水素コンプレッサーの市場規模と市場シェアの分析：最新の傾向、成長ドライバー、競争戦略、および予測レポート（2024年から2030年）

水素圧縮機の業界規模

水素コンプレッサー市場に関する洞察

2023 年の水素圧縮機業界の収益は 21 億 930 万米ドルで、予測期間中に 5.8% の CAGR を経験し、10 年末までに 31 億 2,840 万米ドルに達すると予測されています。業界の主な推進力は、世界的な水素生産量の増加と工業化の進行です。

世界規模での石油、ガス、化学産業の大幅な拡大に加え、現在、主に東南アジア諸国でいくつかの再生可能発電プロジェクトが開発中です。したがって、多くの産業でより優れた導体導管が求められているため、世界中の水素圧縮機産業には潜在的な発展の機会があります。

IEAの統計によれば、推奨されたすべての取り組みが成功すれば、低排出水素の生産量は2030年までに毎年3,800万トンに達することになる。しかし、そのうち1,700万トンは、まだ成長の初期段階にあるプロジェクトから得られることになる。

これまでに発表されたプロジェクトに基づくと、2030年までに生産される可能性のある水素の量は、IEAのGlobal Hydrogen Review 2022が発表された時点よりも50%増加しています。さらに、この情報から、水素タービン産業が今後数年間で非常に急速に進歩することは明らかです。

水素コンプレッサーは歴史的に、塩素電解や過酸化水素の製造を含む数多くの化学プロセスで利用されてきました。環境的に持続可能な技術の分野では、燃料電池や水素製造のための電気分解が最近の応用例の 1 つです。

水素コンプレッサー市場の動向と推進力

 再生可能エネルギーへの移行による脱炭素化の加速

• 脱炭素経済においては、クリーンな水素の 3 つの主な用途が存在します。それは、基板として、燃料として、そして負荷分散と電力貯蔵としてです。このようなアプリケーションは、輸送、エネルギー、製造、農業などのさまざまな分野で重要です。このような事業においてガスを有効活用し、目的を達成するにはコンプレッサーが必要です。
• 水素は、太陽光発電パネルなどの再生可能エネルギー源の不安定な出力のバランスを保つことができます。
• 再生可能電力を貯蔵するための選択肢の 1 つはガスです。これは、大量の電力を数日、数週間、または数か月間貯蔵するための安価な方法です。
• 再生可能電力は、水素および水素ベースの燃料を使用して長距離を輸送される可能性があります。
• これにより、空気の質と電力セキュリティも向上し、電力システムの柔軟性が実現します。

供給と応用における水素の多用途性

• 運輸部門では、ガソリンやディーゼルなどの汚染燃料からの脱却が進んでいます。多くのバッテリー駆動の電気自動車がすでに米国の道路を走っています。大量のエネルギーを必要とする長距離旅行、特にトラックなどの大型車両の場合、バッテリーだけに頼るのではなく、水素燃料電池を使用して航続距離を延ばすことができます。水素は酸素と反応してエネルギーと水を生成します。したがって、これらの車両をサポートするために水素補給ステーションが設立されています。
• さらに、グリーン水素は天然ガスの代替となり、大幅な排出削減を実現します。熱容量が高いため、発電所の冷却材として使用できます。
• 暖房部門も、水素を貯蔵し、逆電解によって別のものに戻すことで恩恵を受ける可能性がある。
• ガスが電力に変換されると、水と大量の火力発電が排出され、将来的には建物の暖房に使用できるようになります。既存のガスラインを介して暖房に H2 を使用することは、まだ電気暖房に切り替えられていない古い建物で最も効果的です。

容積式コンプレッサーの課題

• 漏れを止めるには厳しい公差が必要なため、容積型コンプレッサーにとって水素圧縮は複雑な作業です。
• 吸入パイプが長すぎたり、細すぎたりすると、吸入抵抗が増加し、空気の流れに影響を与えます。汚れや目詰まりにより排気出力が低下し、頻繁なフィルターの掃除が必要になります。
• 定期的な摩耗により、ピストン リングなどの摩耗が早すぎる部品は交換する必要があります。
• コンプレッションバルブの圧縮力が不足するとエア漏れが発生し、過大な力を加えるとバルブカバーが変形して損傷し、機能が低下する恐れがあります。
• オイルシールの中には、長期間使用するとゴムが摩耗して柔軟性が低下し、コンプレッサーからオイルが漏れてしまうものがあります。

水素圧縮機業界の展望

コンプレッサーの種類の見通し

• 2023 年には機械式の業界シェアが 80% と大きくなりました。スクリュー式、遠心式、および往復ピストン式コンプレッサーが、この研究の対象となる機械式コンプレッサーです。
• 急速に成長する水素経済においては、輸送やその他の用途に必要な高温まで水素を圧縮するための機械的圧縮装置が重要です。初期投資と定期的なメンテナンス費用の観点からは、これらのバリエーションの方が一般的に経済的です。
• このようなデバイスは、DOE の 2017 年の目標に近い体積および重量エネルギー密度と最大 95% の効率を達成します。
• さらに、これらのコンプレッサーは、より安価で、より安全で、効率的に使用できます。
• さらに、可動部品がなく、静かに動作し、高い信頼性と安全性を実証するとともに、シンプルな設計とコンパクト性の向上により、市場参加者に大きな可能性をもたらします。
• さらに、いくつかの国が水素燃料補給ステーションを設置しており、機械式水素圧縮機の需要が高まると予測されています。
• 英国政府は、2022年4月に、技術開発や英国のエネルギー安全保障戦略の実施など、英国のエネルギー部門とインフラを監督する将来のシステムオペレーターの設立を発表した。政府は、水素戦略を支持する一連の提案を発表した。水素投資家ロードマップ: ネットゼロへの道をリードする、政策文書。

タイプに基づいて、市場は次のように分類されます。

• 機械式コンプレッサー (大型かつ急速に成長するカテゴリー)
• 非機械式コンプレッサー

アプリケーションの見通し

• 2023 年には石油・ガス部門が 45% と最大のシェアを獲得しました。石油・ガス産業における支出の増加により、これらの機械の必要性が高まると推定されています。
• 水素化分解は、水素を使用して、重質原油に含まれるような重質炭化水素分子を、ガソリンやディーゼルなどのより軽量でより価値のある製品に変換するプロセスです。
• 硫黄は、水素化処理プロセスを通じて原料油および精製品から抽出されます。圧縮水素がこれらの汚染物質と反応すると、除去可能な化学物質が生成されます。これは主に水素圧縮機の市場に影響を及ぼしますが、これは主に燃料品質に関するより厳格なガイドラインが世界中で実施されているためです。
• アスファルトは粘度が高いため、輸送および加工する前にアップグレードすることが不可欠です。これには、圧縮水素を使用してビチューメンの長鎖分子を飽和させ、流れを容易にすることが含まれます。
• COSMHYC 研究プロジェクトは、欧州委員会の燃料電池・水素共同事業の支援を受けて、金属水素化物コンプレッサーのプロトタイプのテストを開始しました。予備テストでは 430 bar を超える高圧値が生成されました。
• ADNOCは2022年5月、フジャイラに追加のLNGプラントを建設し、年間最大960万トンの輸出・生産能力を超える計画であると発表した。
• ADNOC、ムバダラ、ADQ と最近設立された UAE 水素アライアンスは、H2 供給の協力、生産、貯蔵、輸送、確保の機会を提供すると予測されています。

このレポートでは次のアプリケーションが調査されました。

• 発電所
• 水素ステーション
• 工業炉
• 石油化学および化学プラント
• 製薬施設
• 石油およびガス精製所 (最大かつ最も急速に成長しているカテゴリー)
• その他

デザインの展望

• 2023 年には、マルチステージ カテゴリの業界シェアが 75% と大きくなり、予測期間中にさらに高い CAGR が見込まれると予測されています。このようなコンプレッサーは、水素製造プラントの貯蔵タンクに充填したり、パイプラインを介してガスを輸送したりするために一般的に使用されます。
• 多段構造により温度上昇が抑えられ、労働力の需要が減り、高い効率が得られます。これは、このガスの低分子量とかなりの圧縮性を考慮すると重要です。
• 多段階バリアントの必要性は、代替燃料および再生可能資源としてのガスの需要の増加に加え、先進的でより手頃な価格の H2 圧縮技術に対するニーズの高まりによって推進されています。

市場のデザインセグメントは次のように分類されます。

• 単段
• マルチステージ（より大規模かつ急速に成長するカテゴリー）

潤滑の見通し

• 2023 年には、オイルフリー分岐が 80% のシェアを獲得して業界をリードしました。オイルフリータイプなので圧縮水素への油混入の心配がありません。たとえ微量の油であっても、半導体製造、燃料電池の性能、および他の多くの用途に重大な障害を及ぼす可能性があるため、これは非常に重要です。オイルフリー コンプレッサーの需要の増加は、圧縮プロセスを通じて超クリーンな水素を保存することに重点が置かれていることで促進されています。
• 石油・ガス産業への投資の増加により、水素コンプレッサーの需要が高まることになります。
• 石油ベースの分岐は、予測期間内に 6% というより高い割合で進むと予測されています。これは、石油ベースのバリアントは頑丈で耐久性があり、巨大な荷重を処理できるためです。可動コンポーネントの摩耗や負担を最小限に抑えながら、効率的なシールを実現します。
• オイルベースのコンプレッサーは冷却媒体としてオイルを使用し、圧縮中に発生する熱の約 80% を吸収し、効率の向上につながります。これらは、より高い圧力を必要とする幅広い産業用途に許容できると考えられています。
• これらは、高圧圧縮と連続運転が必要な産業用途でよく使用されます。

潤滑タイプのセグメントを以下のように分類しています。

• 石油ベース (急成長カテゴリー)
• オイルフリー（大分類）

アジア太平洋は最大の地域です

• 地理的には、アジア太平洋地域が最大かつ最速の市場であり、2024 年から 2030 年にかけて 6% の CAGR で成長すると予想されます。この地域は急速に開発と都市化が進んでおり、熱エネルギーと電気エネルギーが膨大に必要となっています。水素コンプレッサーの需要の増加は、水素が重要な役割を果たしている再生可能エネルギー源への注目の高まりによるものです。
• 持続可能な活動とクリーン エネルギーを促進する政府の規制も、水素コンプレッサーの採用を奨励しています。

このレポートで分析された地域と国は次のとおりです。

• 北米
  • 米国 (より大きな国市場)
  • カナダ
• ヨーロッパ
  • ドイツ (最大の国市場)
  • 英国 (最も急成長している国市場)
  • フランス
  • イタリア
  • スペイン
  • ヨーロッパの残りの部分
• アジア太平洋 (APAC) (最大かつ最も急成長している地域市場)
  • 中国（最大の国市場）
  • 日本
  • インド (急成長国市場)
  • 韓国
  • オーストラリア
  • アジア太平洋地域の残りの地域
• ラテンアメリカ (LATAM)
  • ブラジル (最大かつ最も急速に成長している国市場)
  • メキシコ
  • 中南米の残りの地域
• 中東およびアフリカ (MEA)
  • サウジアラビア
  • 南アフリカ（最大の国市場）
  • UAE（最も急成長している国市場）
  • MEAの残りの部分

市場の特徴 - 集中

業界の競争は激化し、既存企業と新興企業の両方が市場シェアを争っています。企業は、競争上の優位性を獲得するために、イノベーション、幅広い製品提供、戦略的パートナーシップに重点を置いています。

水素圧縮機企業の最新情報

• 2022 年 6 月、ヨーロッパの水素燃料補給ステーションの設計および製造会社である HRS と、レシプロ コンプレッサー システムのプロバイダーである Burckhardt Compression は、マルチ ダイアフラム コンプレッサーの供給契約の締結を発表しました。これらの装置は、1 日あたり 1 トンを超える容量を持つ HRS 水素補給ステーションに組み込まれました。
• レシプロガスコンプレッサーのメーカーである Ariel Corporation と Hoerbiger は、2022 年 6 月に自動車産業向けに無潤滑コンプレッサーを提供する契約を締結しました。用途には、公共交通機関、大型車両、民間トラック運送会社、電車、ボート/船舶、その他の大量高圧車両燃料補給用途が含まれます。
• クリーン水素コラボレーション (2021 ～ 2027 年) は、欧州委員会がミッション ヨーロッパを通じて資金提供する官民共同コラボレーションです。これは、以前のバージョンである燃料電池と水素の共同事業の成功をさらに発展させたもので、ミッション イノベーションの下で EU 主導のプログラムである水素バレー プラットフォームが含まれています。
• 欧州委員会は、2030年までに100万トンのグリーン水素を生産し、40GWの電解槽を建設することを目指す水素戦略を発表した。