はじめに

再生可能エネルギーを用いた電気分解によって生成されるグリーン水素は、ニッチなパイロット事業からクリーンエネルギー移行の中心的な要素へと移行しつつあります。新たな電気分解技術、政策支援、そしてインフラ投資の進展により、グリーン水素は、重工業、運輸、長期エネルギー貯蔵といった、排出削減が困難な産業の脱炭素化においてますます重要になっています。

市場動向

市場規模：グリーン水素市場は、2024年の83億8,000万米ドルから2031年には713億1,000万米ドルに拡大し、2025年から2031年にかけて年平均成長率（CAGR）37.8%を達成すると予測されています。再生可能エネルギーへの政府投資の大幅な増加は、今後もグリーン水素市場の重要なトレンドであり続けるでしょう。

市場成長の原動力

1. 電解装置技術の進歩

PEM、アルカリ、そして次世代AEM/SOECシステムは、効率を低下させる一方で、希少金属/貴金属への依存度を低減します。一部のAEMスタックは94%を超える効率を誇ります。

2. 再生可能エネルギーとの統合

太陽光、風力、そして蓄電池と電解装置を組み合わせることで、安定的かつ効率的な生産が可能になります。

3. AIとデジタル化

インテリジェントプラントは、AI、IoT、デジタルツイン、そして予測分析を活用し、電解装置の性能と信頼性を最大限に高めます。

4. 輸送・インフラ分野のイノベーション

パイプライン、極低温／液体、キャリアフォーマット（例：アンモニア、メタノール）の成長が、スケーラブルなグリーン水素供給を支えます。

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市場を再定義するイノベーション

高効率電解装置：ギガワット規模のモジュール式PEM/アルカリ電解装置で、80～95%以上の効率を目指します。

希少鉱物を使用しないAEMシステム：Cipher NeutronやHyMethなどの企業が先駆的に開発し、白金/イリジウムへの依存を最小限に抑えます。

PFASフリー膜：欧州の資金援助を受けた研究開発（TNO、GIRAFFE）では、無毒性の電解装置材料を開発しています。

スマート生産プラント：AI、デジタルツイン、予知保全の適用により、生産量と稼働時間が向上します。
輸送・貯蔵技術：新たな極低温システム、パイプラインの改修、低圧水素輸送システム（LOHC）、水素キャリア（アンモニア/メタノール）により、物流が簡素化されます。

主要プレーヤーとトレンド

エア・リキード
オランダにおける10億ユーロ規模の電解装置プロジェクト：エア・リキードはTotalEnergiesと共同で、洋上風力発電を利用した2つの大型電解装置（ロッテルダムに200MWのプラント（ELYgator）とゼーラントに250MWの合弁プラント）を建設中です。これらのプラントは年間約53,000トンのグリーン水素を生産し、年間約500,000トンのCO₂を削減します。
アントワープ・ブルージュにおけるアンモニア分解・液化の強化：EUから1億1,000万ユーロの助成を受けたこのプロジェクトは、アンモニアから再生可能水素を製造・液化することで、年間30万トン以上の排出量を削減します。

2. シーメンス・エナジー

AI搭載水素プラントコンフィギュレーターとエンジニアリングツール：水素プラントの設計、計画、自動化を効率化するため、生成型AI「水素プラントコンフィギュレーター」に加え、Comos AIとAI駆動型SFCチャートをSimatic PCS neoに搭載しました。Xcelerator Marketplaceで2024年末/2025年初頭に提供開始予定です。
電解槽製造およびグリーン水素に関する協業パートナーシップ：電解槽製造プロセスと生産設備の標準化のため、Guofu Hydrogenと国際パートナーシップを締結しました。5月には、スペインにおけるグリーン水素、アンモニア、e-fuelプロジェクトの開発でRIC Energyと提携しました。

3.Engie

HYFLEXPOWER 統合型Power-to-X-to-Powerガスタービン：Engie Solutionsは、P2Xと水素燃料タービンを組み合わせた独自のプラントを実証するHYFLEXPOWERデモンストレーターを供給し、産業の脱炭素化に貢献しています。

成長機会

重工業の脱炭素化：鉄鋼（DRI）、化学、石油精製業界では、グリーン水素の必要性が高まっています。
モビリティと輸送：FCV（バス、トラック、電車）、海運、そして将来の航空業界で使用されています。
エネルギー貯蔵とグリッドサービス：再生可能エネルギーの供給量に合わせて、中期および長期の貯蔵として使用されています。
輸出ハブ：インド、オーストラリア、中東、北アフリカは、世界貿易向けに水素を大量生産できます。
水素クラスターとハブ：生産、パイプライン、燃料補給施設を共有する工業団地が世界中で発展しています。

課題の克服

コストギャップ：依然としてグレー水素の2～3倍のコストがかかります。 1kgあたり1～2ドルのパリティを達成するには、設備投資の削減、規模の経済、そして低コストの再生可能エネルギーが必要です。
インフラ要件：パイプライン、貯蔵、燃料補給、輸出インフラへの大規模な投資が必要です。原材料とサプライチェーンのリスク：電解装置における重要な鉱物への依存は、依然としてボトルネックとなっています。

結論：-
グリーン水素産業は、技術価格の低下、強力な政策支援、そして産業規模の導入に牽引され、急速な成長期を迎えています。電解装置技術の進歩、プラント運用のデジタル化、グリーン素材の代替、そしてサプライチェーンインフラは、効率性と規模の拡大を促進しています。