PEM電解槽市場 サイズとシェア 2025 - 2034

PEM電解槽市場規模

Global Market Insights Inc.の最近の調査によると、PEM電解槽市場は 2024年に14億米ドルと評価されました。市場規模は 2025年の43億米ドルから 2034年には456億米ドルに拡大し、年平均成長率（CAGR）は30.1%に達すると予測されています。
 

• 産業用途におけるクリーン水素の需要拡大に加え、輸送および電力分野での新たな用途の出現を背景に、今後数年間、PEM電解槽の導入が大幅に進むと予想されます。アンモニア製造、精製、発電、鉄鋼製造などの産業では、炭素排出量削減に向けた圧力が高まっており、低炭素原料への移行が促されています。高純度水素を効率的に製造できるPEM技術は、これらの分野への統合に適しています。
   
• PEM電解槽は、プロトン交換膜を用い、電気によって水を水素と酸素に分解する水素製造システムです。さまざまな負荷で効率的に稼働するため、太陽光や風力などの再生可能エネルギー源との統合に適しています。産業用原料から輸送、建物向け電力システムまで、幅広い用途に利用されています。
   
• 各国政府当局が低排出燃料の利用を推進する継続的な取り組みを進めていることに加え、産業全体の排出量削減を求める義務化措置も、製品需要を押し上げる見込みです。例えば、2025年6月、チリ政府は開発機関Corfoを通じて、国内の電解槽製造能力の確立に2,560万米ドルを拠出することを決定しました。
   
• PEM電解槽市場は 2021年に2億1,850万米ドルと評価され、2024年の年平均成長率（CAGR）は85.1%でした。これは、モジュール型システム設計、デジタル制御技術、水素燃料補給インフラとの統合における進展に支えられたものです。さらに、電気自動車フリートの導入拡大により、クリーン水素の供給ニーズが高まっており、業界の見通しをさらに強めています。
   
• パイプラインを含む既存ガスネットワークの改修に加え、水素インフラの拡大に向けた政府の継続的な取り組みにより、流通コストは大幅に低下し、クリーン水素技術の必要性が高まる見込みです。製油所、化学産業、半導体、ガラス、食品・飲料など、さまざまな最終用途でガスの受け入れが進むことで、全体的な消費も拡大するでしょう。
   
• 電解槽の効率向上を目指す研究開発の拡大と、主要企業による製造規模の拡大が、市場の強い成長 momentumを支えています。これらの取り組みは、世界的なエネルギー需要の高まりや、各分野における水素導入の加速と合致しています。例えば、BriHyNergy Co., Ltd.は2024年12月29日、先進的なメガワット規模のPEM電解槽「BriLyzer-R200 Gen 2」を発売しました。
   
• さらに、継続的な技術進歩により、新たなイノベーションの道が開かれ、持続可能な経済成長が促進されるとともに、複数の産業分野で雇用が拡大しています。材料科学、デジタル統合、システム設計の進展により、製品の性能と拡張性が大幅に向上しており、市場需要を刺激するとともに、世界的なクリーンエネルギーへの移行における同技術の役割を強化しています。
   
• 低排出燃料への世界的な投資を促す財政的インセンティブや義務化措置を含む政府の有利な政策および目標は、今後も電解槽の需要を牽引するでしょう。

PEM電解槽市場の動向

• 脱炭素化が難しい産業における排出量削減の取り組みが拡大する一方、合成燃料や産業プロセスの原料としてクリーン水素の需要が高まっていることから、大規模な電解槽プロジェクトの拡大が加速しています。企業はパイロットプログラムの段階を越え、長期的な水素供給を確保するため、大規模設備への投資を進めています。例えば 2025 年には、Air Liquide がフランスで Normand ’Hy プロジェクトを進展させ、産業用途およびモビリティ用途向けに再生可能水素を供給する計画を進めました。
   
• 再生可能エネルギーの導入ポテンシャルが高い地域では、官民連携が PEM 電解槽インフラの拡大を可能にする重要な要素として台頭しています。こうした連携により、大規模な水素ハブ向けの資金と技術的専門知識の確保が進んでいます。例えば 2024 年には、Chemours とそのパートナーが、クリーン水素向けの次世代 PEM 膜および循環型インフラの開発を目的として、米国エネルギー省（U.S. DOE）から 6,000 万米ドルの助成金を獲得しました。
   
• さらに、政府が後押しする技術目標が、PEM電解槽の革新とコスト競争力の将来を形作っています。例えば 2024 年には、米国エネルギー省が PEM 水電解による水素製造コストを 2026 年までに 1 kg 当たり 2 米ドル、2031 年までに 1 kg 当たり 1 米ドルへ削減する目標を設定しました。これにより、スタック効率、触媒使用量、システム耐久性に関する研究開発が促進され、産業およびエネルギー分野での製品採用が加速しています。
   
• さらに、主要企業による先進的な製品を用いた水素製造に向けた研究開発活動の拡大と、水素エネルギーの設計・開発プログラムに対する政府支出の増加が、予測期間を通じた製品の普及に影響を及ぼす見込みです。
   
• 主要な相手先ブランド名製造企業（OEM）は、世界的な需要の高まりに対応するため、生産能力の拡大と垂直統合を進めています。コスト削減とサプライチェーンの強靭化を目的として、スタックや膜などの重要部品の自社生産に投資しており、これによって市場の競争力が高まり、長期的な事業機会が強化されています。
   
• 規制上の義務、税額控除、政府による補助金が、主要経済国での製品採用を促進しています。EUの水素戦略や米国のインフレ削減法（Inflation Reduction Act）などの戦略的枠組みにより、市場の信頼感が高まり、インフラ投資が促進されるとともに、PEM技術によるグリーン水素製造の事業機会が開拓されると予想されます。
   
• 再生可能エネルギーの導入比率が高まるなか、電力会社は PEM 電解槽を大規模な電力網および貯蔵システムに統合しています。太陽光および風力による余剰電力を貯蔵可能な水素に変換することで、電力会社は電力網の安定性と運用効率を高めています。例えば 2023 年には、NREL が米国で風力および太陽光エネルギー源と統合した 1.25 MW の PEM 電解槽を導入しました。
   

PEM電解槽市場の分析

主要な市場動向を把握するには

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• 容量別に見ると、市場は 500 kW 以下、500 kW 超〜2 MW、2 MW 超〜5 MW、5 MW 超のシステムに区分されます。500 kW 超〜2 MW のセグメントは、産業需要の高まりと拡張可能な導入余地を背景に、2034 年までに 1 億 1,200 万米ドルを超えると予測されます。
   
• 産業活動、再生可能エネルギーの統合、モビリティインフラを支える中規模グリーン水素製造への需要の高まりが、中容量 PEM システムの導入を促進している。拡張性とコンパクトな設計のバランスに優れているため、データセンターのバックアップ電源、水素充填ステーション、小・中規模施設における産業用原料の製造など、幅広い用途で有力な選択肢となっている。
   
• 500 kW 以下のセグメントは、2034年までに 2,000万米ドルを超える規模に達すると予測される。初期設備投資を抑えられ、モジュール化にも対応した製品への選好が高まることで、低容量システムは新興市場や実証プロジェクトにおいて魅力的な選択肢となる。設置面積が小さく、設置要件も柔軟であるため、大規模なインフラ変更を伴わずに、都市部の限られた空間や遠隔地の環境へ導入でき、市場の見通しを押し上げるとみられる。
   
• グリーン水素に焦点を当てた政府の奨励策や実証プログラムの拡大が、初期段階にある低容量 PEM システムの導入を後押ししている。さらに、欧州、北米、アジア太平洋地域では、水素充填ステーション、オフグリッド型エネルギーソリューション、小規模産業用途の普及が進んでおり、小型電解槽による地域分散型の水素製造を促すことで、PEM 電解槽市場の成長を加速させる見込みである。
   
• 2 MW 超〜5 MW のセグメントは、化学品製造、石油精製、鉄鋼生産などのエネルギー集約型産業で導入が進むことから、2034年までに 7億8,000万米ドルを超える規模に達すると予測される。膜技術とシステムアーキテクチャの進歩により、大規模 PEM 電解槽の耐久性と稼働寿命が向上しており、大規模な脱炭素化施策における製品の普及を加速させている。
   
• 各産業では、大規模な水素製造を可能にするため、これらのシステムを産業クラスターやグリーン水素ハブに組み込む動きが強まっている。各国政府や関係者は、脱炭素化戦略と協調的な取り組みを通じて、この移行を積極的に支援している。
   
• 例えば、2023年11月、Air Liquide と Siemens Energy は、ドイツ・ベルリンにおける共同のギガワット規模 PEM 電解槽施設を開所した。同施設は、2025年までに年間生産能力を 3 GW まで拡大するよう設計されており、変動性のある再生可能エネルギー源との統合に最適化された高効率 PEM モジュールの大量生産を可能にする。
   
• 5 MW 超のセグメントの市場規模は、2024年に 6億1,030万米ドルに達しており、製油、化学品、合成燃料製造におけるユーティリティ規模の用途で、大規模な水素製造を目的に巨大な産業複合施設やエネルギーパークへの導入が進んでいることから、注目を集めている。事業者は、これらの高容量システムを高負荷下で継続的に運転しており、スタック効率と熱管理における近年の進歩により、ユーティリティ規模の用途に最適なソリューションとして位置付けられている。
   
• 例えば、2021年、Shell はドイツの REFHYNE プロジェクトに 10 MW の PEM 電解槽を導入し、従来のグレー水素源に代わる、製油所の操業向けグリーン水素を供給した。
   

• 用途別に見ると、PEM 電解槽市場は、発電、輸送、産業用エネルギー、産業用原料、建物の暖房・電力、その他に分類される。輸送セグメントは、2024年に 47% のシェアを占めて市場をリードしており、2025年から2034年にかけて年平均成長率（CAGR）24%で成長すると予測される。
   
• 燃料電池電気自動車の採用拡大、急速な水素充填インフラの拡大と相まって、輸送分野がPEM電解槽市場で優位を占める要因となっている。これらのシステムは高純度水素の製造を可能にし、モビリティ用途の厳格な要件を満たすとともに、クリーン輸送ネットワーク全体への大規模導入を支えている。
   
• 新興地域での新製品の開発・投入に向けた民間企業の投資拡大が、製品の普及を押し上げる見込みである。例えば、2024年10月、GreenH Electrolysis はハリヤナ州ジャジャールの製造施設で、同社初となる 1 MW のPEM電解槽を導入した。この装置は1日当たり 430 kg の水素を製造し、インド鉄道の「Hydrogen for Heritage」プログラムを支援するとともに、インドにおけるグリーン輸送と水素インフラの発展を促進する。
   
• 発電用途は、2034年まで年平均成長率（CAGR）57%超で成長する見込みである。風力や太陽光を含む、出力変動の大きい再生可能エネルギー源の急速な拡大により、余剰電力を消費して後の発電に利用できる水素へ変換する動的負荷として、実行可能なソリューションを提供する製品への需要が高まっている。これにより、再生可能エネルギーの出力抑制を防ぎ、電力網全体の安定性が向上することから、製品市場の成長につながっている。
   
• 厳格な炭素排出規制や企業の持続可能性目標に対応するため、よりクリーンな水素源へ移行する動きが拡大しており、PEMシステムの成長を後押ししている。この移行は、業界の利用企業に対して、ESG目標への適合や、EUグリーン・ディール、各国の水素ロードマップ、REPowerEUが定める脱炭素化義務への対応を目的に、グレー水素からグリーン水素への転換を促しており、PEM電解槽市場の拡大につながっている。
   
• グリーン水素やよりクリーンな産業用原料への需要拡大に加え、アンモニアやメタノールの製造における水素利用が増加していることから、産業用原料分野全体でPEM電解槽の導入が加速している。例えば、2024年、Plug Power は、太陽光発電による水素を使用して年間 80,000 トンの生産を目指すポルトガルのグリーンメタノールプロジェクトにおいて、25 MW のPEM電解槽導入を支援する技術評価段階の契約を締結した。
   
• 建物向け熱・電力用途は、2034年まで年平均成長率（CAGR）41%超で成長する見込みである。変動する電力・熱需要に迅速に対応できる電解槽への需要が高まっていることから、PEMシステムは住宅・商業建築物における燃料電池の理想的なパートナーとなり、信頼性と柔軟性を備えたエネルギー供給を実現する。さらに、欧州のREPowerEUや米国におけるDOEの助成など、建物のクリーン暖房やバックアップ電源への水素利用を検証する実証プロジェクトに対する政府支援の拡大が、製品導入の機会を生み出している。
   
• 電力網への注入において、電解槽は電力・ガス変換システムに不可欠である。電解槽は、余剰再生可能エネルギー電力を水素に変換し、承認された混合比率で既存の天然ガス網に注入できるため、事業環境の改善に寄与する。さらに、PEMシステムは出力を迅速に増減できるため、リアルタイムでの電力網安定化を支援し、エネルギーシステム全体の柔軟性を高めることから、業界指標をさらに押し上げる見込みである。
   

この市場を形成する主要なセグメントについて詳しく知る

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• 米国のPEM電解槽市場規模は、2022年の 2,240万米ドルから2023年には 5,930万米ドルに増加し、2024年には 2億6,060万米ドルを超えた。2024年、北米は世界市場の 30.9% のシェアを占め、地域市場における優位性をさらに強固なものとした。
   
• 研究開発活動の拡大に加え、資金支援プログラムが実施されることで、ブルー水素とグリーン水素から成るクリーン燃料の利用が促進される見込みです。例えば、2022年12月には、米国エネルギー省（U.S. DOE）が、電解技術の進展、燃料電池およびクリーン水素のコスト低減、国内各地の水素ハブ支援を目的として、7億5,000万米ドルの投資を提案しました。
   
• アジア太平洋地域全体で水素経済に関する取り組みが継続するなか、グリーン水素プロジェクトの開発が加速しており、産業用途における PEM 電解槽の導入を促進しています。例えば、2023年7月には、Plug Power Inc. が、Countrywide Hydrogen Pty Ltd. 主導のオーストラリアのグリーン水素プロジェクト向けに、5 MW の PEM 電解槽システム2基を供給する企業として選定されました。
   
• 欧州の PEM 電解槽市場は、水素関連の取り組みに対する積極的な投資と強力な政策支援を背景に、2034年までに 175億米ドルを超える見込みです。水素の生産、流通、さまざまな分野での利用に必要なインフラは、欧州連合（EU）の水素戦略と整合しており、極めて重要です。各国政府および民間の関係者は、水素の生産、流通、産業利用を実現する水素インフラの整備に引き続き資金を拠出しています。例えば、REPowerEU の導入には、再生可能 H2 の生産を拡大する具体的な措置が盛り込まれており、2030年までに欧州で 10 メガトンを生産することを目指しています。
   
• フランスの水素エコシステムは、2025年に改定された国家水素戦略を中核としており、同戦略では2030年までの電解能力の拡大目標が設定されています。同戦略はエネルギー主権を重視し、輸入よりも国内での水素生産を優先することで、国内の産業能力を高め、外部のサプライチェーンからの脱却を目指しています。これにより、域内企業の市場における成長が促進されます。
   
• アジア太平洋地域の PEM 電解槽市場は、2034年まで年平均成長率（CAGR） 44%超で成長する見込みです。アジア各国における水素経済関連施策の発表および実施に加え、産業用途での PEM 電解槽の導入が市場成長を促進します。さらに、域内の一部の国では、国内の電解槽製造能力の開発・拡大に注力しており、現地のサプライチェーンを強化することで、コスト削減と PEM 電解槽の普及加速に寄与する可能性があります。
   
• ブラジルでは、トラック輸送、グリーンスチールをはじめとするさまざまな分野やその他の産業用途で、国内市場の大きさがグリーン水素に大きな機会をもたらしています。また、特に欧州を対象とした輸出の可能性の開拓にも強い注目が集まっています。グリーン水素と e-fuel に対する欧州の需要が高まるなか、港湾や産業ハブでの PEM 電解槽の導入が加速しています。
   
• サウジアラビアでは、世界向けの輸出用にグリーン水素とアンモニアを生産することを目指す、NEOM の Helios Green Fuel イニシアチブなどの大規模プロジェクトが拡大しており、電解槽の需要を創出し、PEM の普及を後押ししています。さらに、政府の Vision 2030 計画は、経済の多角化とクリーンエネルギー分野のイノベーションを促進し、水素インフラへの投資を活発化させています。
   

PEM 電解槽市場シェア

• PEM 電解槽業界の主要5社には、Cummins、Air Products & Chemicals、Plug Power、Siemens Energy、Nel ASA が含まれます。アジア太平洋地域の企業間における戦略的協業は、イノベーションを促進し、市場拡大を支援するとともに、製品の多様化を可能にしています。
   
• タンクレス給湯器の開発・普及に加え、東南アジアの新興市場への継続的な事業拡大が、業界の成長を促進すると予想されます。再生可能エネルギーと給湯システムの統合に加え、先進技術やスマート暖房システムに関する研究が継続することで、市場環境はさらに改善する見込みです。
   
• 研究開発（R&D）投資と技術の高度化は、PEM電解槽業界の競争環境を形成するうえで重要な役割を果たしています。企業は、拡大する商業・産業需要に対応するため、システム効率の向上、設備投資コストの削減、スタックの耐久性向上に注力しています。こうした進展により、モビリティ、発電、化学処理など、多様な用途で製品の導入が加速すると見込まれます。
   
• 政府が支援するインセンティブや規制枠組みも、市場拡大をさらに後押ししています。クリーン水素の生産、炭素削減目標、パイロットプロジェクトへの資金提供を促進する政策が、民間セクターの参入を促しています。こうした政策主導の動きは、特に中東やラテンアメリカなどの地域で顕著であり、台頭しつつある水素戦略が世界からの投資を呼び込み始めています。
   
• Plug Power は、エンドツーエンドの水素ソリューションと大規模プロジェクトの遂行に注力することで、PEM電解槽市場において強固な地位を維持しています。大容量のグリーン水素施設への関与に加え、電解槽製造、水素燃料供給インフラ、モビリティ用途にまたがる統合的なアプローチにより、世界市場での競争優位性を強化しています。
   
• さらに、Siemens Energy は、大規模なグリーン水素プロジェクトを支援するよう設計された先進的なPEM電解槽システムを導入しました。これらのシステムは、再生可能エネルギー源との柔軟な統合を可能にし、産業用途および公益事業規模の用途における運用上の要件を満たすよう設計されており、水素技術の普及を推進する Siemens Energy の役割を一層強化しています。
   

PEM電解槽市場の主要企業

PEM電解槽業界で事業を展開する主要企業は以下のとおりです。

• Air Liquide
• Air Products and Chemicals
• Bosch
• Cummins
• Elogen
• Erre Due
• Giner
• GreenH
• H2B2
• Hygear
• Hystar
• ITM Power
• Larsen & Toubro Limited
• Mcphy Energy
• Nel ASA
• Next Hydrogen
• Ohmium
• Ostermeier H2ydrogen Solutions
• Plug Power
• Siemens Energy
   
• Air Liquide は、液体水素の生産、供給、燃料供給に関する包括的なソリューションを提供し、よりクリーンで持続可能な輸送手段を支援しています。同社の 2024 年の売上高は 316.5 億米ドルでした。さらに、ベルギーのアントワープ・ブルージュ港で ENHANCE プロジェクトを推進するため、欧州イノベーション基金から 1 億 1,400 万米ドルの助成金を獲得しました。
   
• Plug Power は、従来のバッテリーの性能を上回る電気自動車の性能向上を実現する水素燃料電池システムに注力し、米国の水素分野で主要企業としての地位を維持しています。同社は 2025 年第 1 四半期に 1 億 3,370 万米ドルの売上高を計上しました。2024 年 5 月には、米国エネルギー省から水素生産能力の拡大と新たな生産拠点の設立に向けた支援を受け、クリーンエネルギーインフラの大規模展開における役割を強化しました。
   
• Nel ASA は、再生可能エネルギー源を利用した水素の世界規模での生産、貯蔵、供給に注力しています。2024 年までに、同社の売上高は 1 億 3,620 万米ドルに達しました。注目すべき動きとして、Nel ASA は 2025 年 1 月、約 700 万米ドル相当のコンテナ型PEM電解槽ユニット 2 基の発注を受けました。
   
• Cummins は、ディーゼルおよび天然ガスエンジン、統合型発電システム、ならびに関連する先進技術を専門とする世界的に認知されたメーカーです。同社は 2024 年に 256 億米ドルの売上高を計上しました。2024年3月、Tata Cumminsはジャムシェドプールに水素燃料エンジンの生産に特化した新施設を開設し、よりクリーンで効率的なエネルギーソリューションに向けた重要な一歩を踏み出した。Cumminsの技術は、現在稼働している世界最大のPEM電解槽にも採用されており、拡張可能な水素インフラの発展を推進する同社のリーダーシップをさらに強化している。
   

PEM電解槽業界ニュース

• 2025年2月、Accelera by Cumminsは、ドイツにおけるbpのLingen Green Hydrogen Project向けに、100 MWのPEM電解槽システムを納入する契約を獲得した。同システムは20基のHyLYZER 1000ユニットで構成され、スペインのグアダラハラにあるAcceleraの新たな製造施設で生産される予定である。年間最大11,000トンのグリーン水素を生成すると予測されている。この節目は、Cumminsにとってこれまでで最大規模の電解槽導入となり、欧州全域で産業の脱炭素化を推進する同社の戦略的役割を一層強固なものにする。
   
• 2025年2月、Air LiquideとTotalEnergiesは、再生可能水素および低炭素水素の生産拡大を目的として、オランダで2件の大規模な電解槽プロジェクトを発表した。ロッテルダムのマースフラクテに建設される中核プロジェクト「ELYgator」は、出力 200 MWの電解槽で、年間最大23,000トンのグリーン水素を生成し、TotalEnergiesの産業拠点および地域のモビリティ顧客に供給する。また、50対50の合弁会社がゼーラント州に 250 MWの電解槽を建設し、近隣の製油所向けに年間最大30,000トンを生産する予定である。
   
• 2025年4月、ドイツのオーバーハウゼンにあるAir Liquideの 20 MW PEM電解槽は、「Trailblazer」プロジェクトとして知られ、同国で初めてRFNBO認証を取得した。再生可能電力を使用し、年間最大2,900トンのグリーン水素を生産できる。同設備は、ライン・ルール地域全域の産業顧客およびモビリティ顧客に供給する全長 240 kmの水素パイプラインに接続されている。この節目により、顧客は同水素をEUの持続可能性目標に基づく割当量に算入できるようになる。
   

このPEM電解槽市場調査レポートは、2021年から2034年までの収益および容量（「百万米ドルおよび MW」）に関する推計と予測を含む、業界の詳細な分析を以下のセグメントについて掲載しています。

容量別市場

• 500 kW以下
• 500 kW超〜2 MW
• 2 MW超〜5 MW
• 5 MW超

用途別市場

• 発電
• 輸送
• 産業用エネルギー
• 産業用原料
• 建物の暖房・電力
• その他

上記の情報は、以下の国について提供されています。

• 北米
  • 米国
  • カナダ
• 欧州
  • ドイツ
  • 英国
  • フランス
  • イタリア
  • オランダ
  • デンマーク
  • スペイン
  • ノルウェー
• アジア太平洋
  • 中国
  • 日本
  • インド
  • オーストラリア
• その他地域