固体酸化物燃料電池市場 サイズと展望 2025-2033

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固体酸化物形燃料電池市場の成長要因

官民連携の拡大

拡大する用途基盤に水素燃料を供給し、商業的に実現可能な新技術を導入するためには、官民組織間の積極的な関与と協力が不可欠です。本分析対象期間中、市場は官民連携、特に研究開発に関する取り組みの増加を経験するでしょう。

世界各国の政府は、研究関連活動への資金配分や適切な資金調達プログラムの策定など、様々な形で支援を提供することで、技術進歩の促進において触媒的な役割を果たすと考えられます。政府機関は投資に有利な環境を提供しなければならないため、協力のための包括的な規制および立法枠組みの構築が不可欠です。この枠組みの構築は特に重要です。官民連携は、組織の長期的な目標達成にも貢献します。

環境への影響の軽減

水素、天然ガス、その他の再生可能燃料は、固体酸化物燃料電池（SOFC）に直接電力を供給します。そのため、従来の発電システムとは異なり、発電された電力から汚染物質が排出されることはほとんどありません。SOFCによる発電は、石油燃料からの水素製造よりも燃料消費量が少なく、汚染物質を削減します。この水素生成プロセスでは、少量の有害化学物質が排出されます。ゼロエミッションSOFC技術は、再生可能水素を使用します。SOFC技術は、今後数年間で地域の環境問題や地球温暖化の対策として期待されています。

SOFCは化学反応によって発電するため、静粛性に優れています。自動車やその他のモバイルアプリの騒音公害を軽減し、人間による環境への影響を低減します。政策立案者の計画と明確に定義された水素供給インフラにより、顧客は今後数年間でSOFC技術の恩恵を受けることが予測されます。石炭火力発電所の効率を向上させるために、SECAが設立されました。固体酸化物燃料電池は、空気を使わずに酸素を燃料に輸送できるため、このパートナーシップは固体酸化物燃料電池に注力しています。固体酸化物燃料電池は廃熱を回収して電気や蒸気を生成する可能性があります。これらの理由から、今後数年間で固体酸化物燃料電池市場の成長が促進されるはずです。

市場の制約

固体酸化物燃料電池システムの高コスト

固体酸化物燃料電池システムは高コストであるため、代替燃料電池技術と比較して、車両および定置型電源のアプリケーションコストが上昇すると予想されます。市場関係者は、固体酸化物燃料電池スタックとプラント周辺機器（BOP）のコストを管理しながら、システムの耐用年数を延ばす技術を開発する必要があります。この技術を経済的に実現可能にするには、メーカーが規模の経済性を実現できるよう支援する政策を実施することが不可欠です。テスラモーターズのCEOであるイーロン・マスク氏は、水素燃料電池のみで車両を走行させるのは、電気分解の効率が悪いためコストがかかると主張しています。

燃料電池は従来の発電源と比較して効率が低く、従来の資源から直接エネルギーを利用する方が経済的です。 FCEVはバッテリー駆動型電気自動車（BeV）よりも効率が低いため、その用途はさらに疑問視されています。今後数年間、メーカーはFCEVの全体的なコストを削減するための技術パッケージングに注力すると予想されます。SOFC技術は、定置型発電においてPEMFC技術よりもコストが高く、再生可能エネルギーで優位に立っている太陽光発電よりも資本コストが高くなります。これらの要因は、近い将来、SOFC市場の成長を阻害すると予想されます。

市場機会

データセンターと軍事部門におけるエンドユーザー導入の増加

米国では、データセンターは発電アプリケーションのエンドユーザーとして最も急速に拡大しています。データセンターの稼働には大量の電力が必要です。さらに、重要なデータの損失を防ぐために、データセンターは24時間体制で安定した電力供給を必要とします。 IEEE Communications Societyは、2018年の世界のデータセンターの電力需要は約198テラワット時（TWh）、つまり世界の電力需要の1%と推定しています。

電力使用量の増加に伴い、データセンターは分散型発電、特に燃料電池の導入によるコスト削減を選択しています。過去には、SOFCをはじめとする燃料電池が米国で急速な成長を遂げました。Google、IBM、EquinixがデータセンターにSOFCを採用したことで、米国のSOFC業界は最も高い成長を遂げました。データセンター業界は、SOFCにとって最も収益性の高い最終用途市場の一つです。しかし、米国のデータセンター総数と比較すると、SOFCの採用は現時点ではごくわずかです。

軍事用途におけるSOFCによる定置型および移動型電力の生産は増加しています。さらに、軍事用途では効率的で騒音のない電力生産の需要があるため、この分野にはSOFCの市場機会が存在します。この市場が今後も拡大する可能性が高まるにつれ、軍事用途向けのSOFCポータブルアプリケーションの発展が期待されます。

アプリケーションインサイト

市場は、用途に基づいて定置型、輸送用、携帯型の3つに分かれています。定置型補助セグメントは最大の市場シェアを占め、予測期間中に42.0%のCAGR（年平均成長率）を示すと予測されています。定置型固体酸化物燃料電池システムは、熱と電力を生成するための最もクリーンで効率的な技術の一つです。これらのシステムの機能性を評価するために、正味電力効率、コージェネレーションの場合の総合効率、そして堅牢性という3つの主要な要素が用いられます。

住宅および商業セクターは、定置型固体酸化物燃料電池にとって大きな成長の可能性を秘めています。米国では、定置型固体酸化物燃料電池はデータセンターや産業用途で広く採用されています。これらのセルは、軍事分野でも有用となる可能性があります。

ドイツ、日本、韓国などの国では、住宅用途における固体酸化物燃料電池の使用を促進するための法制度が強化されています。例えば、日本で実施されているエネファームプログラムは、住宅部門における燃料電池マイクロコージェネレーション用のSOFCベースシステムの導入を促進しました。

固体酸化物形燃料電池（SOFC）の研究開発は、フランスや英国を含む欧州諸国から、輸送およびエネルギー生産向けに多額の資金提供を受けています。予測期間全体を通して、上記の理由により、SOFC市場における定置型アプリケーションセグメントの成長に好影響を与えると予想されます。輸送および可搬型アプリケーションカテゴリーと比較して、このセグメントは大きな市場シェアを維持すると予想されます。

地域分析

アジア太平洋地域は、固体酸化物燃料電池（SOFC）市場において最大のシェアを占めており、予測期間中に46.2%の年平均成長率（CAGR）を示すと予測されています。予測期間を通じて、アジア太平洋地域はSOFCの世界市場において優位性を維持すると予想されています。今後数年間、世界の容量​​需要の大部分を占めると予想されており、日本がそのハブとなることが期待されています。アジア太平洋地域では、SOFCの大規模用途の大部分は定常市場です。予測期間中、市場は最大の成長率を達成すると予想されています。製品の有効性とコストを最大化するため、SOFCを開発・製造するアジア太平洋地域の企業は、研究開発にも取り組んでいます。

さらに、他のアジア太平洋諸国よりも高い普及率をもたらした有利な政策により、現在、日本と韓国がこの地域のSOFC市場を支配しています。インド、シンガポール、マレーシアなどの国々では、代替エネルギー産業の拡大を促進するための規制が現在も整備されています。固体酸化物燃料電池（SOFC）市場は、インド、タイ、シンガポールなどの国々におけるSOFCの稼働時間を評価する政府機関や研究機関によって牽引されています。予測期間全体を通して、これらの要因がこの地域におけるSOFC市場の拡大を支えると予想されます。

欧州SOFC市場動向

欧州は予測期間中に46.9%のCAGR（年平均成長率）を示すと予測されています。欧州において、ドイツはSOFCの利用において最も重要な市場の一つです。これは、ドイツ政府が明確なエネルギー政策と具体的な目標を導入したことに起因しています。これらのエネルギー政策は、SOFCに関連する将来の技術進歩も規定しています。国家レベルでは、指定当局の支援を受けて研究開発および実証プロジェクトが実施されており、関連製品の市場投入までの時間を短縮しています。

さらに、温室効果ガスの排出に関して、ドイツは長期的な最優先事項の一つとして、2025年までにカーボンニュートラルを達成することを掲げています。この計画は、ドイツが低炭素経済に移行するために3つのレベルで何をすべきかを定めています。さらに、エネルギー、産業、建築、輸送、農業など、2050年までの主要セクターにおける指針と変革の道筋を示しています。

北米の固体酸化物形燃料電池市場の動向

北米は重要な市場リーダーです。米国やカナダなどの国々は、この分野に多額の資金を提供しています。これらの助成金は、固体酸化物形燃料電池システム向けの費用対効果の高い部品の開発や、固体酸化物形燃料電池技術の研究開発の進展に役立つと考えられます。例えば、米国エネルギー省（DOE）は、固体酸化物形燃料電池（SOFC）プログラムや燃料電池技術局（FCTO）といったイニシアチブを通じて、燃料電池の研究に資金を提供しています。また、カナダで固体酸化物形燃料電池を製造する団体や企業は、連邦政府から資金提供を受けています。

さらに、カリフォルニア州やコネチカット州といったアメリカの州における有利な規則や優遇措置により、米国はこの地域の市場を独占しています。さらに、米国エネルギー省（DOE）による研究助成金の提供も、米国におけるSOFCシステムの普及を加速させています。市場をリードする企業の一つであるブルーム・エナジーは、世界規模で定置型オンサイト発電を提供するために、ブルーム・サーバーの大規模設置数の増加に注力しています。

さらに、予測期間全体を通して、この地域における電力発電の分散化と安定した電力供給へのニーズの高まりを受けて、市場は拡大すると予想されています。

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固体酸化物燃料電池市場のトップ競合他社

1. Bloom Energy
2. Mitsubishi Power Ltd.
3. Cummins Inc.
4. Ceres
5. General Electric
6. Fuel Cell Energy Inc.
7. Ningbo SOFCMAN Energy
8. KYOCERA Corporation
9. AVL
10. Watt Fuel Cell Corporation
11. NGK SPARK PLUG CO. LTD.

最近の動向

• 2022年6月 - 韓国初となる4.2MWのSOFC発電所が稼働を開始し、国内の年間約14,000世帯に電力を供給することが期待されています。東部の港湾都市東海に位置するこの発電所は、約196億米ドルの投資によって建設され、国営発電会社である韓国東西発電（EWP）によって稼働しています。
• 2022年1月 - クリーン水素パートナーシップは、SOFCを無停電電源装置（UPS）およびリチウムイオン電池と統合し、データセンターへの柔軟でクリーンな一次電源供給を実現する可能性を探るプロジェクトに265万米ドルの投資を発表しました。このプロジェクトでは、スタンバイ電源や高出力電源の主要用途として天然ガスSOFCの導入も検討しています。