固体酸化物電解細胞（SOEC）市場規模、シェア、成長、産業分析、タイプ（平面および管状）、アプリケーション（産業およびエネルギー貯蔵）、および地域予測2033まで

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固体酸化物電解細胞（SOEC）市場レポートの概要

2024年には約11億4,000万米ドルで評価されており、2033年までに19億7,000万米ドルに達すると予想されており、2025年から2033年まで約7％の複合年間成長率（CAGR）に成長すると予想されています。

近年、SOEC市場は驚異的な成長を遂げています。持続可能なエネルギーソリューションとグリーン水素生産への移行に重点を置いていることが、この市場での成長の推進力を生み出しています。アルカリ交換膜（AEM）電解因子は、触媒として非プラチナグループ材料の採用および高純度の水素生産にあります

固体酸化物電解細胞（SOEC）市場に影響を与える世界的な危機

固体酸化物電解細胞（SOEC）産業は、Covid-19パンデミック中のサプライチェーンの破壊によりプラスの効果がありました

パンデミックにより、回復力と持続可能なエネルギーシステムの緊急の必要性が非常に明白になり、クリーンエネルギー技術への投資が急増しました。  この戦略的決定は、水素インフラストラクチャを開発しただけでなく、水素セクターの世界的な競争を強化しました。 これにより、パンデミックは、災害後に環境に優しいエネルギーシステムを求めている国によるSOEC技術の受け入れと開発を推進したイネーブラーになりました。 

最新のトレンド

市場の成長を促進するためのイノベーションの高まり

イノベーションは、SOECのパフォーマンスを向上させ、生産コストを削減し、生産の時間枠をより高い商業的実現可能性で削減します。第二に、緑を生産するために再生可能なソースとSOECの統合にもっと注意が払われています水素、より広いグローバルな脱炭素化の目標に沿っています。 最も重要なのは、グローバルな脱炭素化の取り組みとゼロ排出車両への移行によって駆動される、クリーンエネルギーキャリアとしてのグリーン水素に対するエスカレート需要です。

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固体酸化物電解細胞（SOEC）市場セグメンテーション

タイプごとに

タイプに基づいて、グローバル市場は平面および管状に分類できます

• 平面:平面SOECは、単純な設計、製造の容易さ、電気分解プロセスの高効率により、最も広く研究および展開されたタイプです。これらのSOECは、電極の間に挟まれた薄い電解質層で構成され、コンパクトで効率的な構造を形成します。彼らの主な利点は、高電流密度で動作する能力にあり、大規模な水素生産と産業用途との統合に適しています。
  
  
• 管状:管状SOECは、構造設計の点で平面のカウンターパートとは異なり、機械的安定性と熱衝撃耐性を高める円筒形成を特徴としています。これらのSOECは優れた耐久性と長寿を示し、長期の継続的な動作を必要とするアプリケーションにとって特に魅力的です。それらの堅牢な構造は、シーリングと熱膨張に関連する問題を最小限に抑えます。これは、平面ソックの一般的な懸念です。

アプリケーションによって

アプリケーションに基づいて、グローバル市場は産業およびエネルギー貯蔵に分類できます

• 産業:SOECテクノロジーの主要な用途の1つは、産業プロセス向けの大規模な水素生産です。アンモニア生産、石油化学的精製、鉄鋼製造などの産業には、伝統的に化石燃料から供給されていた膨大な量の水素が必要です。

• エネルギー貯蔵:SOECテクノロジーは、余剰電気を水素に変換できるようにすることにより、エネルギー貯蔵とグリッドの安定性に重要な役割を果たします。風力や太陽光などの再生可能エネルギー源は、多くの場合、ピーク生産期間中に過剰な電力を生成します。この保存された水素は、後に燃料電池またはその他の用途で利用して、必要に応じて電力を生成し、再生可能エネルギーシステムの断続的な問題に効果的に対処することができます。

市場のダイナミクス

市場のダイナミクスには、運転と抑制要因、市場の状況を示す機会、課題が含まれます。 

運転要因

市場を後押しする効率の向上

SOECを介して生産された水素は、特に重工業や輸送などの炭化しにくい分野で、化石燃料の持続可能な代替品と見なされています。電気を水素に変換する高い電気効率に加えて、SOECは廃棄物工業の熱で動作し、優位になります。市場の成長は、廃棄物工業の熱により動作し、優勢になります。市場の成長は、SOECの研究、開発、および実施への投資を促し、クリーンエネルギー技術に向けられた政府の政策とインセンティブによって強化されています。

抑制要因

潜在的に市場の成長を妨げるための稼働温度が高い

SOEC市場には、魅力的な見通しにもかかわらず成長を妨げる恐れのある複数の要因があります。運転温度が高いため、特定の材料の使用が必要であり、生産がより高価で耐久性が低い場合があります。 SOECの技術はまだ初期段階にあり、大規模な製造はまだ開発段階にあります。これにより、規模の経済が制限され、単位コストが比較的高くなります。

機会

市場で製品の機会を生み出すコラボレーション

変化するエネルギー環境は、SOEC市場に多くの機会を提供します。 将来のエネルギーシステムの主要なコンポーネントとしての水素に重点が置かれているため、SOECアプリケーションの機会は発電、輸送、および産業プロセスセクターで開かれています。 研究機関と業界のプレーヤー間のコラボレーションを通じて革新が促進されており、SOECテクノロジーの進歩と生産コストの削減につながっています。たとえば、製造プロセスの改善と生産能力の拡大を目的としたパートナーシップは、SOECのより広範な採用への道を開いています。また、政府の政策とクリーンエネルギープロジェクトのための資金調達は、SOEC市場の成長のための助長的な環境も生み出します。

チャレンジ

耐久性は、消費者にとって潜在的な課題になる可能性があります

SOEC市場が真の可能性を実現する前に直面しなければならないさまざまな課題があります。 SOECシステムのより高い信頼性と寿命のために、材料の耐久性とシステム統合関連の技術的課題に対処する必要があります。 SOECの展開に関連する最初の高い資本支出は、確立された金融インセンティブまたは補助金がない場合、ほとんどの組織にとってハードルを証明します。

さらに、PEMやAEM電解器などの代替水素生産技術を備えた競争力のある状況には、SOECセクター内の継続的なイノベーションとコスト削減の取り組みが必要です。この課題は、研究者から製造業者、政策立案者、およびエンドユーザーまで、バリューチェーンに沿った利害関係者の共同作業によって満たされます。

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固体酸化物電解細胞（SOEC）市場の地域洞察

• 北米

SOECSの市場は、北米、特にクリーンエネルギー技術への多額の投資と温室効果ガスの排出への多大な努力により、米国SOEC市場で活況を呈しています。 政府が行ったイニシアチブは、水素生産と利用に関する資金調達プログラムと相まって、SOECの採用を促進します。研究機関と業界のプレーヤー間のコラボレーションは、技術の進歩とパイロットプロジェクトの確立にも貢献しており、SOEC市場の重要なプレーヤーとして地域を位置づけています。

• ヨーロッパ

ヨーロッパは現在、SOEC市場をリードしており、2023年に世界市場シェアの約39.89％を占めています。この地域の厳しい環境規制と野心的な脱炭素化ターゲットは、SOECを含む緑の水素技術の採用を加速しています。
ドイツとイギリスは、SOECの展開の拡大を対象とした多くの市場と投資でパックをリードしています。

これに役立つのは、欧州連合内の助長的な政策環境であり、資金調達メカニズムと相まって、SOEC技術の革新と商業化を推進しています。 

• アジア

固体酸化物電解細胞（SOEC）市場は、特に中国、インド、日本などの国でAISAで一貫して成長しています。これらは発展途上国であるため、市場の機会がたくさんあります。これらの国には、この地域における有意な固形酸化物電解細胞（SOEC）市場シェアもあります。

主要業界のプレーヤー

イノベーションと市場の拡大を通じて市場を形成する主要業界のプレーヤー

固体酸化物電解細胞市場は急速に成長しています。 これは主に、市場での拡大を拡大しながら、イノベーションを推進するために、業界の重要なプレーヤーからの積極的な関与のためです。彼らは、戦略的提携を通じてSOEC技術の商業化を加速するために技術を積極的に採用しており、政府は市場の拡大を支援しています。
彼らは、戦略的提携と政府の支援を通じてSOEC技術の商業化を加速するために、技術を積極的に採用しています。たとえば、Sunfireは、85％を超える変換効率を達成できる次世代の高温SOECを開発し、利用可能な最も効率的な電気分解技術の1つとなっています。電極材料、電解質の組成、およびスタック構成を最適化することにより、これらの企業は、SOECが水素生産能力と運用安定性の観点から達成できるものの境界を押し広げています。

この点で最も重要な革新は、SOECが水素と酸素に水を分割するだけでなく、合成燃料の非常に重要な原料であるSyngasを生成するために二酸化炭素を処理する共電気分解能力の統合です。このイノベーションは、イタリアの堅実な力やオーストリアのAVLなどの企業によって提唱されています。 従来の化石燃料ベースの産業プロセスに代わるものとして、カーボン中立燃料の生産に新しい可能性があります。
同社は、コストを削減し、スケーラビリティを向上させるために、自動化と高度な製造技術を使用しています。


戦略的協力と政府は、炭素中立性の達成における水素の役割のこの成長する認識を支援することで、SOECの開発に資金調達と政策支援の増加をもたらしました。業界のリーダーは、政府、研究機関、産業パートナーと戦略的な提携を形成することにより、この傾向を利用しています。 たとえば、Sunfireは、国家の水素イニシアチブについてドイツ政府と積極的に協力しており、SOEC技術をさらに開発および商業化するための資金を確保しています。 同様に、AVL（オーストリア）は、ヨーロッパの産業専攻と協力して、SOECを大規模な水素生産プロジェクトに統合して、工業レベルでの技術の実行可能性を確保しています。欧州連合の水素戦略は、これらのコラボレーションを促進する上で重要であり、SOECインフラストラクチャへの投資を奨励する金融インセンティブと規制の枠組みの両方を提供しています。 Solid Power（Italy）は、CCUアプリケーション向けに最適化されたSOECを集中的に開発しており、産業が捕獲されたCo₂排出から合成燃料を生産する機会を与えています。さらに、一部の企業は、ハードウェアの販売から「Soec-as-a-sers-a-sers-a-a-sers-a-a-sers-a-a-service」ビジネスモデルに移行しています。業界は、高価なインフラストラクチャに前払いするのではなく、SOECシステムをリースし、サービスとして水素生産の支払いを行うことができます。 Fuelcell Energyのような企業によって開拓されたこのモデルは、緑の水素への移行を検討している産業の侵入障壁を低下させ、市場の採用をさらに加速させます。

主要な業界のプレーヤーは、容赦ないイノベーション、大規模な生産拡大、戦略的パートナーシップを通じてSOEC市場を形成しています。 効率の向上、コストの削減、政府や産業パートナーとの協力は、SOECテクノロジーの商業化を加速します。グリーン水素と持続可能なエネルギーソリューションの需要が成長し続けるにつれて、これらの市場リーダーは世界中のSOECの成長と採用を促進します。

今後数年間は、SOECをクリーンエネルギーへのグローバルな移行のキーストーン技術にするために、効率、スケーラビリティ、および再生可能エネルギーとの統合のさらなる改善が見られると予想されています。

上部固体酸化物電解細胞（SOEC）企業のリスト

• Sunfire (Germany)
• Haldor Topsøe (Denmark)
• Bloom Energy (USA)
• FuelCell Energy (USA)
• AVL (Austria)
• Solid Power (Italy)
• Convion (Finland)
• Mitsubishi Power (Japan)
• Kyocera Corporation (Japan)
• Elcogen (Estonia)

主要な業界の開発

2024年4月:三菱重機は、タカサゴ水素公園で400 kWのSOECテストモジュールの運用を開始しました。このイニシアチブは、発電のための水素溶液を前進させることを目的とした、次世代の水素生産技術に向けた重要なステップを表しています。

2024年3月:Topsoeは、12のランニングスタックと1,200セルで構成されるSOECモジュールのテストを正常に完了し、350 kWの合計出力を提供します。

報告報告

この研究では、現在の傾向と歴史的な転換点の両方を考慮に入れ、市場の要素に関する全体的な理解を提供し、成長の潜在的な領域を特定しています。これらすべての課題にもかかわらず、材料科学とスタック設計の進歩により、平面ソックのパフォーマンスと寿命が向上し、再生可能な水素生産プロジェクトでさらに広がるのに役立ちます。

管状SOECは、チューブラーの構成が機械的安定性と熱ショックに対する耐性を高める円筒構成を備えているため、構造設計の点で平面的なソースとは異なります。 一般に、管状SOECの耐久性と寿命はより高く、したがって、長期の継続的な操作を必要とする使用に適しています。

それらの厚い構造は、シーリングと熱膨張の問題を軽減します。これは、平面ソックの主要な欠点です。ただし、大規模な商業化が制限されている低電力密度と製造コストの高い形のいくつかの欠点があります。