PEM電解槽材料市場:成長するグリーン水素経済を支える基盤
PEM電解槽材料の市場規模は、2026年の1億6,040万ドルから2034年までに14億5,930万ドルに成長すると予測されており、CAGR(年平均成長率)は31.8%であるという調査結果がに関する最新レポートで示された。世界的な脱炭素化の潮流の中で、水素をエネルギーキャリアとして活用する動きが加速しており、その中核技術であるプロトン交換膜(PEM)水電解装置を支える材料市場が急速な拡大局面に入っている。
市場概要
2025年時点でのPEM電解槽用材料の市場規模は1億2,000万米ドルと評価されており、同市場は2026年から2034年にかけて年平均成長率31.8%というきわめて高い成長率を示すと見込まれている。また2025年時点で、アジア太平洋地域はPEM電解槽用材料市場において60%のシェアを占め、市場全体を牽引していることも明らかになった。
PEM電解槽材料とは、プロトン交換膜水電解装置システムの製造に使用される高度に特殊化された材料であり、各材料は厳しい動作条件下での電気化学的水素生成を可能にする上で重要な役割を果たす。これらの材料には、プロトン交換膜、イリジウムおよび白金ベースの触媒、多孔質輸送層、バイポーラプレート、ガス拡散層、シーリング材料などが含まれ、これらを総合して電解槽の効率、耐久性、電流密度、システムコストが決定される。
成長を後押しする要因
市場拡大の背景には、グリーン水素生産、産業の脱炭素化、再生可能電力の統合、エネルギー安全保障に対する世界的な関心の高まりがある。特にアンモニア、精製、メタノール、鉄鋼、グリッドバランシング、長期エネルギー貯蔵といった分野において、応答時間の短縮やコンパクトなシステム設計、断続的な再生可能電力との親和性の高さから、PEM電解装置への需要がますます高まっている。
さらに具体的な推進要因として、グリーン水素プロジェクトのパイプラインの増加と電解槽設置の拡大により、パイロット規模から商業規模まで幅広い展開において特殊なスタックコンポーネントへの需要が拡大している点が挙げられる。国際エネルギー機関(IEA)の分析によれば、発表された電解槽の容量は2030年までに520GW近くに達する可能性があり、膜、触媒、多孔質輸送層といった重要なPEM電解槽材料の長期的な大幅拡大が見込まれている。
一方で市場の成長を制約する要因も存在する。PEM電解槽スタックはイリジウム、プラチナ、チタンといった希少かつ高価な原料に依存しており、中でもイリジウムは世界的な生産基盤が非常に限られ、価格変動も大きいため、最も重大なボトルネックの一つとなっている。この制約に対応する形で、触媒負荷量の削減と材料革新の進展が新たな成長機会を生み出しており、スタックごとに必要なイリジウムやプラチナの量を減らす取り組みが、コスト削減とリスク低減の両面から重要な革新分野となりつつある。
材料別・用途別の動向
材料タイプ別に見ると、バイポーラプレートはスタックアセンブリ、電流伝導、ガスと水の流れの分配、機械的サポートにおいて重要な役割を果たしているため、市場で最大のシェアを占めている。一方、触媒セグメントは加速する電解槽設置と継続的な材料革新に支えられ、2026年から2034年にかけて32.3%のCAGRで拡大すると予測されており、成長率という点では最も注目される分野の一つとなっている。
最終用途別では、肥料や化学品のバリューチェーンへのグリーン水素の統合が進むことで、2025年にはアンモニア生産が市場シェアをリードした。今後の成長が最も期待される分野としては、直接還元鉄など低炭素冶金ルート向けのグリーン水素活用が進む鉄鋼生産セグメントが挙げられ、2026年から2034年にかけて36.2%という最も高いCAGRで成長すると予測されている。
地域別動向
地域別では、アジア太平洋地域が2025年に7,200万米ドルに達し市場を牽引しており、電解槽の製造活動の集中やグリーン水素プロジェクトの急速な開発、主要経済国における政策支援の増加を背景に、予測期間中も31.2%のCAGRで拡大を続けると見込まれている。中でも中国は2026年に世界市場売上高の約30.3%に相当する4,860万ドルを占めると予想されており、積極的なグリーン水素生産能力の拡大と国内電解槽製造の強化が背景にある。
北米については、2025年に1,320万米ドルに達し、クリーン水素ハブ構想や政府支援の強化、産業脱炭素化に関連したプロジェクト活動の増加を背景に33.1%のCAGRで拡大すると予測されている。欧州市場は2025年に2,880万米ドルに達しており、水素戦略や脱炭素化目標、低炭素産業用途への投資増加に支えられ32.0%のCAGRで成長する見通しである。
競争環境
競争環境については、世界市場は適度に統合されており、貴金属触媒の開発、多孔質輸送層エンジニアリング、チタン加工、高度なコーティング、精密スタック材料製造に重点を置いた専門材料サプライヤーの集中グループが競争を主導している。主要企業にはChemours、W.L. Gore & Associates、Johnson Matthey、Heraeus Precious Metals、Umicore、Bekaert、東レ工業などが含まれる。
業界動向の一例として、2024年2月、BekaertとToshiba Energy Systemsが、PEM電解槽用の膜電極接合体(MEA)技術に関するグローバルパートナーシップと製造技術ライセンス契約を締結した。この協業はBekaertの多孔質輸送層に関する専門知識と東芝のイリジウム節約MEA技術を組み合わせたもので、イリジウム使用量を90%削減できるよう設計されている。こうした提携は、業界全体が直面する重要原材料の供給制約に対応するための代表的な取り組みといえる。
まとめ
PEM電解槽材料市場は、グリーン水素をめぐる世界的な投資拡大と産業脱炭素化の潮流を背景に、今後数年間で著しい成長が見込まれる分野である。イリジウムなど希少原料への依存という構造的な課題を抱えながらも、触媒負荷の低減や膜技術の革新、リサイクル技術の発展などを通じて、コスト競争力の向上と市場のさらなる拡大が期待されている。アジア太平洋地域を中心に、北米・欧州でも政策支援を背景とした需要拡大が続く見通しであり、今後の技術革新の行方が市場全体の成長スピードを左右する重要な鍵となるだろう。
出典:https://www.fortunebusinessinsights.com/jp/pem-electrolyzer%E5%B8%82%E5%A0%B4-110992