水素の世界市場（2025-2035）

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世界の水素市場は、その進化において重要な局面を迎えています。従来の産業用途から、世界のエネルギー転換の要となるべく移行しつつあります。現在、水素市場は約2000億ドル規模ですが、これまで市場を支配してきたのは、主にアンモニア生産、石油精製、化学製造に使用される、炭素回収を行わない天然ガスから生産される「灰色水素」でした。水素市場は、脱炭素化の必要性に後押しされ、根本的な変革の時期を迎えています。各国や企業がネットゼロ目標を掲げる中、グリーン水素（再生可能エネルギーによる電気分解で生成）とブルー水素（天然ガスから炭素回収により生成）が勢いを増しています。このシフトは、再生可能エネルギーによる電力コストの急落、電気分解装置の技術進歩、世界的な政策支援の拡大によって支えられています。

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水素開発を主導する主な地域には、水素戦略の一環として2030年までに40GWの電解槽容量の設置を公約している欧州連合（EU）が含まれます。同様に、日本、韓国、中国も、国内生産と国際的なサプライチェーンの両方に焦点を当てた野心的な水素ロードマップを策定しています。米国は、超党派インフラ法とインフレ削減法への多額の投資を通じて水素への取り組みを加速させ、全国に水素ハブを設置しています。

輸送部門は水素の最も有望な用途の1つであり、特にバッテリーの電動化が課題となっている大型車両、船舶、航空機においてその傾向が顕著です。大手自動車メーカーは燃料電池車への投資を行っており、水素燃料供給インフラは小規模ながら世界的に拡大を続けています。産業部門では、鉄鋼生産が石炭に代わる還元剤としての水素利用の先駆者となっており、欧州ではすでに複数の実証プロジェクトが稼働しています。エネルギー貯蔵もまた、水素が余剰の再生可能電力を長期間にわたって貯蔵する手段となり、不安定性の課題に対処できるという点で、大きな可能性を秘めています。さらに、過渡的な脱炭素化戦略として、既存の天然ガスネットワークへの水素の混合も試験されています。

こうした進展にもかかわらず、市場は依然として大きな課題に直面しています。グリーン水素の生産コストは、化石燃料による代替品よりも依然として高いものの、その差は縮まりつつあります。輸送と貯蔵のためのインフラには巨額の投資が必要ですが、規制の枠組みはまだ発展途上です。安全性への懸念や社会の認識の問題も、標準化や教育を通じて取り組む必要があります。市場の見通しはますます明るくなっています。予測によると、水素は2050年までに世界のエネルギー需要の最大24%を満たす可能性があり、市場規模は2040年までに7000億ドルに達する可能性があります。グリーン水素のコストは2030年までに60～80%削減され、多くの地域でグレイ水素とのコスト同等性を達成すると予想されています。年間生産量は、現在の約9,000万トンから2050年までに5億～7億トンに増加する可能性がある。

投資動向もこの楽観的な見通しを裏付けており、2024年までに世界中で3000億ドルを超える水素プロジェクトが発表されているが、その多くは計画段階にとどまっている。今後10年間は、パイロットプロジェクトから商業規模への移行という業界の転換期として極めて重要であり、継続的な政策支援、技術革新、そしてセクター間の連携が必要となる。

『2025年から2035年の世界の水素市場』は、水素バリューチェーンのあらゆる側面、新興技術、競争力学、地域市場の動向を網羅し、2025年から2035年の水素市場の展望を詳細に分析しています。

レポートの内容は以下の通りです。

• 市場の概要と力学
  • 水素タイプの細分化：製造方法と炭素強度によるグリーン水素、ブル水素、ピンク水素、ターコイズ水素、グレー水素
  • 欧州連合、米国、日本、中国、新興市場を含む主要地域における各国の水素イニシアティブに関する詳細な分析
  • インフラの必要性、規制枠組み、コスト競争力など、市場の課題に関する重要な検証
• 水素製造技術
  • PEM、アルカリ、固体酸化物、AEM技術を含む電気分解法の包括的な技術分析
  • SMR、ATR、新興の熱分解法を含むブルー水素製造の詳細な評価
  • 燃焼前、燃焼後、および直接空気捕捉法を含む炭素回収技術の分析
  • 原子力による水素生産（ピンクの水素）とそのエネルギー転換における役割の評価
  • プラズマ技術、光合成、細菌プロセス、および生物模倣アプローチを含む新たな生産方法
• 貯蔵と輸送
  • 圧縮、液化、および代替キャリア技術の市場分析
  • パイプラインインフラ開発予測と投資予測
  • 道路、鉄道、海上輸送のソリューションと技術的進歩
  • 地下貯蔵の潜在性と地域別容量評価
  • 水素対応インフラのための素材革新の包括的評価
• 水素の利用と応用
  • 輸送、定置型電源、携帯用アプリケーションにおける燃料電池市場の動態
  • 軽自動車、大型輸送、船舶、航空機における水素モビリティの採用予測
  • 鉄鋼生産、アンモニア合成、メタノール製造に焦点を当てた産業の脱炭素化の道筋
  • タービン、複合サイクルシステム、グリッドバランス機能を含む発電用途
  • E-燃料、メタノール、持続可能な航空燃料を含む合成燃料生産分析
• 地域別市場分析
  • 米国の水素市場におけるDOE水素ハブと地域別生産能力の詳細評価
  • 欧州水素戦略と各国のロードマップを含む欧州連合の動向
  • 中国、日本、韓国、オーストラリアに焦点を当てたアジア太平洋市場の拡大
  • グリーン水素の主要輸出地域として台頭する中東および北アフリカ
  • 再生可能資源による水素の潜在的可能性を開発するラテンアメリカとアフリカ
• 競合状況
  • 水素バリューチェーン全体にわたる280社以上の企業を包括的にプロファイル。 プロファイルされた企業には、8Rivers, Adani Green Energy, Advanced Ionics, ACSYNAM, Advent Technologies, Aemetis, AFC Energy, Agfa-Gevaert, Air Liquide, Air Products, Aker Horizons, Alchemr, AlGalCo, AMBARtec, Amogy, Aepnus, Arcadia eFuels, Asahi Kasei, Atawey, Atmonia, Atomis, Aurora Hydrogen, AquaHydrex, AREVA H2Gen, Avantium, AvCarb Material Solutions, Avium, Ballard Power Systems, BASF, Battolyser Systems, BayoTech, Blastr Green Steel, Bloom Energy, Boson Energy, BP, Bramble Energy, Brineworks, bse Methanol, Bspkl, Carbon Engineering, Carbon Recycling International, Carbon Sink, Cavendish Renewable Technology, Celcibus, Cemvita Factory, Ceres Power Holdings, Chevron Corporation, CHARBONE Hydrogen, Chiyoda Corporation, Cipher Neutron, Climate Horizon, CO₂ Capsol, Cockerill Jingli Hydrogen, Constellation Energy, Convion, Croft, Cummins, Cutting-Edge Nanomaterials, Cryomotive, C-Zero, Deep Branch Biotechnology, Destinus, Dimensional Energy, Dioxide Materials, Domsjö Fabriker, Dynelectro, Elcogen, Ecolectro, EH Group Engineering, Electric Hydrogen, Electriq Global, Electrochaea, Elogen H2, ENEOS Corporation, Ekona Power, Element 1 Corp, Endua, Enapter, Epro Advance Technology, Equatic, Erredue, Ergosup, Everfuel, EvolOH, Evolve Hydrogen, Evonik Industries, Fabrum, FirstElement Fuel, Flexens, FuelCell Energy, FuelPositive, FuMA-Tech BWY, Fusion Fuel, GenCell Energy, Graforce, GenHydro, GenH2, GeoPura, GKN Hydrogen, Green Fuel, Green Hydrogen Systems, GRZ Technologies, Hazer Group, Heimdal CCU, Heliogen, Hexagon Purus, HevenDrones, HiiROC, Hitachi Zosen, H2B2 Electrolysis Technologies, H2Electro, H2GO Power, H2Greem, H2 Green Steel, H2Pro, H2U Technologies, H2Vector Energy Technologies, H2X Global, Hoeller Electrolyzer, Honda, Honeywell UOP, Horisont Energi, Horizon Fuel Cell Technologies, H Quest Vanguard, H-Tec Systems, Hybitat, HYBRIT, Hycamite TCD Technologies, Hygenco, Hymeth, Hynamics, HydGene Renewables, Hydra Energy, Hydrogen in Motion, Hydrogenious Technologies, HydrogenPro, Hydrogenera, HydroLite, Hyundai Motor Company, HySiLabs, Hynertech, Hysata, Hystar, Hyzon Motors, IdunnH2, Immaterial, Inergio Technologies, Infinium Electrofuels, Inpex, Innova Hydrogen, Ionomr Innovations, ITM Power, Johnson Matthey, Jolt Electrodes, Kawasaki Heavy Industries, Keyou, Kobelco, Koloma, Krajete, Kyros Hydrogen Solutions, Lavo, Leidong Zhichuang, Levidian Nanosystems, Lhyfe, The Linde Group, Lingniu Hydrogen Energy Technology, Liquid Wind, LONGi Hydrogenなど。
  • 主要な市場参加者の戦略的イニシアティブと開発ロードマップ
  • 主要な資金調達ラウンド、合併、買収、および合弁事業に関する投資分析
  • 技術的ポジショニングと知的財産の状況
  • スタートアップのエコシステム評価とイノベーションのホットスポット
• 投資分析と将来の見通し
  • 生産、インフラ、および最終用途アプリケーションにわたる資本支出予測
  • 2035年までの異なる水素生産経路の均等化発電原価予測
  • 主要な市場にわたる政策とインセンティブ分析と投資決定への影響
  • 規制、技術、市場リスクを含む水素プロジェクトのリスク評価
  • 異なるエネルギー転換経路と気候政策に基づく長期市場シナリオ

このレポートが重要な理由

この重要な市場情報リソースは、エネルギー、産業、輸送、投資の各分野の関係者に、急速に進化する水素経済を理解するために必要なデータに基づく洞察を提供します。プロジェクト開発者や技術プロバイダーから政策立案者や金融機関まで、このレポートは、21世紀で最も変革的なエネルギー市場の一つにおける戦略的意思決定をサポートする重要な分析を提供します。

目次

1 はじめに 24

• 1.1 水素の分類 24
• 1.2 世界のエネルギー需要と消費 24
• 1.3 水素経済と生産 25
• 1.4 水素生産におけるCO₂排出の除去 27
• 1.5 水素バリューチェーン 27
  • 1.5.1 生産 27
  • 1.5.2 輸送と貯蔵 28
  • 1.5.3 利用 28
• 1.6 国家の水素イニシアティブ 30
• 1.7 市場の課題 31

2 水素市場分析 32

• 2.1 2020年から2025年の業界動向 32
• 2.2 市場マップ 45
• 2.3 世界の水素生産 47
  • 2.3.1 産業用途 48
  • 2.3.2 水素エネルギー 49
    • 2.3.2.1 定置用 49
    • 2.3.2.2 モビリティ用水素 49
  • 2.3.3 現在の年間水素生産量 50
  • 2.3.4 水素製造プロセス 51
    • 2.3.4.1 副生成物としての水素 51
    • 2.3.4.2 改質 52
      • 2.3.4.2.1 SMR 湿式法 52
      • 2.3.4.2.2 石油留分の酸化 52
      • 2.3.4.2.3 石炭ガス化 52
    • 2.3.4.3 CO2回収・貯留を伴う石炭の改質またはガス化 52
    • 2.3.4.4 バイオメタンの水蒸気改質 52
    • 2.3.4.5 水の電気分解 53
    • 2.3.4.6 「Power-to-Gas」のコンセプト 54
    • 2.3.4.7 燃料電池スタック 56
    • 2.3.4.8 電気分解機 57
    • 2.3.4.9 その他 58
      • 2.3.4.9.1 プラズマ技術 58
      • 2.3.4.9.2 光合成 59
      • 2.3.4.9.3 バクテリアまたは生物学的プロセス 59
      • 2.3.4.9.4 酸化（バイオミミクリー） 60
  • 2.3.5 生産コスト 61
  • 2.3.6 世界の水素需要予測 62
  • 2.3.7 米国における水素生産 63
    • 2.3.7.1 メキシコ湾岸 63
    • 2.3.7.2 カリフォルニア 64
    • 2.3.7.3 中西部 64
    • 2.3.7.4 北東部 64
    • 2.3.7.5 北西部 64
  • 2.3.8 DOE 水素ハブ 65
  • 2.3.9 米国の水素電気分解装置の容量（計画および設置済み） 66

3 水素の種類 69

• 3.1 比較分析 69
• 3.2 グリーン水素 69
  • 3.2.1 概要 69
  • 3.2.2 エネルギー転換における役割 69
  • 3.2.3 SWOT分析 70
  • 3.2.4 電解槽技術 71
    • 3.2.4.1 はじめに 71
    • 3.2.4.2 主要な種類 72
    • 3.2.4.3 プラントのバランス 73
    • 3.2.4.4 特性 75
    • 3.2.4.5 利点と欠点 77
    • 3.2.4.6 電解槽市場 77
      • 3.2.4.6.1 市場動向 77
      • 3.2.4.6.2 市場概観 78
      • 3.2.4.6.3 技術革新 79
      • 3.2.4.6.4 コスト上の課題 80
      • 3.2.4.6.5 規模拡大 80
      • 3.2.4.6.6 製造上の課題 81
      • 3.2.4.6.7 市場機会と見通し 82
    • 3.2.4.7 アルカリ水電解装置（AWE） 82
      • 3.2.4.7.1 技術の説明 82
      • 3.2.4.7.2 AWEプラント 84
      • 3.2.4.7.3 部品および材料 85
      • 3.2.4.7.4 コスト 86
      • 3.2.4.7.5 企業 86
    • 3.2.4.8 アニオン交換膜電解槽（AEMEL） 87
      • 3.2.4.8.1 技術の説明 87
      • 3.2.4.8.2 AEMELプラント 88
      • 3.2.4.8.3 構成機器および材料 89
      • 3.2.4.8.4 コスト 93
      • 3.2.4.8.5 企業 94
    • 3.2.4.9 固体高分子形電解槽（PEMEL） 94
      • 3.2.4.9.1 技術の説明 94
      • 3.2.4.9.2 PEMELプラント 96
      • 3.2.4.9.3 構成部品および材料 97
      • 3.2.4.9.4 コスト 101
      • 3.2.4.9.5 企業 101
    • 3.2.4.10 固体酸化物形水電解装置（SOEC） 102
      • 3.2.4.10.1 技術の説明 102
      • 3.2.4.10.2 SOECプラント 104
      • 3.2.4.10.3 構成部品および材料 105
    • 3.2.4.11 その他の種類 110
      • 3.2.4.11.1 概要 110
      • 3.2.4.11.2 CO₂電気分解 111
      • 3.2.4.11.3 海水電解 118
    • 3.2.4.12 企業 122
  • 3.2.5 コスト 123
  • 3.2.6 グリーン水素製造に必要な水と土地 126
  • 3.2.7 電解槽の製造能力 127
• 3.3 ブルー水素（低炭素水素） 131
  • 3.3.1 概要 131
  • 3.3.2 グリーン水素に対する利点 131
  • 3.3.3 SWOT分析 131
  • 3.3.4 製造技術 132
    • 3.3.4.1 蒸気メタン改質（SMR） 132
    • 3.3.4.2 自己熱改質（ATR） 133
    • 3.3.4.3 部分酸化（POX） 134
    • 3.3.4.4 吸着促進水蒸気改質（SE-SMR） 135
    • 3.3.4.5 メタン熱分解（ターコイズ水素） 136
    • 3.3.4.6 石炭ガス化 137
    • 3.3.4.7 先進的自己熱ガス化（AATG） 140
    • 3.3.4.8 バイオマスプロセス 140
    • 3.3.4.9 マイクロ波技術 143
    • 3.3.4.10 ドライリフォーミング 143
    • 3.3.4.11 プラズマ改質 143
    • 3.3.4.12 太陽熱小型炉 143
    • 3.3.4.13 メタン三段階改質 143
    • 3.3.4.14 膜改質 144
    • 3.3.4.15 触媒部分酸化（CPOX） 144
    • 3.3.4.16 化学ループ燃焼（CLC） 144
  • 3.3.5 炭素回収 144
    • 3.3.5.1 燃焼前と燃焼後の炭素回収 144
    • 3.3.5.2 CCUSとは何か？ 145
      • 3.3.5.2.1 炭素回収 151
    • 3.3.5.3 炭素利用 155
      • 3.3.5.3.1 CO2 利用経路 156
    • 3.3.5.4 炭素貯留 156
    • 3.3.5.5 CO2 の輸送 157
      • 3.3.5.5.1 CO2 輸送方法 157
    • 3.3.5.6 コスト 160
    • 3.3.5.7 市場地図 162
    • 3.3.5.8 青色水素のための点源炭素回収 164
      • 3.3.5.8.1 輸送 165
      • 3.3.5.8.2 世界の点源CO2回収能力 165
      • 3.3.5.8.3 発生源別 167
      • 3.3.5.8.4 最終用途別 168
      • 3.3.5.8.5 主要な炭素回収プロセス 168
    • 3.3.5.9 炭素利用 174
      • 3.3.5.9.1 炭素利用の利点 178
      • 3.3.5.9.2 市場の課題 179
      • 3.3.5.9.3 二酸化炭素利用経路 180
      • 3.3.5.9.4 変換プロセス 182
  • 3.3.6 市場関係者 195
• 3.4 ピンクの水素 196
  • 3.4.1 概要 196
  • 3.4.2 製造 196
  • 3.4.3 用途 197
  • 3.4.4 SWOT分析 197
  • 3.4.5 市場関係者 198
• 3.5 ターコイズ水素 199
  • 3.5.1 概要 199
  • 3.5.2 製造 199
  • 3.5.3 用途 199
  • 3.5.4 SWOT分析 200
  • 3.5.5 市場関係者 201

4 水素貯蔵と輸送 202

• 4.1 市場の概要 202
• 4.2 水素の輸送方法 203
  • 4.2.1 パイプライン輸送 203
  • 4.2.2 道路または鉄道輸送 203
  • 4.2.3 海運 204
  • 4.2.4 車載輸送 204
• 4.3 水素の圧縮、液化、貯蔵 204
  • 4.3.1 固体貯蔵 205
  • 4.3.2 液体貯蔵（支持体上） 205
  • 4.3.3 地下貯蔵 205
• 4.4 市場の関係者 205

5 水素の利用 208

• 5.1 水素燃料電池 208
  • 5.1.1 市場の概観 208
  • 5.1.2 PEM燃料電池（PEMFC） 208
  • 5.1.3 固体酸化物型燃料電池（SOFC） 209
  • 5.1.4 代替燃料電池 209
• 5.2 代替燃料の生産 210
  • 5.2.1 固体バイオ燃料 210
  • 5.2.2 液体バイオ燃料 210
  • 5.2.3 気体バイオ燃料 211
  • 5.2.4 従来型バイオ燃料 211
  • 5.2.5 先進バイオ燃料 211
  • 5.2.6 原料 212
  • 5.2.7 バイオディーゼルおよびその他のバイオ燃料の生産 214
  • 5.2.8 再生可能ディーゼル 214
  • 5.2.9 バイオジェット燃料および持続可能な航空燃料（SAF） 215
  • 5.2.10 エレクトロ燃料（E燃料、電力からガス/液体/燃料への変換） 218
    • 5.2.10.1 水素の電気分解 221
    • 5.2.10.2 e燃料製造施設、現在および計画中 223
• 5.3 水素自動車 227
  • 5.3.1 市場概要 227
  • 5.3.2 商業化 228
  • 5.3.3 水素貯蔵オプション 230
  • 5.3.4 主な課題と機会 230
• 5.4 航空 230
  • 5.4.1 市場概要 230
  • 5.4.2 用途 231
  • 5.4.3 航空分野における水素技術アプローチ 232
  • 5.4.4 水素貯蔵オプション 233
  • 5.4.5 主要プロジェクトとスケジュール 233
  • 5.4.6 市場と導入予測 234
• 5.5 アンモニア製造 235
  • 5.5.1 はじめに 235
  • 5.5.2 アンモニア製造の脱炭素化 238
  • 5.5.3 グリーンアンモニアの合成方法 239
    • 5.5.3.1 ハーバー・ボッシュ法 240
    • 5.5.3.2 生物学的窒素固定 240
    • 5.5.3.3 電気化学的製造 241
    • 5.5.3.4 化学ループプロセス 241
  • 5.5.4 ブルーアンモニア 241
    • 5.5.4.1 青色アンモニアプロジェクト 241
  • 5.5.5 化学エネルギー貯蔵 242
    • 5.5.5.1 アンモニア燃料電池 242
    • 5.5.5.2 船舶用燃料 243
  • 5.5.6 用途 246
  • 5.5.7 企業 247
  • 5.5.8 市場予測 251
• 5.6 メタノール生産 251
  • 5.6.1 市場概要 251
  • 5.6.2 情報源 253
  • 5.6.3 メタノールからガソリンへの技術 254
    • 5.6.3.1 生産プロセス 255
      • 5.6.3.1.1 嫌気性消化 256
      • 5.6.3.1.2 バイオマスガス化 256
      • 5.6.3.1.3 電力からメタン 257
  • 5.6.4 用途 258
  • 5.6.5 市場予測 259
  • 5.6.6 企業 260
• 5.7 製鉄 262
  • 5.7.1 市場概要 262
  • 5.7.2 比較分析 267
  • 5.7.3 水素直接還元鉄（DRI） 268
  • 5.7.4 用途 270
  • 5.7.5 市場予測 271
  • 5.7.6 企業 272
• 5.8 電力・熱発電 275
  • 5.8.1 市場概要 275
    • 5.8.1.1 発電 276
    • 5.8.1.2 熱発電 277
  • 5.8.2 水素供給と電力・熱発電のインフラ 278
  • 5.8.3 ロードマップ 279
  • 5.8.4 市場予測 280
  • 5.8.5 企業 281
• 5.9 海洋 284
  • 5.9.1 はじめに 284
  • 5.9.2 応用分野 285
  • 5.9.3 企業 286
  • 5.9.4 海上アプリケーションの生産、流通、インフラ 289
  • 5.9.5 市場 289
• 5.10 燃料電池列車 290
  • 5.10.1 市場概観 290
  • 5.10.2 アプリケーション 291
  • 5.10.3 企業 292
  • 5.10.4 水素の製造、流通、鉄道用途のインフラ 295
  • 5.10.5 市場予測 296
  • 5.10.6 ケーススタディ 298

6 企業プロフィール 299 （企業プロフィール 285件）

7 調査方法 483

8 参考文献 484

表一覧

• 表 1. 水素の色合い、技術、コスト、および二酸化炭素排出量。 24
• 表 2. 水素の主な用途。 25
• 表 3. 水素生産方法の概要。 26
• 表 4. 水素に関する各国の取り組み。 30
• 表 5. 水素経済と生産技術における市場の課題。 31
• 表6. 2020年から2025年の水素産業の発展 32
• 表7. 水素技術と生産の市場マップ 45
• 表8. 水素の産業用途 48
• 表9. 水素エネルギー市場と用途 49
• 表10. 水素生産プロセスと開発段階 51
• 表 11. クリーンな水素生産の推定コスト。
• 表 12. 2023年5月現在の米国の水素電解槽容量（地域別、現在および計画中）。
• 表 13. 水素タイプの比較。
• 表 14. 典型的な水電解技術の特性。
• 表 15 水電解技術の利点と欠点 77
• 表 16 アルカリ電解槽の分類 83
• 表 17 AWE の利点と限界 83
• 表 18 AWE の主な性能特性 83
• 表 19 AWE 市場の企業 86
• 表 20. 市販の AEM 材料の比較 92
• 表 21. AMEL 市場の企業 94
• 表 22. PEMEL 市場の企業 101
• 表 23. SOEC 市場の企業 109
• 表 24. その他の電解槽技術 110
• 表25. 電気化学的CO₂還元技術/ 113
• 表26. CO₂電気化学技術のコスト比較。 115
• 表27. その他の電解槽技術を開発する企業。 122
• 表28. 電解槽の導入予測（GW）、2020年～2040年。 128
• 表29. 電解槽の世界市場規模、2018年～2035年（単位：10億米ドル）。129
• 表30. 青色水素の主要生産技術の技術成熟度（TRL）。132
• 表31. メタン熱分解の主要企業。137
• 表32. 商業用石炭ガス化技術。138
• 表 33. CG を使用する青い水素プロジェクト 139
• 表 34. バイオマス処理の概要、処理の説明、TRL 140
• 表 35. バイオマスからの水素生産経路 142
• 表 36. CO2 の利用と除去経路 147
• 表 37. 特定の発生源からの二酸化炭素（CO2）の回収方法 151
• 表 38. CO2 捕捉技術。152
• 表 39. 炭素捕捉技術の利点と課題。153
• 表 40. 炭素捕捉に利用されている商業用材料とプロセスの概要。153
• 表 41. CO2 輸送方法。158
• 表 42. CO2 単位当たりの炭素捕捉、輸送、貯留コスト。160
• 表 43. 商業規模の炭素回収の資本コストの推定値 161
• 表 44. 排出源の例 164
• 表 45. 炭素回収材料の評価 169
• 表 46. 燃焼後の処理に使用される化学溶剤 171
• 表 47. 燃焼前の処理に使用される市販の物理的溶剤 174
• 表 48. 製品別炭素利用収益予測（米ドル）。 178
• 表 49. CO2 利用と除去の経路。 178
• 表 50. CO2 利用の市場における課題。 180
• 表 51. CO2 利用の経路の例。 180
• 表 52. 熱化学変換による CO2 派生製品 – 用途、利点、欠点。 183
• 表 53. 電気化学的CO₂還元製品。186
• 表 54. 電気化学的変換によるCO₂派生製品 – 用途、利点、欠点。187
• 表 55. 生物学的変換によるCO₂派生製品 – 用途、利点、欠点。190
• 表 56. CO₂ベースポリマーの開発・生産企業。192
• 表57. 鉱物炭酸化技術を開発する企業。194
• 表58. 青色水素の市場関係者。195
• 表59. 桃色水素の市場関係者。198
• 表60. 水色水素の市場関係者。201
• 表61. 水素貯蔵と輸送の市場概観。202
• 表 62. 水素輸送の各種方法の概要。 203
• 表 63. 水素貯蔵および輸送の市場関係者。 206
• 表 64. 水素燃料電池の市場概観、用途、市場関係者、市場の課題。 208
• 表 65. 固体バイオ燃料のカテゴリーと例。 210
• 表 66. バイオ燃料とe-燃料の化石燃料および電気との比較 212
• 表 67. バイオマス原料の分類 212
• 表 68. バイオリファイナリーの原料 213
• 表 69. 原料転換の経路 213
• 表 70. バイオディーゼルの生産技術 214
• 表 71. バイオジェット燃料の利点と欠点 215
• 表 72. バイオジェット燃料の生産経路 216
• 表 73. タイプ別のe-燃料の用途 219
• 表 74. e-燃料の概要 220
• 表 75. e-燃料の利点 220
• 表 76. 現在および計画中のe燃料製造施設。223
• 表 77. 水素自動車の市場概観 – 用途、市場関係者、市場の課題。227
• 表 78. 水素自動車の市場、用途、企業。228
• 表 79. 水素自動車の技術比較。229
• 表 80. 水素貯蔵オプション。230
• 表 81. 主要な課題と機会。 230
• 表 82. 水素航空における市場、用途、企業。 231
• 表 83. 航空における水素技術アプローチ。 232
• 表 84. 航空用水素貯蔵オプション。 233
• 表 85. 主要プロジェクトとスケジュール。 233
• 表 86. 市場および採用予測。 234
• 表 87. 水素を利用したアンモニア製造技術。 235
• 表 88. 水素からのアンモニア製造の経済分析。 237
• 表 89. アンモニア合成のための水素製造、流通、インフラ。 239
• 表 90. ブルーアンモニアプロジェクト。 241
• 表 91. アンモニア製造方法の技術比較。 241
• 表 92. アンモニア燃料電池技術。 242
• 表 93. 船舶燃料におけるグリーンアンモニアの市場概観。 243
• 表 94. 船舶用代替燃料のまとめ。 244
• 表 95. 各種アンモニアの推定コスト。 245
• 表 96. アンモニア製造方法の比較ライフサイクル分析 246
• 表 97. 水素から製造されたアンモニアの用途 246
• 表 98. 水素から製造されたアンモニアの製造企業 247
• 表 99. 注目すべき水素から製造されたアンモニアプロジェクト 249
• 表100. 水素からのアンモニアの市場予測。251
• 表101. 水素を利用したメタノール生産技術。252
• 表102. 水素からのメタノール生産の経済分析。253
• 表103. メタノール生産のための水素および炭素源。253
• 表104. バイオガス、バイオメタン、天然ガスの比較。 255
• 表105. メタノール生産方法の技術比較。 257
• 表106. 水素からのメタノールの最終用途。 258
• 表107. 水素からのメタノールの市場予測。 259
• 表108 水素からのメタノール生産企業 260
• 表109 注目すべき水素からのメタノールプロジェクト 261
• 表110 水素ベースの製鉄技術 262
• 表111 水素ベースの製鉄の経済分析 264
• 表112 水素ベースの製鉄技術 266
• 表 113. グリーン製鉄技術の比較。 267
• 表 114. 製鉄ルートの技術比較。 268
• 表 115. 各水素キャリアーの利点と欠点。 269
• 表 116. 製鉄における水素供給とインフラ。 269
• 表 117. 低炭素鋼の用途と市場分析。 270
• 表 118. 水素製鉄の市場予測 271
• 表 119. 水素製鉄の企業 272
• 表 120. 水素製鉄の注目プロジェクト 273
• 表 121. 水素による発電・熱発生技術 275
• 表 122. 発電技術の技術比較 276
• 表123. 熱発生技術の技術比較。277
• 表124. 水素供給と電力・熱インフラ。278
• 表125. 電力・熱発生技術ロードマップ。279
• 表126. 水素電力・熱の市場予測。280
• 表 127. 水素による発電および熱供給企業 281
• 表 128. 水素による発電および熱供給の注目プロジェクト 282
• 表 129. 水素と代替海上燃料の技術比較 284
• 表 130. 海上における水素利用の経済分析 285
• 表 131. セグメント別の海上における水素利用 285
• 表132. 海上水素関連企業。287
• 表133. 注目すべき海上水素プロジェクト。288
• 表134. 海上利用のための水素製造、流通、インフラ。289
• 表135. 海上水素の市場予測。289
• 表136. 鉄道推進技術の技術比較。290
• 表 137. 燃料電池列車導入の経済分析。 291
• 表 138. 区間別の燃料電池列車への応用。 291
• 表 139. 燃料電池列車開発企業。 293
• 表 140. 注目すべき燃料電池列車プロジェクト。 294
• 表 141. 鉄道用途の水素製造、流通、インフラ。 295
• 表142. 燃料電池列車の市場予測。 296
• 表143. 地域別水素列車市場の比較。 296
• 表144. ケーススタディ – 燃料電池列車の運用実績。 298

図表一覧

• 図1. 水素バリューチェーン。 29
• 図2. 現在の年間水素生産量。 50
• 図 3. PEM 型電気分解機の原理 54
• 図 4. 電力からガスへのコンセプト 56
• 図 5. 燃料電池スタックの概略図 57
• 図 6. 高圧電気分解機 – 1MW 58
• 図 7. 世界の水素需要予測 62
• 図 8. 米国の水素生産量（生産者別） 63
• 図 9：米国における地域別水素生産能力の区分。 65
• 図 10：米国における 1MW 以上の電解槽の設置予定。 66
• 図 11：SWOT 分析：グリーン水素。 71
• 図 12：電解技術の種類。 72
• 図 13：ガス処理を含むプラントの典型的なバランス。 74
• 図 14. アルカリ水電解の動作原理の概略図。 84
• 図 15. アルカリ水電解槽。 85
• 図 16. AEM 電解槽の典型的なシステム設計とプラントバランス。 89
• 図 17. PEM 水電解の動作原理の概略図。 95
• 図 18. PEM 電解槽の典型的なシステム設計とプラントバランス。 97
• 図 19. 固体酸化物形水電解の動作原理の概略図。
• 図 20. 固体酸化物形電解槽の典型的なシステム設計とプラントバランス。
• 図 21. 製造元の本社所在地別（a）および種類・原産地別（b）の電解槽の年間製造能力予測（2021～2024年）。
• 図 22. 電解槽の導入予測（GW）、2020～2040年。 129
• 図 23. 電解槽の世界市場規模、2018～2035年（単位：10億米ドル） 130
• 図 24. SWOT分析：ブルー水素。 132
• 図 25. 炭素回収・貯留機能付き小型モジュール炉（SMR-CCS）による水蒸気メタン改質プロセスフロー図。 133
• 図 26. 炭素回収・貯留機能付き自己熱改質（ATR-CCS）プラントのプロセスフロー図。 134
• 図 27. POX プロセスフロー図。 135
• 図 28. 典型的なSE-SMRのプロセスフロー図。 136
• 図 29. HiiROCのメタン熱分解反応器。 136
• 図 30. 石炭ガス化（CG）プロセス。 138
• 図 31. 先進的自己熱ガス化（AATG）のフロー図。 140
• 図 32. CCUSプロセスの概略図。 146
• 図 33. CO2 の利用と除去の経路。 147
• 図 34. 燃焼前回収システム。 152
• 図 35. 二酸化炭素の利用と除去サイクル。 155
• 図 36. 二酸化炭素利用のさまざまな経路。 156
• 図 37. 地下貯留の例。 157
• 図 38. CCS 技術の輸送 158
• 図 39. 液体 CO₂ 輸送用貨車 160
• 図 40. 部門別の二酸化炭素（CO₂）1 トン当たりの回収コストの推定値 162
• 図 41. CCUS 市場マップ 164
• 図 42. 排出源からの二酸化炭素回収・貯留施設の世界的な容量 166
• 図 43. 2021 年における CO2 発生源別の世界的な炭素回収能力。
• 図 44. CO2 発生源別の世界的な炭素回収能力。
• 図 45. CO2 排出先別の世界的な炭素回収能力。
• 図 46. 燃焼後の炭素回収プロセス。
• 図47. 石炭火力発電所における燃焼後のCO2回収 171
• 図48. 酸素燃焼による炭素回収プロセス 172
• 図49. 液体または超臨界CO2による炭素回収プロセス 173
• 図50. 燃焼前の炭素回収プロセス 173
• 図 51. CO2 非変換技術と変換技術、利点と欠点。174
• 図 52. CO2 の用途。177
• 図 53. 部門別の炭素 1 トンを捕捉するためのコスト。177
• 図 54. CO2 由来の製品とサービスのライフサイクル。179
• 図 55. CO2 利用経路と製品。
• 図 56. プラズマ技術の構成と、CO2 変換における利点と欠点。
• 図 57. LanzaTech のガス発酵プロセス。
• 図 58. 生物学的 CO2 変換による e-燃料の概略図。
• 図 59. Econic 触媒システム。
• 図 60. 鉱物炭酸化プロセス。 194
• 図 61. ピンク水素の製造経路。 196
• 図 62. SWOT 分析：ピンク水素 198
• 図 63. ターコイズ水素の製造経路。 199
• 図 64. SWOT 分析：ターコイズ水素 201
• 図 65. エレクトロ燃料の製造におけるプロセス段階。 218
• 図 66. 性能特性による貯蔵技術のマッピング。 219
• 図 67. グリーン水素の製造プロセス。 221
• 図 68. E 液体の製造ルート。 222
• 図 69. フィッシャー・トロプシュ液体 E 燃料製品。 222
• 図 70. 液体電子燃料製造に必要な資源。 223
• 図 71. 電子燃料の均等化コストと燃料転換 CO2 価格。 225
• 図 72. 電子燃料のコスト内訳。 226
• 図 73. 水素燃料電池 EV。 227
• 図 74. グリーンアンモニアの製造と利用。 237
• 図 75. アンモニア製造における炭素排出量による分類とプロセス技術 238
• 図 76. ハーバー・ボッシュ法によるアンモニア合成反応の概略 240
• 図 77. 水蒸気メタン改質による水素製造の概略 240
• 図 78. グリーンアンモニアの製造コスト試算 245
• 図 79. さまざまな原料からの再生可能メタノール生産プロセス。
• 図 80. 嫌気性消化と改質によるバイオメタン生産。
• 図 81. バイオマスガス化とメタン化によるバイオメタン生産。
• 図 82. 電力からメタンプロセスによるバイオメタン生産。
• 図 83. 水素ベースの生産への移行。 265
• 図 84. 製鉄による二酸化炭素排出量（tCO2/粗鋼トン）。 266
• 図 85. 水素直接還元鉄（DRI）プロセス。 269
• 図 86. 三峡水素船第1号。 286
• 図 87. PESA 社製水素燃料入換機関車。 293
• 図 88. Symbiotic™ テクノロジープロセス。 300
• 図 89. Alchemr AEM 電解槽セル。 306
• 図 90. HyCS® テクノロジーシステム。 308
• 図 91. 燃料電池モジュール FCwave™。 316
• 図 92. 直接空気捕捉プロセス。 323
• 図 93. CRIプロセス。 324
• 図 94. Croftシステム。 335
• 図 95. ECFORM電気分解リアクターの概略図。 340
• 図 96. Domsjöプロセス。 341
• 図 97. EH燃料電池スタック。 344
• 図 98. Direct MCH® プロセス。 348
• 図 99. Electriq の脱水素システム。 351
• 図 100. Endua Power Bank。 353
• 図 101. EL 2.1 AEM 電解槽。 354
• 図 102. Enapter – アニオン交換膜（AEM）水電解。
• 図 103. Direct MCH® プロセス。
• 図 104. ファーストエレメント社製の高容量移動式燃料補給機におけるヒュンダイのクラス8トラック燃料。
• 図 105. FuelPositive システム。
• 図106. 太陽光発電による電力でグリーン水素を製造する。 370
• 図107. 水素貯蔵モジュール。 380
• 図108. プラグアンドプレイ方式の定置型貯蔵ユニット。 381
• 図 109. 左：水素と酸素のガスを隔膜で分離する典型的な単段式電解槽の設計。右：2段式E-TACプロセス。384
• 図 110. Hystar PEM電解槽。400
• 図 111. KEYOU-H2-Technology。408
• 図 112. アウディ/Krajete ユニット。 410
• 図 113. OCOchem のカーボンフラックス電解槽。 430
• 図 114. CO2 水素化によるジェット燃料クラスの炭化水素生成プロセス。 433
• 図 115. Plagazi® プロセス。 439
• 図 116. プロトン交換膜燃料電池。
• 図 117. サンファイア社のブルー原油製造プロセス。
• 図 118. CALF-20 は回転式 CO2 捕集装置（左）に組み込まれており、CO2 プラントモジュール（右）内で稼働する。
• 図 119. テヴァ水素トラック。
• 図 120. トプソ社の SynCORTM 自己熱改質技術。 470
• 図 121. O12 リアクター。 474
• 図 122. CO2 由来の素材を使用したレンズのサングラス。 475
• 図 123. CO2 から製造された自動車部品。 475
• 図 124. ヴェロシス社のプロセス。 476

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