プロトン交換膜燃料電池（PEMFC）市場規模、シェア及びCOVID-19影響分析、用途別（輸送、定置、その他）及び地域別予測、2021-2028年

固定用途向けプロトン交換膜燃料電池（PEMFC）の世界市場規模は、2024年に5億5,805万米ドルと評価された。市場は2025年の5億7,843万米ドルから2032年までに28億7,319万米ドルへ成長し、予測期間中に年平均成長率（CAGR）25.73％を示すと予測されている。

プロトン交換膜燃料電池（PEMFC）は、水素と酸素を電気化学反応で結合させて発電する燃料電池の一種である。水素は陽極から供給され、酸素は陰極から流入する。陽極では水素分子が陽子と電子に分解され、陽子は膜を通過する一方、電子は電流を生成する。この膜は陽子のみを通すため、電子は外部回路を強制的に流れ、発電が行われる。

PEMFCは、高い出力密度、迅速な起動、輸送や定置型発電など多様な用途への適応性で知られる。これは、その効率性、低排出性、そして水素をクリーンエネルギー源として利用する可能性によるものである。 

COVID-19パンデミックは、固定用途市場向けの世界的なプロトン交換膜燃料電池（PEMFC）開発に数多くの課題をもたらした。PEMFCは主に、住宅・商業・産業用途向けのバックアップ電源およびエネルギー貯蔵ソリューションとして利用されている。特に商業・産業セクターにおける複数のエンドユーザー企業の操業停止により、PEMFCの需要は悪影響を受けた。さらに、サプライチェーンの混乱によりPEMFC部品・システムの製造・流通が阻害され、遅延とコスト増を招いた。

日本のPEM燃料電池市場インサイト

脱炭素化を推進する日本では、PEM燃料電池がクリーンエネルギー技術として重要性を増しています。世界市場での高効率化や材料革新は、国内エネルギーシステムの進化に向けた重要な示唆を提供します。

定置用途向けプロトン交換膜燃料電池（PEMFC）市場の動向 トレンド

データセンターの堅調な成長がプロトン交換膜（PEM）燃料電池の需要を急増させる

過去数年間、ITおよび通信産業の拡大に伴い、世界中でデータセンターの設置数が大幅に増加しています。増加するモノのインターネット（IoT）デバイスに支えられたこれらの産業の成長は、これらのデバイスや産業が生み出すデータを処理、保存、分析するためのデータセンターの必要性を必然的に高めています。

5Gネットワークの展開は、その高速性により4Gおよび3Gネットワークと比較してより多くのデータを生成すると予想される。したがって、データセンターの成長に向けた巨大な潜在市場は継続的な電力供給を必要とし、さらにPEM燃料電池市場の拡大機会を提供する。例えば、2022年7月、マイクロソフトは米国ニューヨーク州にある自社データセンター向けに、3MWの水素燃料電池バックアップ発電所の設置を発表した。

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固定用途向けプロトン交換膜燃料電池（PEMFC）市場の成長要因

発電におけるクリーンエネルギー需要の高まりが製品需要を促進

温室効果ガス排出の抑制と持続可能性の促進を目的としたクリーンエネルギーソリューションへの世界的な需要の高まりが、定置用途におけるプロトン交換膜燃料電池の需要を牽引している。世界的な人口増加、産業活動、電力生産の拡大に伴い、地球規模の温室効果ガス排出量は継続的に増加しています。米国環境保護庁（EPA）によると、2021年の温室効果ガス総排出量は63億4000万トンCO₂換算であり、このうち電力生産が排出量の約25%を占めています。プロトン交換膜燃料電池は、副産物として水と熱のみを発生させるゼロエミッションのエネルギーソリューションを提供し、温室効果ガス排出削減と気候変動影響緩和という世界的な目標を直接支援します。

市場成長を促進する発電容量拡大に向けた政府主導の取り組みの増加

人口増加と住宅・商業・産業セクターの拡大に伴い、世界的に電力需要が継続的に増加しています。国際エネルギー機関（IEA）によると、世界の総エネルギー消費量は2023年に約2％増加し、2024年にはさらに約3.3％増加すると予測されています。この増大する電力需要に対応するため、インド、サウジアラビア、中国、ブラジルなどの各国政府は、発電容量拡大に向けた様々な施策と投資を進めています。

さらに、発電能力の拡大において各国政府は、パリ協定で議論された2050年までのネットゼロ炭素排出達成に向け、主に再生可能エネルギー源に注力している。例えば2023年、バラード・パワー・システムズはシェルとエネコの合弁企業クロスウィンドに対し、オランダ北海沿岸北部洋上風力発電プロジェクト向けPEM燃料電池の供給契約を締結した。

このように、発電容量拡大に向けた政府主導の取り組みの増加は、定置型用途におけるプロトン交換膜燃料電池（PEMFC）市場の成長を牽引する重要な要因となり得る。

抑制要因

PEMFC製造に伴う高コストが市場成長を抑制する要因となる

プロトン交換膜（PEM）の開発に要する高コストは、定置型用途への採用において阻害要因となってきた。PEM燃料電池は、燃料電池内部で発生する電気化学反応において重要な役割を果たす電極層の触媒として、白金などの貴金属を使用している。貴金属は高価であり、材料費の高騰が開発コスト全体を押し上げる。80kW PEMFC製造に使用される触媒のコストは約160米ドルであり、これにより80kW PEMFCの総開発コストは1700米ドルに達する。

さらに、プロトン交換膜自体も特殊な材料（高分子膜）で作られており、これも高価になり得る。膜は高いプロトン伝導性を維持しつつ、化学的・機械的安定性を確保しなければならない。

固定用途向けプロトン交換膜燃料電池（PEMFC）市場のセグメント分析

エンドユーザー別分析

発電所セグメントが市場を支配：バックアップ電源向けプロトン交換膜燃料電池（PEMFC）の導入拡大が要因

エンドユーザー別では、市場は発電所、データセンター、鉄鋼業、医療、港湾、化学工業、商業・住宅、その他に区分される。

発電所セグメントは、緊急時のバックアップ電源ソリューションに対する需要の高まりにより、2023年に最大のシェアを占めた。さらに、継続的かつ途切れないエネルギーへの需要が世界的に急速に増加している。国際エネルギー機関（IEA）によると、2021年の世界のエネルギー需要は6％増加した。この需要増加に伴い、エネルギー供給における中断や変動も増加しており、PEMFCの需要をさらに後押ししている。このセグメントは2024年に市場シェアの65.07％を占めた。

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地域別分析

地理的には、北米、欧州、アジア太平洋、その他の地域に分けて市場を調査しています。

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北米は2023年に1億4652万米ドル、2024年には3億4336万米ドルの市場規模で主導的地位を占めています。北米は、固定用途向けプロトン交換膜燃料電池（PEMFC）の世界市場シェアの大部分を占めています。この地域にはPEMFC市場の主要国（米国およびカナダ）が含まれており、この市場における支配的な地域となっています。これらの国々には、バラード・パワー、ニューベラ・フューエルセル、プラグ・パワーなどの主要メーカーが存在しています。さらに、PEMFCの応用は主にデータセンターなどの定置分野におけるバックアップ電源供給で見られる。停電時や間欠的な電力供給時のバックアップ電源として発電所での応用例も確認されている。米国市場は2025年に3億4,015万米ドルの市場規模に達すると予測される。

アジア太平洋地域は第2位の市場規模を有し、2025年には1億7,086万米ドルに達すると予測される。予測期間（2025-2032年）において31.27%という著しいCAGRを記録する見込みである。アジア太平洋地域は予測期間中に大幅な成長を遂げると推定される。中国、日本、韓国などの国々における研究開発活動の高い採用率により、PEMFCの導入拡大はこの地域で好影響を受けています。中国市場は2025年に4515万米ドル規模に達すると見込まれます。これらの地域では主要な大規模水素プロジェクトも実施されており、これもPEMFCの統合を支援するでしょう。さらに、世界の燃料電池製造能力11GWのうち、日本と韓国が半分以上を占めており、これが市場成長を牽引している。韓国は2025年に4122万米ドル規模と予測される一方、日本は同年に8450万米ドル規模と推定される。

欧州は2025年に6742万米ドル規模と推定される第3位の市場である。欧州連合（EU）や各国政府が炭素排出制限とクリーンエネルギー推進のために策定した厳格な規制により、欧州のプロトン交換膜燃料電池市場は着実な成長を遂げており、今後数年間で固定用途におけるPEMFCの採用を促進する見込みである。英国市場は拡大を続け、2025年には602万米ドルの市場規模に達すると予測される。欧州委員会は燃料電池を戦略的ネットゼロ産業と位置付け、EU域内における燃料電池の先進的製造を促進する政策枠組みを立ち上げた。ドイツは2025年に255万米ドル、オランダは同年に944万米ドルの市場規模に達すると予測されている。

その他の地域は世界第4位の市場規模であり、2025年には0.008百万米ドルに達すると見込まれている。予測期間中、その他の地域の市場は漸進的な成長を遂げると予想される。資源・資金・投資などの制約により、研究開発は一部国に限定されている。水素インフラ及び燃料電池関連の研究開発はメキシコ、ブラジル、GCC諸国などに集中。輸送・定置型・その他分野におけるクリーン燃料としての利用拡大に向け、再生可能水素生産促進に焦点を当てた政府施策が市場拡大を牽引すると予測される。

主要企業一覧 固定用途向けプロトン交換膜燃料電池（PEMFC）市場における

主要企業は市場での地位を強化するため、PEMFCシステムの継続的な進化と開発を進めている

プロトン交換膜（PEM）燃料電池技術市場における主要企業の一つであるPlug Powerは、欧州、北米、アジアにおけるパートナーシップやプロジェクトを通じ、世界的な事業展開を実現しています。同社は輸送、定置型発電など様々な用途向けにプロトン交換膜燃料電池技術を提供・開発してきました。その他の企業も、輸送、定置型発電など多様な用途向けにプロトン交換膜燃料電池技術を提供している。

市場で活動するその他の主要企業には、斗山（Doosan）、ネッドスタック燃料電池技術（Nedstack Fuel Cell Technology BV）、TWホライズン燃料電池技術（TW Horizon Fuel Cell Technologies）などがある。様々な用途での生産量増加に伴い、各社は業界での地位を強化する見込みである。

• 2023年6月、プラグパワー社はカリフォルニア州ワインカントリーに位置するカリストガ市に対し、山火事やその他の緊急時にクリーンエネルギーを供給するため、エナジーボルト・ホールディングス社へ8MWの水素燃料電池定置型電源を供給すると発表した。これは米国で計画されている最大規模の水素燃料電池設備となる見込みである。

主要企業リスト：

• Plug Power Inc. (S.)
• カミンズ社 (S.)
• 東芝株式会社 (日本)
• TW Horizon Fuel Cell Technologies (シンガポール)
• Nedstack Fuel Cell Technology BV (オランダ)
• ElringKlinger AG (ドイツ)
• インテリジェント・エナジー・リミテッド（英国）
• バラード・パワー・システムズ（カナダ）
• ニューベラ・フューエル・セルズ（米国）
• ジョンソン・マッセイ（英国）

主要な業界動向：

• 2023年10月 – TW Horizonはコンテナ型2MW PEM燃料電池「熱電併給」（CHP）システムを発表し、世界中で最大100MWの定置型発電所の設置を目標としている。
• 2023年7月 - Nedstack は、2017 年から開発を進めてきた第 3 世代 PEMFC セルのサンプリング、製造試験、および試験サービスについて、AVL と提携しました。第 3 世代スタックプラットフォームは、PEM 燃料電池技術の開発を促進し、固定式および海洋環境において比類のない電力と耐久性を提供します。
• 2023年7月 - カミンズ社は、ハイドロジェニックス社におけるエア・リキード社の19%の持分を買収すると発表した。ハイドロジェニックス社は、2019年にカミンズ社に買収されており、これによりカミンズ社のポートフォリオに、重要な燃料電池および電解槽技術が追加された。
• 2023年5月 - Plug Power は、商用 電気自動車 (EV) フリートを充電するための、新しい高出力の定置型燃料電池システムを発表しました。18,000 ガロンの液体水素タンクとメガワット規模の PEM 燃料電池ソリューションを組み合わせることで、60 メガワット時 (MWh) 以上のエネルギーを供給し、600 台以上の EV を充電することができます。
• 2023年1月 - バラード・パワー・システムズは、シェルとエネコの合弁会社クロスウィンドに対し、オランダ北海沿岸北部洋上風力発電プロジェクト向けPEM燃料電池の納入に合意した。

レポートのカバー範囲

本レポートは市場の詳細な分析を提供し、主要企業や製品の主要エンドユーザーといった重要な側面に焦点を当てています。さらに、市場動向に関する洞察を提供し、業界の主要な進展を強調しています。上記の要因に加え、本レポートは近年における市場成長に寄与した複数の要因を網羅しています。

An Infographic Representation of 陽子交換膜燃料電池（PEMFC）市場

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