サマリー

はじめに

現在、アルカリ水電解装置とPEM水電解装置が実用化されている。アルカリ水電解法はスケールメリットがあり、特に大規模プラントで低コスト化が期待できる、しかし、出力が大きく変動する再生可能エネルギーからの電力が問題となっており、入力電力の変動にも対応可能な新たな電極材料の開発、及び、電解槽・電極の設計の改善が求められる。

PEM水電解法は電流密度がアルカリ水電解法に比べて高いため装置を小型化できるが、部材が高コストという課題はあるが、最近の活発な研究開発で規模、コストとも差は縮まってきた。

さらに、最近では電解質膜をプロトン伝導性のものからアニオン伝導性の材料へと変え、アルカリ条件での電解装置としたアニオン交換膜（AEM）水電解装置も研究開発が活発になっている。

SOECは、高温で動作するため総合効率は高いものの、現時点では相対的に高コストで寿命も短く、商用化の最も初期の段階である。ドイツのSunfireは、SOEC水電解装置「HyLinkSOEC」「SynLinkSOEC」をラインナップしている。米国のBloomEnergyは、固体酸化物型燃料電池の生産能力を活用し、SOECの参入を加速させている。

本レポートは、水電解装置、及び、構成部材を焦点に合わせ、世界の水電解・グリーン水素プロジェクトに参画する企業を主に調査した。巻末には、各プロジェクトに参画する水電解装置メーカー、種類、容量、水素源・製造などを一覧にまとめた。今後の展開を見据えたうえでの次世代ビジネスにつながるレポートになっている。

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目次

第1章　水素製造
1.　産業別の水素製造
2.　水素製鉄法
　2.1　概要
　2.2　業界分析
　2.3　COURSE50
　2.4　欧州の取り組み
　2.5　企業動向
　　①　神戸製鋼所、ArcelorMittal
　　②　Midrex Technologies
　　③　BHPグループ
　　④　日本製鉄、Rio Tinto
　　⑤　日本製鉄
　　⑥　Rio Tinto
　　⑦　Liberty Steel、Paul Wurth、SHS
　　⑧　thyssenkrupp
　　⑨　豊田通商
3.　水電解
　3.1　概要
　3.2　水電解装置の種類
　3.3　世界の水電解装置の製造能力
4.　グリーン水素 vs ブルー水素
　　
第2章　アルカリ水電解（AWE）
1.　概要
2.　業界分析
3.　企業動向
　①　Sunfire
　②　Nel
　③　thyssenkrupp nucera
　④　Cummins/Hydrogenics
　⑤　Mcphy Energy
　⑥　Nouryon
　⑦　Hydrogen Pro
　⑧　Chart Industries
　⑨　Larsen & Toubro
　⑩　現代自動車・起亜
　⑪　Nobian
　⑫　Green Hydrogen Systems
　⑬　旭化成、日揮ホールディングス
　⑭　IHI
　⑮　旭化成
　⑯　トクヤマ
　⑰　トクヤマ、長州産業
　⑱　東芝エネルギーシステムズ
　⑲　川崎重工業
4.　アルカリ水電解構成材料の業界分析
　4.1　アノード
　4.2　カソード
　4.3　セパレーター
　4.4　企業動向
　　①　De Nora Permelec
　　②　パナソニックグループ
　　③　AGFA
　　④　日本触媒
　　
第3章　プロトン交換膜（PEM）水電解
1.　概要
2.　業界分析
3.　PEFC ⇒ PEM水電解
4.　NEDO「大規模PEM型水電解装置の開発、熱需要の脱炭素化実証」
5.　PEM水電解装置のスタックコスト
6.　そうまIHIグリーンエネルギーセンター
7.　企業動向
　①　Cummins/Hydrogenics
　②　Plug Power
　③　SK Plug Hyverse
　④　Siemens Energy
　⑤　Nel
　⑥　Ohmium
　⑦　Fusion Fuel Green
　⑧　ITM Power
　⑨　神鋼環境ソリューション
　⑩　日立造船
　⑪　東芝エネルギーシステムズ
　⑫　Schaeffler
　⑬　Lhyfe
　⑭　東京ガス
　⑮　Shell
　⑯　BASF
　⑰　トヨタ自動車
8.　PEM水電解構成材料の業界分析
　8.1　概要
　8.2　電解質膜
　　8.2.1　業界分析
　　8.2.2　NEDO
　　8.2.3　企業動向
　　　①　 DuPont
　　　②　 3M
　　　③　 Solvay
　　　④　 AGC
　　　⑤　 FuMA-Tech（Functional Membranes and Plant Technology）
　　　⑥　Chemours
　　　⑦　東レ、Siemens Energy
　　　⑧　東レ
　　　⑨　Ionomr Innovations
　8.3　アノード
　　8.3.1　業界分析
　　8.3.2　企業動向
　　　①　東芝
　　　②　田中貴金属
　　　③　フルヤ金属
　　　④　PajaritoPowder
　　　⑤　東ソー、理化学研究所
　　　⑥　大阪大学
　　　⑦　理化学研究所
　　　⑧　筑波大学
　8.4　カソード
　8.5　セパレーター
　　8.5.1　業界分析
　　8.5.2　企業動向
　　　①　神戸製鋼所
　　　②　レゾナック（旧：昭和電工）
　　　③　住友金属工業
　　　④　大同特殊鋼
　　　⑤　JFEテクノリサーチ
9.　膜電極接合体（MEA）の製造方法
　9.1　概要
　9.2　Catalyst Coated Membrane（CCM）
　9.3　Catalyst Coated Substrate（CCS）
　9.4　業界分析
　9.5　企業動向
　　①　Johnson Matthey
　　②　3M
　　③　Greenerity（前 SolviCore ）
　　④　東芝
　　⑤　BASF
　　⑥　Advent Technologies
　　⑦　AvCarb
　　⑧　De Nora
　　⑨　Heraeus
　　⑩　田中貴金属工業
　　⑪　東京ガス
　　⑫　 Sono-Tek
　　⑬　 Schaeffler
　　⑭　 Ionomr Innovations
　　⑮　Bekaert
　　⑯　Pajarito Powder
　　⑰　大日本印刷
　　⑱　エフシー開発
　　
第4章　アニオン交換膜（AEM）水電解
1.　概要
2.　業界分析
3.　NEDO
4.　企業動向
　①　Enapter
　②　Verdagy
　③　Cipher Neutron、dynaCERT
　④　ワシントン州立大学（WSU）、ロスアラモス国立研究所（LANL）
5.　電解質膜
　5.1　業界分析
　5.2　企業動向
　　①　トクヤマ
　　②　Evonik
　　③　東京工業大学
　　④　Versogen
　　⑤　Ionomr Innovations
　　⑥　Dioxide Materials
　　⑦　Orion Polymer
　　⑧　FUMATECH（Functional Membranes and Plant Technology）
　　⑨　山梨大学
　　
第5章　固体酸化物形電解セル（SOEC）
1.　概要
2.　業界分析
3.　rSOC
　3.1　概要
　3.2　業界分析
4.　企業動向
　①　Sunfire
　②　大阪ガス
　③　東芝エネルギーシ ステムズ
　④　Topsoe
　⑤　Convion
　⑥　Elcogen
　⑦　Fidelis New Energy
　⑧　Bloom Energy
　⑨　デンソー
　⑩　Ceres Power
　⑪　Bosch
　⑫　日本 ガイシ
　⑬　日本特殊陶業
　⑭　三菱重工業
　⑮　アイシン
　⑯　産業技術総合研究所
5.　SOEC水電解構成材料の業界分析
　5.1　電解質膜
　5.2　アノード
　5.3　カソード
　5.4　セパレーター
　5.5　ガスシール材
　5.6　企業動向
　　①　Ceramic Powder Technology（Cerpotech）
　　②　ポーライト
　　③　マグネ クス
　　④　SCHOTT
　　⑤　ノリタケカンパニーリミテド
　　⑥　電力技術研究所
　　
第6章　各国の動向
1.　EU
2.　ドイツ
　2.1　概要
　2.2　Power to Gas
　2.3　ドイツ連邦環境・自然保護・原子力安全・消費者保護省
　2.4　RePoSe
　2.5　企業動向
　　①　Nobian
　　②　Gasunie
　　③　Audi
3.　英国
4.　フランス
5.　スペイン
　5.1　概要
　5.2　企業動向
　　①　Puertollano plant
　　②　BP
6.　イタリア
7.　デンマーク
8.　ベルギー
9.　ノルウェー
　9.1　概要
　9.2　企業動向
　　①　Hystar
　　②　日鉄物産
　　③　Horisont Energi
10.　オランダ
11.　オーストリア
12.　米国
　12.1　概要
　12.2　企業動向
　　①　Plug Power
　　②　Linde
13.　カナダ
　13.1　概要
　13.2　企業動向
　　①　thyssenkrupp Uhde Chlorine Engineers
　　②　Air Liquide
　　③　関西電力
　　④　Proton Technologies
14.　チリ
15.　ブラジル
　15.1　概要
　15.2　企業動向
　　①　EDF
　　②　thyssenkrupp nucera
16.　UAE
　16.1　概要
　16.2　World Government Summit
　16.3　企業動向
　　①　Dewa、Enoc
　　②　ADNOC、三井物産、INPEX、JOGMEC
　　③　DUBAL Holding
　　④　JERA
17.　サウジアラビア
　17.1　概要
　17.2　企業動向
　　①　Saudi Aramco
　　②　thyssenkrupp Uhde Chlorine Engineers
18.　エジプト
19.　オマーン
　19.1　概要
　19.2　企業動向
　　①　Hydrogen Oman
　　②　BP
　　③　住友商事
20.　ナミビア
　20.1　概要
　20.2　企業動向
　　①　Hyphen Hydrogen Energy
21.　インド
　21.1　概要
　21.2　企業動向
　　①　HydrogenPro
　　②　Indian Oil
　　③　Ohmium
　　④　Amp Energy India
　　⑤　Shell India
　　⑥　Adani
　　⑦　Reliance Industries
　　⑧　NTPC
　　⑨　Greenko ZeroC
22.　豪州
　22.1　概要
　22.2　企業動向
　　①　Jパワー、住友商事
　　②　大阪ガス
23.　韓国
24.　日本
　24.1　概要
　24.2　水素製造
　　
第7章　中国
1.　概要
2.　国有企業の分類
3.　動向分析
4.　中国の水素クラスター
5.　北京市
6.　河北省
7.　山東省
8.　江蘇省
9.　上海市
10.　浙江省
11.　四川省
12.　広東省
13.　内モンゴル自治区
14.　仙湖水素バレープロジェクト
15.　台州大陳島水素エネルギー総合利用実証プロジェクト
16.　中国石化新疆庫車グリーン水素モデルプロジェクト
17.　内モンゴルオルドス風力・太陽光グリーン水素プロジェクト
18.　国華河北赤城風力発電水素プロジェクト
19.　企業動向
　①　上海電気（Shanghai Electric）
　②　山東賽克 賽斯氢能源（Shangdong Saikesaisi Hydrogen Energy）
　③　中国船舶重工集団（CSIC）第七一八研究所（PERIC）
　④　蘇州競立制氢設備（Suzhou Jingli Hydrogen Production Equipment）
　⑤　考克利爾競立（蘇州）（Cockerill Jingli Hydrogen，CJH）
　⑥　宝豊能源集団（Baofeng Energy）
　⑦　隆基緑能科技（LONGi Green Energy Technology）
　⑧　明陽智慧（Ming Yang Smart Energy）
　⑨　北京思偉特新能源科技(Beijing Swift New Energy Technologies)
　⑩　浙江氢邦科 技（H2-Bank）
　⑪　武漢華科福賽新能源（Wuhan Huake Fusai New Energy）
　⑫　中国石化（Sinopec）
　⑬　中国石油（PetroChina）
　⑭　国家電投集団氢能 科技発展（SPIC）
　⑮　擎動科技（Hydrogine Technology）
　⑯　武漢理工氢電科技（Wuhan WUT Energy Technology）
　⑰　擎動科技（Hydrogine Technology）
　⑱　深圳能源（Shenzhen Energy）
　⑲　愛徳蔓（Edelman）
　⑳　東焱氢能源（DOINPOWER）
　㉑　東岳（Dongyue ）
　㉒　雲南省貴研鉑業（ Sino-Platinum Metals ）
　㉓　鸿基創能（SinoHyKey）
　㉔　上海治臻新能源（Shanghai Zhizhen）
　㉕　上海 弘楓実業（Shanghai Hongfeng）
　㉖　Air Products
　㉗　Siemens Energy
　㉘　Linde
　㉙　Air Liquide
　㉚　Cummins ㉛Shell
　　
第8章　水電解・グリーン水素プロジェクト
1.　Advanced Clean Energy Storage
2.　Basque Hydrogen Corridor（BH2C）
3.　Black Horse
4.　CEOG (Centrale Electrique de l’Ouest Guyanais)
5.　Neoen Crystal Brook Hydrogen Superhub
6.　eFarm
7.　Holland Hydrogen l
8.　H2 Proposition Zuid-Holland
9.　Eyre Peninsula Gateway
10.　福島水素エネルギー研究フィールド（FH2R）
11.　Flemish hydrogen ports valley
12.　Green Crane
13.　Northern Green Crane
14.　Hyport Duqm
15.　H2 Oman
16.　Green Hydrogen @ Blue Danube
17.　Green Hysland
18.　H2iseO
19.　H2Rivers、H2Rhein-Neckar
　19.1　概要
　19.2　H2Rivers
　19.3　H2Rhein-Neckar
20.　HEAVENN
21.　Delfzijl
22.　HY-FI（HYDROGEN FACILITY INITIATIVE）
23.　Hoasis
24.　HyBalance
25.　HyBayern
26.　ELYgator
27.　Hydrogen Delta
28.　HyNet North West
29.　HyWays for Future
30.　NDRL
31.　Air Liquide-H2V Normandy
32.　Phi Suea House
33.　GAIL Green Hydrogen production
34.　Bell Bay Powerfuels
35.　H2TAS
36.　Hunter Hydrogen Network（H2N）
37.　Hydrogen Park Gladstone (HyP Gladstone)
38.　Hydrogen Park South Australia (HyP SA)
39.　CQ-H2（Central Queensland renewable hydrogen）
40.　Bio-Hydrogen Demonstration Plant
41.　Asian Renewable Energy Hub
42.　Pacific Solar Hydrogen
43.　Yara-ENGIE Pilbara Renewable Ammonia
44.　Ready for Hydrogen（Ready4H2）
45.　Shell and Porto of Açu to build green hydrogen plant
46.　Haru Oni
47.　HIF Global projects
　47.1　概要
　47.2　HIF Global (HIF USA)
　47.3　HIF Global (HIF Tasmania)
　47.4　HIF Global (HIF Uruguay)
48.　Ultra-Low Carbon Fuels Project in Texas
49.　Synthetic fuels plant in Bilbao
50.　AtmosFUEL
51.　Vattenfall、SAS、Shell、LanzaTech、Forsmark
52.　FlagshipOne
53.　FlagshipTWO
54.　Westküste100
55.　NEOM Green Hydrogen
56.　Becancour Green Hydrogen Plant
57.　Varennes Carbon Recycling（VCR）plant
58.　Puertollano Green Hydrogen Plant
59.　HySynergy
60.　Energie park Mainz
61.　H2FUTURE
62.　WUN H2
63.　Egyptian Electricity
64.　Murchison Renewable Hydrogen
65.　H2Évora HEVO-Industria
66.　Wind Hydrogen Salzgitter（WindH2）
67.　Haeolus
68.　Carbon2Chem
69.　Windgas Hanburg
70.　Windgas Hassfurt
71.　Windgas Falkenhagen
72.　DEWA Green Hydrogen Plant
73.　H2Giga
74.　H2Mare
75.　PosHYdon
76.　H-vision
77.　Hydrogen to Magnum（H2M）
78.　Western Sydney Green Gas
79.　Surf ‘n’ Turf
80.　BIG HIT
81.　GET H2 Nukleus
82.　Green Hydrogen for Glasgow
83.　REFHYNE（Clean Refinery Hydrogen for Europe）
84.　REFHYNEⅡ
85.　MultiPLHY
86.　GrinHy 2.0
87.　Norsk e-Fuel
88.　Nordic Electrofuel – Plant 1
89.　e-CO2Met
90.　Concrete Chemicals
91.　H2@Scale
92.　H2NEW
93.　GreenHyScale
94.　GreenH2Atlantic
95.　Jupiter 1000
96.　MéthyCentre
97.　Neptune
98.　QualyGridS
99.　REFLEX
100.　Sunfire HYdro-POwer-Suite
101.　Pretzel
102.　MethQuest
103.　MethFuel
104.　Demo4Grid
105.　Haeolus
106.　ANIONE
107.　CHANNEL
108.　NEWELY
109.　SWITCH
110.　PROMETEO
111.　CORE
112.　COFFEE
113.　E-fuel research project
114.　Nujio’qonik
115.　Cummins Reversible-Solid Oxide Fuel Cell System Development
　　
付録
水電解・グリーンプロジェクト一覧