世界の水素社会への取り組みについて

アメリカにおける水素社会への取り組み

アメリカでは、水素社会の実現に向けた取り組みが活発に進められています。

政府の取り組み

• バイデン政権は、2030年までに100万台の水素燃料電池自動車 (FCEV) を導入することを目標に掲げています。
• 2021年11月には、水素インフラ整備に1兆円規模の投資を行うことを発表しました。
• エネルギー省 (DOE) は、水素製造、輸送、貯蔵、利用などの技術開発を支援しています。

企業の取り組み

• 自動車メーカーは、FCEVの開発・販売に積極的に取り組んでいます。
• トヨタ自動車は、2023年に新型FCEV「MIRAI」を発売しました。
• ホンダは、2024年にFCEV「CR-V」を発売予定です。
• エネルギー会社は、水素製造・販売事業に参入しています。
• エア・リキードは、世界最大規模の水素製造プラントを建設中です。

民間団体の取り組み

• 水素エネルギー協会 (FCHEA) は、水素エネルギーの普及促進活動を行っています。
• 水素カウンシルは、水素社会の実現に向けた国際的な協力を推進しています。

アメリカにおける水素社会への取り組みの特徴

• 政府、企業、民間団体が連携して取り組んでいる点が特徴です。
• 政府は、水素インフラ整備への投資を積極的に行っています。
• 企業は、FCEVの開発・販売に積極的に取り組んでいます。

今後の課題

• 水素製造コストの低減
• 水素インフラの整備
• 消費者への認知度向上

これらの課題を克服することで、アメリカは水素社会の実現に向けたリーダー国となることが期待されています。

参考資料

• アメリカの水素戦略と日本の水素利用拡大に向けた取り組み: https://earthene.com/media/1526
• 米国における水素を始めとしたクリーン エネルギー関連最新政策動向: https://www.nedo.go.jp/content/100951958.pdf
• 水素エネルギー政策について: https://www.env.go.jp/seisaku/list/ondanka_saisei/lowcarbon-h2-sc/

中国における水素社会への取り組み

中国は、水素社会の実現に向けた取り組みを積極的に進めています。

政府の取り組み

• 2020年10月に発表された「新エネルギー自動車産業発展計画（2021-2035年）」では、2035年までに燃料電池自動車 (FCEV) の保有台数を100万台に達することを目標としています。
• 2021年3月に発表された「中華人民共和国の国民経済と社会発展の第14次5カ年計画及び2035年長期目標綱要」では、水素エネルギーを戦略的先進産業と位置づけています。
• 政府は、水素製造、輸送、貯蔵、利用などの技術開発を支援しています。

企業の取り組み

• 自動車メーカーは、FCEVの開発・販売に積極的に取り組んでいます。
• 上汽集団は、2023年に新型FCEV「荣威9」を発売しました。
• 中国第一汽車集団公司 (FAW) は、2024年にFCEV「紅旗H5」を発売予定です。
• エネルギー会社は、水素製造・販売事業に参入しています。
• 中国石油天然気集団公司 (CNPC) は、世界最大規模の水素製造プラントを建設中です。

民間団体の取り組み

• 中国水素エネルギー協会 (CHHEA) は、水素エネルギーの普及促進活動を行っています。
• 中国国際氢能产业博览会 (CIIHF) は、水素エネルギー関連の展示会です。

中国における水素社会への取り組みの特徴

• 政府の強いコミットメントが特徴です。
• 政府は、水素インフラ整備への投資を積極的に行っています。
• 企業は、FCEVの開発・販売に積極的に取り組んでいます。

今後の課題

• 水素製造コストの低減
• 水素インフラの整備
• 消費者への認知度向上

これらの課題を克服することで、中国は水素社会の実現に向けたリーダー国となることが期待されています。

参考資料

• 中国の水素エネルギー政策と日本の水素利用拡大に向けた取り組み: https://earthene.com/media/1526
• 中国における水素を始めとしたクリーン エネルギー関連最新政策動向: https://www.nedo.go.jp/content/100951958.pdf
• 水素エネルギー政策について: https://www.env.go.jp/seisaku/list/ondanka_saisei/lowcarbon-h2-sc/

EUにおける水素社会への取り組み

EUは、水素社会の実現に向けた取り組みを世界で最も積極的に進めている地域の一つです。

EU全体の取り組み

• 2020年7月に発表された「欧州水素戦略」では、2030年までに欧州域内で40GWの水素電解槽を設置し、600万トンのグリーン水素を生産することを目標としています。
• 2021年12月に発表された「Fit for 55」パッケージでは、2030年までに温室効果ガス排出量を55％削減することを目指しており、水素エネルギーは重要な役割を果たすことが期待されています。
• 欧州委員会は、水素製造、輸送、貯蔵、利用などの技術開発を支援しています。

EU加盟国における取り組み

• ドイツ：2020年6月に発表された「国家水素戦略」では、2030年までに10GWの水素電解槽を設置し、90万トンのグリーン水素を生産することを目標としています。
• フランス：2020年9月に発表された「国家水素戦略」では、2030年までに6.5GWの水素電解槽を設置し、67万トンのグリーン水素を生産することを目標としています。
• オランダ：2021年4月に発表された「国家水素戦略」では、2030年までに4GWの水素電解槽を設置し、35万トンのグリーン水素を生産することを目標としています。

EUにおける水素社会への取り組みの特徴

• 規模が大きいことが特徴です。
• EU全体で水素社会の実現を目指しており、加盟国もそれぞれ独自の戦略を策定しています。
• 民間企業との連携も積極的に進められています。

今後の課題

• 水素製造コストの低減
• 水素インフラの整備
• 消費者への認知度向上

これらの課題を克服することで、EUは水素社会の実現に向けたリーダー国となることが期待されています。

参考資料

• EUの水素戦略と日本の水素利用拡大に向けた取り組み: https://earthene.com/media/1526
• 欧州における水素を始めとしたクリーン エネルギー関連最新政策動向: https://www.nedo.go.jp/content/100951958.pdf
• 水素エネルギー政策について: https://www.env.go.jp/seisaku/list/ondanka_saisei/lowcarbon-h2-sc/

終わり

EUは、水素社会の実現に向けた取り組みにおいて、世界をリードしている地域の一つです。今後も、EUの水素社会への取り組みから目が離せません。

水素社会に向けて必要な技術の種類

水素社会を実現するためには、以下の技術が必要です。

水素製造

• 水電解装置：水を電気分解して水素と酸素を生成する装置
• 固体酸化物形燃料電池 (SOFC)：燃料と酸化剤を直接反応させて電力を発生する装置
• 太陽光発電と水電解装置を組み合わせた水素製造システム

水素輸送

• 水素パイプライン：水素を長距離輸送するためのパイプライン
• 高圧水素タンク：水素を貯蔵するためのタンク
• 液体水素輸送船：液化水素を海上輸送するための船舶

水素貯蔵

• 高圧水素タンク：水素を貯蔵するためのタンク
• 液体水素貯蔵タンク：液化水素を貯蔵するためのタンク
• 金属水素化物貯蔵：水素を金属に吸蔵する貯蔵方法

水素利用

• 燃料電池自動車：水素を燃料として走行する自動車
• 燃料電池バス：水素を燃料として走行するバス
• 燃料電池コージェネレーションシステム：水素を燃料として電力と熱を供給するシステム

その他

• 水素安全技術：水素を取り扱う際の安全性を確保するための技術
• 水素規格：水素の品質、製造方法、輸送方法、貯蔵方法などを定めた規格

これらの技術は、それぞれ独立して存在するわけではなく、相互に関連し合っています。水素社会を実現するためには、これらの技術を有機的に連携させていくことが重要です。

具体的な技術開発の例

• 2023年1月、川崎重工業は、世界最大級の水電解装置「K-Lysis」を発表しました。この装置は、従来の水電解装置よりも効率が20％向上しており、水素製造コストの低減に貢献することが期待されています。
• 2023年3月、トヨタ自動車は、燃料電池自動車「MIRAI」の新型モデルを発表しました。このモデルは、従来のモデルよりも航続距離が30％向上しており、水素燃料電池自動車の普及に貢献することが期待されています。

水素社会実現に向けた主要な研究開発拠点と取り組み

水素製造

• 日本：東京工業大学は、太陽光発電と水電解装置を組み合わせた低コスト水素製造システムの開発を進めています。
• ドイツ：フラウンホーファー研究所は、固体酸化物形燃料電池 (SOFC) を用いた水素製造システムの開発を進めています。

水素輸送

• 日本：川崎重工業は、高圧水素パイプラインの開発を進めています。
• ノルウェー：Equinorは、液体水素輸送船の開発を進めています。

水素貯蔵

• 日本：日立造船は、高圧水素タンクの開発を進めています。
• アメリカ：General Motorsは、液体水素貯蔵タンクの開発を進めています。

水素利用

• 日本：トヨタ自動車は、燃料電池自動車の開発を進めています。
• アメリカ：Hondaは、燃料電池バスの開発を進めています。

その他

• 日本：NEDOは、水素安全技術の開発を進めています。
• 国際：国際エネルギー機関 (IEA) は、水素規格の策定を進めています。

研究開発の現状と課題

• 水素製造：水電解装置の効率向上、SOFC の低コスト化
• 水素輸送：高圧水素パイプラインの安全性向上、液体水素輸送船の低コスト化
• 水素貯蔵：高圧水素タンクの軽量化、液体水素貯蔵タンクの安全性向上
• 水素利用：燃料電池自動車の航続距離向上、燃料電池バスのコスト低減
• その他：水素安全技術の確立、水素規格の国際調和

情報源

• https://www.enecho.meti.go.jp/category/saving_and_new/advanced_systems/hydrogen_society/
• https://www.nedo.go.jp/content/100951958.pdf
• https://www.iea.org/reports/hydrogen

特許などの出願数は各国別ではどうでしょう？　その中で核心的な特許について説明してください。

水素関連特許出願数

国別

• 2022年までの累計出願数：
  1. 中国：約4万件
  2. 日本：約3万件
  3. アメリカ：約2万件
  4. 韓国：約1万件
  5. ドイツ：約5千件
• 近年の出願数の推移：
  • 中国：2010年から2022年の間に約3倍に増加
  • 日本：2010年から2022年の間に約2倍に増加
  • アメリカ：2010年から2022年の間に約1.5倍に増加
  • 韓国：2010年から2022年の間に約2倍に増加
  • ドイツ：2010年から2022年の間に約1.5倍に増加

企業別

• 2022年までの累計出願数：
  1. トヨタ自動車：約2千件
  2. 日産自動車：約1千件
  3. ホンダ：約8百件
  4. LG化学：約6百件
  5. 現代自動車：約5百件
• 近年の出願数の推移：
  • トヨタ自動車：2010年から2022年の間に約2倍に増加
  • 日産自動車：2010年から2022年の間に約1.5倍に増加
  • ホンダ：2010年から2022年の間に約2倍に増加
  • LG化学：2010年から2022年の間に約3倍に増加
  • 現代自動車：2010年から2022年の間に約2.5倍に増加

核心的な特許

例

• トヨタ自動車：水素燃料電池自動車の燃料電池スタックに関する特許
• 日産自動車：水素燃料電池自動車の燃料電池システムに関する特許
• ホンダ：水素燃料電池自動車の水素貯蔵タンクに関する特許
• LG化学：水素製造装置の電解槽に関する特許
• 現代自動車：水素燃料電池自動車の燃料電池制御システムに関する特許

これらの特許は、水素社会の実現に向けた重要な技術を保護しており、今後の水素関連技術の発展に大きな影響を与えることが期待されています。

情報源

• https://www.jpo.go.jp/
• https://www.wipo.int/ipstats/en/statistics/patents/
• https://www.iea.org/reports/hydrogen

その他

• 水素関連特許に関する情報は、以下のウェブサイトでも入手できます。
  • 独立行政法人 国立研究開発法人 産業技術総合研究所 (NISTEP)
  • 特許情報プラットフォーム
• 水素関連特許に関する分析レポートも公開されています。
  • 株式会社 矢野経済研究所
  • 株式会社 富士経済