世界の金属水素化物市場規模は、2023年に37億1,000万米ドルと評価されました。予測期間（2024～2032年）中に7.2%のCAGRで成長し、 2032年までに69億3,000万米ドルに達すると推定されています。金属水素化物は、グリッド規模のエネルギー貯蔵やポータブル電源の用途で重要になる可能性があります。需要と供給のバランスをとるために、太陽光や風力などの再生可能エネルギー源の人気が高まるにつれて、効率的なエネルギー貯蔵ソリューションがますます重要になっています。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を向上させる可能性が生まれています。
金属水素化物は、他の金属元素と結合した水素化合物です。結合は共有結合ですが、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、水素と結合した金属または半金属を含む材料の分類です。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、燃料電池や水素駆動自動車での水素貯蔵に安全で効果的な貯蔵オプションを提供します。化学産業の水素化プロセスで、またさまざまな化学反応の触媒として使用されています。
金属水素化物は、主に、水素化物移動、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）、または二水素の低原子価金属への酸化付加転移の 4 つの合成プロセスのいずれかによって生成されます。二水素のヘテロリティック分解も使用され、金属錯体が塩基の存在下で水素で処理されると水素化物が生成されます。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バッテリー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の進歩やさまざまな産業用途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関連の取り組みの拡大が金属水素化物市場を牽引しています。気候変動に対する世界的な戦いにとって極めて重要な進展は、インドが 2070 年までに実質ゼロ排出を達成し、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す。金属水素化物は、水素経済への移行に伴い、燃料電池の水素貯蔵と再生可能エネルギーの統合に不可欠です。金属水素化物は、水素駆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ます。
さらに、金属水素化物ストレージは、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ストレージに適しています。金属水素化物は、ストレージ中に水素が失われないため、中期から長期のストレージに適しています。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とインセンティブにより、さまざまなアプリケーションでの金属水素化物の採用も促進されています。
グリーン水素の生産、配送、保管にかかるコストの高さは、グリーン水素が化石燃料エネルギー源に取って代わるのを妨げる障害の 1 つです。この障壁は、需要が地理的に分散し、少なくとも市場の初期段階では小規模から中規模の量に限定されている輸送用途では克服がさらに難しくなります。原材料、特殊な機械、生産に必要なエネルギー集約型プロセスに関連するコストは、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製造は複雑であるため、製造に関連するコストはさらに増加します。これらの高額な費用は、特にエネルギー貯蔵や輸送などのコストに敏感な用途において、金属水素化物の広範な使用を制限する可能性があります。金属水素化物市場の潜在能力を最大限に引き出すには、コスト障壁を取り除く技術革新と規模の経済性が必要です。
金属水素化物産業における技術開発により、機能性を向上させ、用途を拡大する新しい材料や手法が生み出されました。代謝や原子層堆積は、材料の形態や特性を正確に制御できる高度な合成技術の例です。世界各国の政府による奨励策や、高分子電解質膜燃料電池の運用のための水素貯蔵研究への重点化により、水素貯蔵用の金属水素化物に関する研究は過去 10 年間で急増しました。
水素貯蔵用途のいわゆる複合金属水素化物には大きな進歩があり、共有結合した複合アニオンを含む複数の新しい水素化物が発見されました。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ーとしての使用に向けて研究されており、その用途は水素貯蔵以外にも広がっています。これらの開発により、触媒、水素駆動車、クリーンエネルギー貯蔵、その他の最先端の用途など、新しい用途に向けた金属水素化物の開発が促進され、より環境に優しいエネルギー源への長期的な移行がサポートされます。
世界の金属水素化物市場は、種類と用途によって分かれています。
タイプに基づいて、世界の金属水素化物市場は、合金、複合体、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。これは、ジルコニウム、バナジウム、ニオブの鉱石の輸出価値が高いためです。さまざまな金属を組み合わせて、それぞれの用途に合わせて設計された特性を持つ合金が作られます。合金ベースの金属水素化物は、純粋な金属水素化物と比較して、安定性が高く、運動特性が優れており、水素貯蔵容量が増加しています。これらは、エネルギー貯蔵アプリケーション、水素駆動車両、燃料電池の水素貯蔵システムで広く使用されています。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コンポーネントであり、新しい合金組成の作成と合金構造の改良による性能向上に重点を置いた研究が進行中です。
用途に基づいて、世界の金属水素化物市場は、水素貯蔵、ニッケル水素電池、燃料電池、ヒートポンプ、熱貯蔵、水素コンプレッサー、その他（精製、冷凍、ヒートポンプ、活性剤、同位体分離）に分類されます。
水素貯蔵セグメントは、最も高い市場シェアを誇っています。これは、水素貯蔵セクター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、さまざまな用途で水素を貯蔵する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、車載燃料電池貯蔵を可能にする水素駆動車両で重要な役割を果たしています。
アジア太平洋地域が世界市場を支配
地域別に見ると、世界の金属水素化物市場は、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、ラテンアメリカ、中東および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シェアを占めており、予測期間中に大幅に拡大すると予想されています。アジア太平洋地域は新興経済国を抱えており、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活動や研究開発ラボを設立するための魅力的な拠点へと変貌を遂げています。韓国、インド、中国、日本、タイ、インドネシアなど、アジア太平洋地域の主要国の一部は、再生可能エネルギー源やクリーンエネルギー源への投資とエネルギー需要の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％と6％増加すると予測されています。
さらに、アジア太平洋地域の水素化物市場を牽引する成長要因として考えられるのは、経済成長とクリーンエネルギーへの取り組みへの注力の組み合わせです。たとえば、インドは2070年までに炭素排出量を実質ゼロにすること、2030年までに再生可能エネルギーの累積導入率を50%にすること、そして10年後には国の経済的な炭素強度を45%未満に削減することを目指しています。インドは2030年までに再生可能エネルギーの導入容量を500GWにしたいと考えています。全体として、アジア太平洋地域の水素化物市場は、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、大幅な拡大が見込まれています。
北米の自動車および輸送部門は繁栄し、予測期間中に地域の大幅な成長につながると予想されています。米国はイノベーションのリーダーであり、自動車および輸送業界の成長を支える研究開発への最大の貢献者の1つです。SelectUSAは、米国の軽自動車の販売台数が2018年に1,720万台を超えたと報告しています。さらに、Auto Allianceによると、米国は1,050億ドルの世界の研究開発評価額の約17％を占めています。水素燃料の消費量の増加も、地域の水素化物市場の成長を促進すると予想されています。カナダも水素化物市場の成長の大きな要因です。カナダの経済は主に貿易に基づいており、国は輸送システムの改善を余儀なくされています。その結果、今後10年間で、カナダ政府は貿易および輸送プロジェクトに約101億ドルを投資する予定です。
ヨーロッパは、再生可能エネルギー源の利用増加により、堅調な成長を遂げると予想されています。たとえば、2022年には、ヨーロッパの電力設備の約86％が再生可能エネルギー源からのものでした。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における研究開発費の上位地域の1つであり、政府は投資総額の31％以上を資金提供しています。さらに、ヨーロッパ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の経済から輸入しています。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促進しています。
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 2 台の金属水素化物水素貯蔵ユニットを設置するため、 GKN Hydrogenと合計 500 KG の容量契約が締結されました。ユニットは 2023 年 12 月に設置され、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、2024 年に段階的に稼働する予定です。
