世界の金属水素化物の市場規模は、2023 年に 37 億 1,000 万米ドルと推定されています。 2032 年までに 69 億 3,000 万米ドルに達すると推定されており、予測期間 (2024 ～ 2032 年) 中に7.2% の CAGRで成長します。金属水素化物は、グリッドスケールのエネルギー貯蔵およびポータブル電源用途において重要となる可能性があります。太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギー源の人気が高まるにつれて、需要と供給のバランスをとるために、効率的なエネルギー貯蔵ソリューションの重要性が高まっています。さらに、材料科学とナノテクノロジーの技術開発により、金属水素化物の特性と機能が向上する可能性があります。
金属水素化物は、別の金属元素に結合した水素化合物です。結合は共有結合です。ただし、一部の水素化物はイオン結合から形成されます。金属水素化物は、水素に結合した金属または半金属を含む材料の一群です。金属水素化物の最も一般的な例は、アルミニウム、ホウ素、水素化ホウ素リチウム、およびさまざまな塩です。金属水素化物は、燃料電池や水素自動車の水素貯蔵に安全かつ効果的な貯蔵オプションを提供します。これらは、化学産業の水素化プロセスやさまざまな化学反応の触媒として使用されます。
金属水素化物は、主に 4 つの合成プロセスのいずれかによって形成されます。水素化物転移、メタセシス反応、脱離反応 (ベータ水素化物とアルファ水素化物の脱離)、または二水素の低価金属への酸化的付加転移です。二水素のヘテロリティック開裂も使用され、塩基の存在下で金属錯体が水素で処理されると水素化物が形成されます。金属水素化物は、水素ガスを識別する水素センサーや充電式電池の電極としても使用されます。その特性と適応性により、持続可能なエネルギー技術と多様な産業用途の進歩に不可欠なものとなっています。
| レポート指標 | 詳細 |
|---|---|
| 基準年 | 2023 |
| 研究期間 | 2020-2032 |
| 予想期間 | 2024-2032 |
| 年平均成長率 | 7.2% |
| 市場規模 | 2023 |
| 急成長市場 | ヨーロッパ |
| 最大市場 | アジア太平洋地域 |
| レポート範囲 | 収益予測、競合環境、成長要因、環境＆ランプ、規制情勢と動向 |
| 対象地域 |
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クリーン エネルギーに関連する取り組みの拡大が金属水素化物市場を牽引しています。気候変動との世界的な闘いにとって極めて重要な進展は、インドが2070年までに正味ゼロ排出を達成し、2030年までに電力需要の半分を再生可能エネルギー源から調達する計画を発表したことである。金属水素化物は燃料電池の水素貯蔵と再生可能エネルギーに不可欠である。水素経済に向けたエネルギー統合。彼らは、水素燃料自動車を排出ガスなしで走行できるようにすることで炭素排出量を削減する世界的な取り組みを支援しています。
さらに、金属水素化物貯蔵は、その高い体積エネルギー密度と優れた拡張性により、小規模から大規模のエネルギー貯蔵に適しています。金属水素化物は、保管中に水素の損失がないため、中長期の保管に適しています。さらに、クリーンエネルギー技術への投資を奨励する政府の政策や奨励金によっても、さまざまな用途での金属水素化物の採用が促進されています。
グリーン水素の製造、流通、貯蔵にかかるコストが高いことが、化石燃料エネルギー源の代替を妨げる障害の 1 つとなっています。需要が地理的に分散しており、少なくとも市場の初期段階では少量から中量に限定されている輸送用途では、この障壁を克服するのはさらに困難になります。原材料、専用機械、生産に必要なエネルギー集約的なプロセスに関連するコストが、この高コストを押し上げる要因の一部です。
さらに、必要な特性を備えた高性能金属水素化物の作成が複雑になるため、製造に関連するコストはさらに増加します。こうした高額な費用により、特にエネルギー貯蔵や輸送といったコスト重視の用途において、金属水素化物の広範な使用が制限される可能性があります。金属水素化物市場の可能性を最大限に発揮するには、技術革新とコスト障壁を取り除く規模の経済が必要です。
金属水素化物産業の技術開発は、その機能を向上させ、用途の範囲を広げる新しい材料と手順の創出を引き起こしました。代謝と原子層堆積は、材料の形態と特性を正確に制御する高度な合成技術の例です。世界的な政府の奨励金と高分子電解質膜燃料電池の動作のための水素貯蔵研究の重視の高まりにより、水素貯蔵のための金属水素化物の研究は過去 10 年間で急増しています。
共有結合した錯体アニオンを含む複数の新しい水素化物の発見により、水素貯蔵用途のためのいわゆる錯体金属水素化物は大幅に進歩しました。これらの材料の多くは、リチウムイオン電池のアノード材料やセパレータとして使用するために研究されており、その用途は水素貯蔵以外にも広がっています。これらの開発は、触媒作用、水素動力自動車、クリーンエネルギー貯蔵、その他の最先端の用途などの新しい用途のための金属水素化物の開発を推進し、より環境に優しいエネルギー源への長期的な移行をサポートします。
世界の金属水素化物市場は種類と用途に分かれています。
種類に基づいて、世界の金属水素化物市場は合金、錯体、その他に分類されます。
合金セグメントは世界市場を支配しています。ジルコニウム、バナジウム、ニオブの鉱石は輸出額が高いためです。さまざまな金属を組み合わせて、意図された用途に合わせて特別に設計された特性を備えた合金を作成します。純粋な金属水素化物と比較して、合金ベースの金属水素化物は安定性が高く、反応速度が向上し、水素貯蔵容量が増加します。これらは、エネルギー貯蔵用途、水素駆動車両、燃料電池用の水素貯蔵システムに広く利用されています。さらに、合金は金属水素化物市場の革新と拡大を推進する重要な部品であり、性能を向上させるために新しい合金組成の作成と合金構造の改良に重点を置いた研究が進行中です。
世界の金属水素化物市場は、アプリケーションに基づいて、水素貯蔵、NiMH電池、燃料電池、ヒートポンプ、蓄熱、水素圧縮機、その他（精製、冷凍、ヒートポンプ、活性化装置、同位体分離）に分類されます。
水素貯蔵部門は最高の市場シェアを占めています。これは、水素貯蔵部門が金属水素化物の主な機能であるためです。金属水素化物の市場は主に水素貯蔵に使用されており、さまざまな用途に水素を貯蔵するための信頼性が高く効果的な方法を提供します。金属水素化物は、可逆的な化学反応を通じて水素を吸収する、コンパクトで安定した貯蔵ソリューションです。これらは、断続的なエネルギー源の統合を可能にする再生可能エネルギー システムや、車載の燃料電池貯蔵を可能にする水素駆動車両において重要な役割を果たします。
アジア太平洋地域が世界市場を支配
世界の金属水素化物市場は、地域に基づいて、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、ラテンアメリカ、中東、アフリカに分かれています。
アジア太平洋地域は世界の金属水素化物市場の最も重要な株主であり、予測期間中に大幅に拡大すると予想されています。アジア太平洋地域には新興経済国の本拠地があり、インド、中国、シンガポール、マレーシアなどの国々で国際企業が事業運営や研究開発研究所を設立するための魅力的な拠点に変わりつつあります。韓国、インド、中国、日本、タイ、インドネシアなどのアジア太平洋地域の主要国の一部は、再生可能でクリーンなエネルギー源を通じてエネルギー需要を満たすための投資と充足に積極的に取り組んでいます。 Recap Data によると、中国のエネルギー需要の約 11% は再生可能エネルギー源によって満たされています。さらに、中国とインドのエネルギー需要はそれぞれ5.5％、6％増加すると予測されている。
さらに、アジア太平洋地域の金属水素化物市場を推進する可能性のある成長原動力の 1 つは、経済成長とクリーン エネルギーの使命への重点の組み合わせです。例えば、インドは、2070年までに炭素排出量ネットゼロ、2030年までに再生可能電力の累積設置率50％、10年末までに国の経済的炭素強度の45％未満削減を達成することを目指している。インドは2030年までに再生可能エネルギーの設備容量を500ギガワットにしたいと考えている。全体として、アジア太平洋地域の金属水素化物市場は、環境問題への意識の高まりと持続可能なエネルギー源への移行により、大幅に拡大する態勢が整っています。
北米の自動車および輸送部門は繁栄すると予想されており、予測期間中に地域の大幅な成長につながります。米国はイノベーションのリーダーであり、自動車産業と輸送産業の成長を支える研究開発に最大の貢献をしている国の一つです。 SelectUSA の報告によると、2018 年の米国での軽自動車の販売台数は 1,720 万台を超えました。さらに、Auto Alliance によると、世界の研究開発評価額 1,050 億ドルのうち、米国は約 17% を占めています。水素燃料消費量の増加も、地域の金属水素化物市場の成長を促進すると予想されます。カナダも金属水素化物市場の成長の主要な要因です。カナダの経済は主に貿易に基づいており、そのため交通システムの改善が求められています。その結果、カナダ政府は今後10年間で貿易・運輸プロジェクトに約101億ドルを投資することになる。
欧州では、再生可能エネルギー源の利用増加により、堅調な成長が見込まれています。たとえば、2022 年には、欧州の電力設備の約 86% が再生可能エネルギーによるものでした。ユーロスタットによると、ヨーロッパは再生可能エネルギー分野の研究開発支出が最も多い地域の一つであり、総投資額の31％以上を政府が資金提供している。さらに、欧州は世界最大のエネルギー資源輸入国であり、エネルギー需要を満たすために必要な電源のほとんどを他国から輸入している。たとえば、天然ガス、石油製品、固形燃料の輸入は、エネルギー需要の約 54% を占めています。このような要因が地域市場の成長を推進します。
2023 年 11 月:ドイツのブラウンシュヴァイク工科大学研究空港に金属水素化物水素貯蔵ユニット 2 台を設置するため、総容量 500 KG の契約がGKN Hydrogenと締結されました。これらのユニットは、2,000万ユーロ（2,190万米ドル）のドイツ連邦教育研究省（BMBF）の「水素ターミナルプロジェクト」の一環として、2023年12月に設置され、2024年に段階的に稼働する予定です。
