固体酸化物電解セル（SOEC）市場規模、シェア、成長、業界分析、タイプ別（平面型および管状）、用途別（産業用およびエネルギー貯蔵）、および2035年までの地域予測

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固体酸化物電解セル (SOEC) 市場概要

世界の固体酸化物電解セル（soec）市場は、2026年に13億1,000万米ドルと評価され、2026年から2035年まで7%のCAGRで2035年までに22億6,000万米ドルまで着実に成長すると予測されています。

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が世界的に重視されており、この市場の成長に弾みをつけています。SOECは高温で動作し、水を水素と酸素に効率的に分解するセラミック酸化物電解質層を採用しています。プロトン交換膜（PEM）やアルカリ交換膜（AEM）電解槽などの他の方法と比較した、この方法における高温動作の主な利点は、触媒および高純度水素製造における非白金族材料

固体酸化物電解セル（SOEC）市場に影響を与える世界的危機

新型コロナウイルス感染症のパンデミックによるサプライチェーンの混乱により、固体酸化物電解セル（SOEC）業界にプラスの効果があった

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確になり、クリーン エネルギー技術への投資が加速しました。  この戦略的決定は、水素インフラを開発しただけでなく、水素分野における世界中の競争を激化させました。 このパンデミックは、災害後、より環境に優しく、より強力なエネルギー システムを求める国々による SOEC 技術の受け入れと開発を推進するきっかけとなりました。 

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拡大

イノベーションにより、SOEC のパフォーマンスが向上し、生産コストが削減され、生産期間が短縮され、商業的な実現可能性が高まります。第二に、環境に優しい生産を行うための SOEC と再生可能資源の統合に、より多くの注意が払われています。水素これは、より広範な世界的な脱炭素化目標と一致しています。 最も重要なのは、世界的な脱炭素化の取り組みとゼロエミッション車への移行によって、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需要が高まっていることです。

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固体酸化物電解セル (SOEC) 市場セグメンテーション

タイプ別

タイプに基づいて、世界市場は平面型と管状に分類できます

• 平面型: 平面型 SOEC は、そのシンプルな設計、製造の容易さ、電解プロセスの効率の高さにより、最も広く研究され導入されているタイプです。これらの SOEC は、電極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ています。その主な利点は、高電流密度で動作する能力にあり、大規模な水素製造や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型 SOEC とは異なり、機械的安定性と耐熱衝撃性を強化する円筒形の構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命を示し、長期間の連続動作が必要なアプリケーションにとって特に魅力的です。その堅牢な構造により、プレーナ型 SOEC で一般的な懸念事項であるシーリングと熱膨張に関する問題が最小限に抑えられます。

用途別

アプリケーションに基づいて、世界市場は産業用ストレージとエネルギーストレージに分類できます

• 産業: SOEC 技術の主な用途の 1 つは、産業プロセスのための大規模な水素製造です。アンモニア生産、石油化学精製、鉄鋼製造などの産業では、伝統的に化石燃料から供給される大量の水素が必要です。

• エネルギー貯蔵: SOEC テクノロジーは、余剰電力を水素に変換できるようにすることで、エネルギー貯蔵と送電網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、生産のピーク時に余剰電力を生成することが多く、SOEC の電気分解を通じて水素として貯蔵できます。この貯蔵された水素は、必要に応じて燃料電池やその他の用途で発電することができ、再生可能エネルギー システムにおける断続的な問題に効果的に対処できます。

市場力学

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

推進要因

効率を高めて市場を活性化する

SOEC 経由で生成される水素は、特に重工業や運輸などの脱炭素化が難しい分野において、化石燃料に代わる持続可能な代替手段としてますます注目されています。電気を水素に変換する高い電気効率に加えて、SOEC は産業廃熱を利用して動作できるため、優位性が得られます。産業廃熱を活用することで市場の成長が促進され、市場が優位に立つことができます。市場の成長は、クリーン エネルギー技術に向けられた政府の政策や奨励金によって促進され、SOEC の研究、開発、実装への投資が促進されています。

抑制要因

高い動作温度は市場の成長を妨げる可能性がある

SOEC 市場には、魅力的な見通しにもかかわらず、成長を妨げる複数の要因があります。動作温度が高い場合は、特定の材料を使用する必要がありますが、製造コストが高くつき、耐久性も劣る可能性があります。 SOEC のテクノロジー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、単価が比較的高くなります。

機会

市場での製品の機会を生み出すためのコラボレーション

変化するエネルギー情勢は、SOEC 市場に多くの機会をもたらします。 将来のエネルギーシステムの主要な構成要素としての水素の重要性が高まるにつれ、発電、輸送、産業プロセスの分野でSOEC応用の機会が開かれています。 研究機関と業界関係者の協力を通じてイノベーションが促進され、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切り開いています。政府の支援政策とクリーン エネルギー プロジェクトへの資金提供も、SOEC 市場の成長に適した環境を作り出しています。

チャレンジ

耐久性は消費者にとって潜在的な課題となる可能性がある

SOEC市場がその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 システムの信頼性と寿命を高めるには、材料の耐久性とシステム統合に関連する技術的課題に対処する必要があります。 SOEC 導入に伴う初期の高額な設備投資は、十分に確立された金銭的インセンティブや補助金がない場合、ほとんどの組織にとって障害となります。

さらに、PEM や AEM 電解装置などの代替水素製造技術による競争環境では、SOEC 部門内で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、研究者からメーカー、政策立案者、エンドユーザーに至る、バリューチェーンに沿った関係者の協力的な努力によって解決されます。

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固体酸化物電解セル（SOEC）市場の地域的洞察

• 北米

SOEC 市場は、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排出への多大な取り組みにより、北米、特に米国の SOEC 市場で急成長しています。 政府が実施する取り組みは、水素の生産と利用に関する資金提供プログラムと相まって、SOEC の導入を促進します。研究機関と業界関係者の間の協力も技術の進歩とパイロットプロジェクトの確立に貢献しており、この地域はSOEC市場の重要なプレーヤーとしての地位を確立しています。

• 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年には世界市場シェアの約39.89%を占めます。この地域の厳しい環境規制と野心的な脱炭素化目標により、SOECを含むグリーン水素技術の導入が加速しています。
ドイツと英国は、SOEC 導入のスケールアップをターゲットとした多数の市場と投資で群をリードしています。

これに役立つのは、資金調達メカニズムと結びついた欧州連合内の促進的な政策環境であり、これにより SOEC テクノロジーの革新と商業化が促進されます。 

• アジア

固体酸化物電解セル（SOEC）市場は、特に中国、インド、日本などの国々でアイサ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、市場に多くの機会をもたらします。これらの国は、地域内で固体酸化物電解セル (SOEC) 市場シェアも大きくなっています。

主要な業界関係者

イノベーションと市場拡大を通じて市場を形成する主要な業界プレーヤー

固体酸化物電解セル市場は急速に成長しています。 これは主に、市場の拡大を拡大しながらイノベーションを推進する際に、業界の主要企業が積極的に関与しているためです。彼らは、戦略的提携や政府の市場拡大支援を通じて、SOEC テクノロジーの商業化を加速するテクノロジーを積極的に採用しています。
彼らは、戦略的提携と政府の支援を通じて、SOEC テクノロジーの商業化を加速するためにテクノロジーを積極的に採用しています。たとえば、Sunfire は、85% 以上の変換効率を達成できる次世代高温 SOEC を開発しており、利用可能な電解技術の中で最も効率的なものの 1 つとなっています。これらの企業は、電極材料、電解質組成、スタック構成を最適化することで、水素製造能力と動作安定性の点で SOEC が達成できる限界を押し広げています。

この点で最も重要なイノベーションは共電解機能の統合であり、SOEC は水を水素と酸素に分解するだけでなく、二酸化炭素を処理して合成燃料の非常に重要な原料である合成ガスを生成します。このイノベーションは、イタリアの Solid Power 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工業プロセスの代替として、カーボンニュートラルな燃料を生産する新たな可能性を秘めています。
同社は自動化と高度な製造技術を使用してコストを削減し、拡張性を向上させています。


戦略的協力と政府の支援 カーボンニュートラルの達成における水素の役割に対する認識の高まりにより、SOECの開発に対する資金提供と政策支援が増加しました。業界リーダーは、政府、研究機関、業界パートナーと戦略的提携を結ぶことで、この傾向を利用しています。 たとえば、Sunfire は、国家的な水素イニシアチブに関してドイツ政府と積極的に協力しており、SOEC 技術のさらなる開発と商品化のための資金を確保しています。 同様に、AVL（オーストリア）は欧州の大手産業と協力してSOECを大規模な水素製造プロジェクトに統合し、産業レベルでの技術の実現可能性を確保しています。欧州連合の水素戦略は、SOEC インフラストラクチャへの投資を奨励する金銭的インセンティブと規制枠組みの両方を提供し、これらの協力を促進する上で非常に重要です。 Solid Power (イタリア) は、CCU 用途向けに最適化された SOEC を集中的に開発しており、回収された CO₂ 排出物から合成燃料を製造する機会を業界に与えています。さらに、一部の企業は、ハードウェアの販売から「SOEC-as-a-service」ビジネス モデルに移行しており、業界は高価なインフラストラクチャに事前に投資するのではなく、SOEC システムをリースし、サービスとしての水素製造料金を支払うことができます。 FuelCell Energy などの企業によって先駆的に開発されたこのモデルは、グリーン水素への移行を目指す業界の参入障壁を下げ、市場での採用をさらに加速します。

主要な業界プレーヤーは、絶え間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により、SOEC テクノロジーの商業化が加速します。グリーン水素と持続可能なエネルギー ソリューションに対する需要が拡大し続ける中、これらの市場リーダーは世界中で SOEC の成長と採用を推進することになります。

今後数年間で、効率、拡張性、再生可能エネルギーとの統合がさらに改善され、SOEC がクリーン エネルギーへの世界的な移行の要となるテクノロジーになることが予想されます。

固体酸化物電解セル (Soec) のトップ企業のリスト

• 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)

主要な産業の発展

2024年4月:三菱重工業が高砂水素パークで400kW SOEC試験モジュールの運用を開始。この取り組みは、次世代の水素製造技術に向けた重要な一歩であり、発電用の水素ソリューションの進歩を目指しています。

2024 年 3 月: Topsoe は、12 個の実行スタックと 1,200 個のセルで構成され、総出力 350 kW を実現する SOEC モジュールのテストを正常に完了しました。。

レポートの範囲

この調査では、現在の傾向と歴史的な転換点の両方が考慮されており、市場の構成要素を総合的に理解し、成長の可能性のある分野を特定しています。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、平面型SOECの性能と寿命が向上し、再生可能水素製造プロジェクトにおける平面型SOECのさらなる普及に貢献しています。

管状 SOEC 管状 SOEC は、構造設計の点で平面状 SOEC とは異なります。管状 SOEC は円筒形の構成を備えており、機械的安定性と熱衝撃に対する耐性が強化されています。 一般に、管状 SOEC の耐久性と寿命はより高いため、長期の連続運転が必要な使用に適しています。

厚い構造により、平面型 SOEC の大きな欠点であるシールと熱膨張の問題が軽減されます。ただし、電力密度が低く、製造コストが高いという形でいくつかの欠点があり、大規模な商業化が制限されています。