立系石油・ガス会社であるペレンコ社と、ブルーム社の固体酸化物形燃料電池技術をイギリスに2.5メガワット(MW)導入する契約を締結。
2023年2月、中国に拠点を置くSOFCシステムのリーディングカンパニーであるWEICHAI POWER CO. このSOFCシステムは、EUのCE認証を取得しました。
2023年1月、Elcogen ASは韓国造船オフショアエンジニアリング(KSOE)およびフラウンホーファーセラミック技術・システム研究所(IKTS)とグリーン水素製造および排出ガスフリー発電システムの開発に関する覚書を締結しました。このパートナーシップに基づき、Elcogen ASは固体酸化物燃料電池(SOFC)と固体酸化物電解槽(SOEC)技術を供給します。
アイシンコーポレーションは2022年7月、科学的根拠に基づく目標(SBT)を設定する組織であるSBT認証の取得を宣言。SBTは、パリ協定で定められた科学的根拠に基づく温室効果ガス排出削減目標を具体化したものです。
ブルーム・エナジーは2022年6月、スポーツカーメーカーであるフェラーリのマラネッロ施設に、新たに1MWの固体酸化物形燃料電池プラントを設置しました。このプラントは、フェラーリの生産活動に必要なエネルギーの5%を供給します。これにより、2030年までにカーボンニュートラルを達成するというフェラーリの目標に貢献しました。
三菱電機は2022年6月、熱エネルギー技術の研究機関であるGWI(Gas- und Wärme-Institut Essen e.V.)と契約を締結し、欧州初のSOFCを受注。2021年にSOFCシステムの基礎を築き、2022年6月に商業化を開始。

 

【目次】

1 はじめに (ページ – 31)
1.1 調査目的
1.2 市場の定義
1.3 調査範囲
1.3.1 調査対象および除外項目
1.3.2 対象市場
図1 固体酸化物燃料電池市場のセグメンテーション
1.3.3 地域範囲
1.3.4 考慮した年数
1.3.5 通貨
1.4 制限事項
1.5 利害関係者
1.6 変化のまとめ
1.7 景気後退の影響

2 調査方法 (ページ – 37)
2.1 調査データ
図 2 固体酸化物燃料電池市場:調査デザイン
2.1.1 一次調査および二次調査
2.1.1.1 一次データ
2.1.1.1.1 一次ソースからの主要データ
2.1.1.1.2 一次データの内訳
2.1.1.2 二次データ
2.1.1.2.1 二次資料からの主要データ
2.2 市場の内訳とデータの三角測量
図3 固体酸化物燃料電池市場:データ三角測量
2.3 市場規模の推定方法
2.3.1 ボトムアップアプローチ
図4 固体酸化物燃料電池市場:ボトムアップ分析
2.3.2 トップダウンアプローチ
図5 固体酸化物燃料電池市場:トップダウン分析
2.3.3 需要サイド分析
図6 固体酸化物燃料電池の需要を分析するために考慮した主要指標
2.3.3.1 地域別分析
2.3.3.2 国別分析
2.3.3.3 需要側の仮定
2.3.3.4 需要側の計算
2.3.4 供給側分析
図7 固体酸化物燃料電池の供給を分析するために考慮した主要指標
図8 固体酸化物燃料電池市場:供給側分析
2.3.4.1 供給側の計算
2.3.4.2 供給側の仮定
図9 固体酸化物燃料電池市場:市場シェア分析、2022年
2.4 予測
2.5 景気後退の影響

3 事業概要 (ページ – 50)
表 1 固体酸化物燃料電池市場のスナップショット
図 10 2022 年の固体酸化物形燃料電池市場はアジア太平洋地域が最大シェア
図 11 予測期間中、平面型セグメントが固体酸化物形燃料電池市場を支配
図 12 2028 年にはプラントバランス(BOP)セグメントがより大きな市場シェアを占める
図 13 2023 年から 2028 年にかけて固体酸化物形燃料電池市場で最も高い CAGR を示すのは定置型セグメント
図14 2023年に固体酸化物形燃料電池市場で最大のシェアを占めるのは商業・産業分野

4 プレミアムインサイト (ページ – 54)
4.1 固体酸化物燃料電池市場におけるプレーヤーにとっての魅力的な機会
図15 クリーン発電への注目の高まりが2023~2028年の市場成長を後押し
4.2 固体酸化物燃料電池市場、地域別
図 16 アジア太平洋地域の固体酸化物形燃料電池市場は予測期間中最高の CAGR を記録
4.3 アジア太平洋地域の固体酸化物形燃料電池市場:用途別、国別
図 17 2022 年のアジア太平洋地域の固体酸化物形燃料電池市場で最大のシェアを占 めるのは定置用セグメントと中国
4.4 固体酸化物燃料電池市場、タイプ別
図18 2028年に平面型セグメントがより大きな市場シェアを占める
4.5 固体酸化物燃料電池市場:エンドユーザー別
図19 2028年に商業・産業分野が最大の市場シェアを占める
4.6 固体酸化物燃料電池市場:用途別
図 20 2028 年には定置用セグメントが固体酸化物燃料電池市場で最大シェアを占める
4.7 固体酸化物燃料電池市場:コンポーネント別
図 21 2028 年にはプラントバランス(BOP)分野が最大シェアを占める

5 市場概観(ページ – 58)
5.1 はじめに
5.2 市場ダイナミクス
図 22 固体酸化物燃料電池市場:促進要因、阻害要因、機会、課題
5.2.1 推進要因
5.2.1.1 燃料電池設置プロジェクトに対する連邦政府の投資
図 23 先進国と新興国のクリーンエネルギー投資(2015~2021 年
5.2.1.2 固体酸化物燃料電池はレシプロエンジンよりもエネルギー効率が高い
5.2.1.3 厳しい炭素排出規制の導入
図24 エネルギー燃焼と工業プロセスからのCO2排出量(2000~2022年、gt CO2)
図25 エネルギー関連のCO2排出量、部門別、2019~2022年(gt CO2)
5.2.2 制約
5.2.2.1 燃料電池の設置・製造コストの高さ
5.2.2.2 代替品の入手可能性
5.2.3 機会
5.2.3.1 熱電併給のための効率的な電気化学デバイスの採用増加
表2 燃料電池と他の分散型電源の比較
5.2.3.2 データセンターにおける電力消費の増加
5.2.4 課題
5.2.4.1 長い起動時間と高い運転温度
5.2.4.2 水素貯蔵システムの限界
5.2.4.3 代替クリーンエネルギー技術への高額投資
図 26 再生可能エネルギーへの世界の投資
5.2.4.4 燃料電池の劣化とカーボンダスティング
5.3 顧客のビジネスに影響を与えるトレンド/混乱
5.3.1 固体酸化物燃料電池市場におけるプレーヤーの収益シフトと新たな収益ポケット
図 27:固体酸化物形燃料電池市場におけるプレイヤーの収益シフトと新たな収益ポケット
5.4 市場マッピング
図28 固体酸化物燃料電池市場:市場マッピング
5.5 サプライチェーン分析
図29 固体酸化物燃料電池市場:サプライチェーン分析
5.5.1 原材料供給
5.5.2 コンポーネント製造
5.5.3 ハードウェア組み立て
5.5.4 流通/エンドユーザー
表3 固体酸化物燃料電池エコシステムにおける企業とその役割
5.6 価格分析
5.6.1 平均販売価格動向(コンポーネント別
表4 固体酸化物燃料電池市場:コスト内訳(スタック構成要素別
表 5 固体酸化物燃料電池市場:コスト内訳(BOP(Balance of Plant)コンポーネント別
図 30 固体酸化物燃料電池市場:スタック製造コスト(kw当たり
5.6.2 主要3社による固体酸化物形燃料電池の平均販売価格
表6 主要3社による固体酸化物形燃料電池の平均販売価格
5.6.3 平均販売価格の傾向(地域別
表7 平均販売価格動向(地域別
5.7 規制の状況
5.7.1 規制機関、政府機関、その他の組織
表8 北米:規制機関、政府機関、その他の組織のリスト
表9 欧州:規制機関、政府機関、その他の組織のリスト
表10 アジア太平洋地域:規制機関、政府機関、その他の組織のリスト
5.7.2 固体酸化物燃料電池市場:規制の枠組み
5.7.2.1 北米の規制枠組み
5.7.2.2 欧州の規制枠組み
5.7.2.3 アジア太平洋地域の規制枠組み
5.8 特許分析
図31 固体酸化物燃料電池市場:特許登録件数、2012年~2022年
5.8.1 主要特許一覧
表11 固体酸化物燃料電池:特許登録件数、2018~2022年
5.9 ケーススタディ分析
5.9.1 ブルームエナジーの燃料電池をオンサイト発電に活用したイケア
5.9.1.1 課題
5.9.1.2 ソリューション
5.9.2 サムスン重工業とブルームエナジーは効率的な燃料電池船の開発で提携
5.9.2.1 課題
5.9.2.2 解決策
5.9.3 コンヴィオンは効率的な発電のためにエルコジェンのsofcとスタック技術を導入
5.9.3.1 課題
5.9.3.2 解決策
5.10 技術分析
5.10.1 ハイブリッドソフコン
5.10.2 統合バイオマスガス化炉
5.11 主要会議・イベント(2023~2024年
表12 固体酸化物燃料電池市場:会議・イベント一覧(2023~2024年
5.12 貿易分析
5.12.1 HSコード280410
5.12.2 輸出シナリオ
表13 HSコード:280410の国別輸出データ(2020~2022年)(千米ドル
図32 上位5カ国の輸出データ(2020~2022年)(千米ドル
5.12.3 輸入シナリオ
表14 HSコード:280410の国別輸入データ(2020-2022年)(千米ドル
図33 上位5カ国の輸入データ、2020-2022年(千米ドル)
5.13 ポーターの5つの力分析
図 34 固体酸化物燃料電池市場:ポーターの5つの力分析
表15 固体酸化物燃料電池市場:ポーターの5つの力分析
5.13.1 代替品の脅威
5.13.2 供給者の交渉力
5.13.3 買い手の交渉力
5.13.4 新規参入の脅威
5.13.5 競合の激しさ
5.14 主要ステークホルダーと購買基準
5.14.1 購入プロセスにおける主要ステークホルダー
図 35 固体酸化物燃料電池市場:上位 3 エンドユーザーの購買プロセスにおける関係者の影響力
表16 固体酸化物形燃料電池市場:上位3エンドユーザーの購買プロセスにおける利害関係者の影響(%)
5.14.2 購入基準
図 36 固体酸化物燃料電池市場:エンドユーザー別の主な購買基準
表 17 固体酸化物燃料電池市場:エンドユーザー別主要購買基準

6 固体酸化物燃料電池市場:タイプ別(ページ数 – 89)
6.1 はじめに
図 37 固体酸化物燃料電池市場シェア、タイプ別、2022 年
表18 固体酸化物燃料電池市場、タイプ別、2020年~2028年(百万米ドル)
6.2 プラナー
6.2.1 定置用電力アプリケーションにおけるプレーナー型固体酸化物燃料電池の利用がセグメント成長を促進
表19 平面型:固体酸化物形燃料電池市場、地域別、2020~2028年(百万米ドル)
6.3 チューブ型
6.3.1 エネルギー消費の多い携帯機器の採用が市場を牽引
表 20 管状:固体酸化物燃料電池市場、地域別、2020~2028 年(百万米ドル)

7 固体酸化物燃料電池市場、部品別(ページ番号 – 93)
7.1 はじめに
図 38 固体酸化物燃料電池市場シェア、コンポーネント別、2022 年
表21 固体酸化物燃料電池市場、コンポーネント別、2020-2028年(百万米ドル)
7.2 スタック
7.2.1 排出規制の施行が固体酸化物形燃料電池スタック製造を後押し
表22 スタック:固体酸化物燃料電池市場、コンポーネント別、2020~2028年(百万米ドル)
7.2.1.1 セル
7.2.1.2 インターコネクト
7.2.1.3 エンドプレート
7.2.1.4 シーラント
7.2.1.5 その他のスタック部品
7.3 バランスオブプラント(BOP)
7.3.1 効率的な発電のためのBOP部品の使用が市場成長に寄与
表23 バランス・オブ・プラント(BOP):固体酸化物燃料電池市場、コンポーネント別、2020~2028年(百万米ドル)
7.3.1.1 伝熱部品
7.3.1.2 パワーエレクトロニクス&制御システム
7.3.1.3 計器・センサー
7.3.1.4 燃料改質器/脱硫器
7.3.1.5 その他のBOP部品

 

【本レポートのお問い合わせ先】
www.marketreport.jp/contact
レポートコード:EP 2467

固体酸化物燃料電池の世界市場は厳しい炭素排出規制の導入に伴い2028年までに54億米ドル規模になると予測
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