SSK 株式会社 新社会システム総合研究所

世界のカーボンニュートラル燃料 最新業界レポート

- 水素・アンモニア・合成燃料・バイオ燃料 -

商品No.
R06B0085
出版月
2021年11月
価格

印刷+CD-Rタイプ 264,000円 (税込)
印刷タイプ 220,000円 (税込)

ページ数
A4判 332ページ
発行<調査・編集>(株)シーエムシー・リサーチ
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レポート内容
■ポイント■
 ・e-fuelの各製造プロセスの現状と課題、コスト、CO2の調達方法、開発動向を分析した!
 ・合成燃料をFT合成燃料、メタノール、DMEなどに分類して開発動向、業界動向を分析!
 ・グリーン水素か? ブルー水素か? 各社の水電解、製造システム、世界の水素産業を分析!
 ・CO2フリーアンモニアとしてのブルー、及びグリーンに注力する企業、業界をレポート!
 ・新世代として期待されるRu系などのアンモニア合成用触媒の特徴、開発動向、業界を分析!
 ・世界のSAFの供給量の動向をHEFA、FT、ATJ、e-fuelに分類し、業界の特徴、予測した!
 ・ドロップイン燃料(HVO、Co-processing)から見える石油会社のビジネス戦略をレポート!
 ・微細藻類による燃料生産プロセスの技術的課題、藻類大量培養法、及びコスト分析を詳述!

■概要■
 燃焼時にCO2を排出しない水素とアンモニアが注目を集めている。その製造過程でCO2を一切排出しない再エネによる水の電気分解への期待が高まっているのが背景にある。
 水素は、現在FCVや石油精製プロセス等で利用され、2030年の商用化を目指し、大規模な水素導入を可能とする国際水素サプライチェーン構築に関する技術開発等が行われている。各社は、将来の水素エコノミーを実現する上で、グリーン水素とブルー水素のどちらを優先的に扱うか検討、開発している。
 アンモニアは、肥料を中心に原料アンモニア市場が存在しており、供給インフラには既存技術が活用可能である。近年では燃料としての研究開発も進んでおり、火力発電や工業炉、船舶などへの直接利用の可能性も高まっている。特に火力発電への直接利用では、アンモニア専焼によって発電設備からのCO2排出抑制に大きな効果が期待されている。アンモニアと石炭は混焼が容易であることから、まずは石炭火力発電への利用が見込まれている。
 また、CO2とH2を合成して製造される合成燃料の注目度も高まってきた。ドイツではP2Xとして電解水素を利用した逆シフト反応(電解合成)およびFT合成法も含めた研究開発が進められている。一方で、CO2電解、共電解、直接合成(Direct-FT)は効率の向上が課題であり、いまだ研究開発段階である。これらの技術の確立によって製造効率の飛躍的な向上が期待される。
 さらに、バイオ燃料の関心が再燃している。ガソリンに混ぜるバイオエタノールの消費量では米国とブラジルが突出するが、各国で次世代バイオ燃料の開発が進む。なかでも、現行のガソリンや軽油、ジェット燃料と同類の炭化水素化合物の「ドロップインdrop-in)燃料」の開発が、欧米を中心に盛んである。
 一方、日本国内では微細藻類を使ったバイオジェット燃料を、2030年に既存のジェット燃料と同等レベル(現在の1,600円/Lから100〜200円/L)までのコスト低減を目指している。
 本レポートでは、水素、アンモニア、合成燃料、バイオ燃料に焦点を合わせたカーボンニュートラル燃料業界を分析した。今後の展開を見据えたうえでの次世代ビジネスにつながるレポートになっている。
-CONTENTS-
【第Ⅰ編 水素】
<1>水素製造
1.概要
2.グリーン水素 vs ブルー水素
3.産業別の水素発生工程
4.水の電気分解(水電解)
5.業界分析
6.主な水素製造システム
 ・アルカリ水電解システム
  トクヤマ
  トヨタ、トクヤマ など
 ・固体高分子水電解システム
  神鋼環境ソリューション
  三菱重工業
  Hydrogen Pro
  日立造船 など

<2>世界の水素産業
1.ドイツ
2.EU
3.カナダ
4.米国
5.ノルウェー
6.フランス
7.サウジアラビア
8.韓国
9.中国
10.インド
11.インドネシア
12.オーストラリア
13.日本

<3>水素製鉄法
1.概要
2.業界分析
3.COURSE50
4.欧州の取り組み
5.企業動向
  神戸製鋼所、ArcelorMittal
  Midrex Technologies
  BHPグループ など

<4>水素貯蔵材料
1.概要
2.高圧水素タンク
3.CFRP 製圧力容器
4.低圧タンク(ボンベ)
5.炭素系材料
6.有機系水素化物(有機ハイドライド)
7.錯体系水素化物
8.液体水素
9.アンモニア
10.水素吸蔵合金
11.企業動向
  神戸製鋼所
  川崎重工業
  ENEOS
  共和電業 など
12.ENEOSグループの水素サプライチェーン構想
13.千代田化工建設の水素サプライチェーン構想
14.川崎重工業の水素エネルギーチェーン構想

<5>水素ステーション
1.概要
2.水素ステーションの構成
3.業界分析
4.国内の水素ステーションの動向と水素価格
5.水素ステーションのコスト
6.企業動向
  川崎重工業
  東邦ガス
  東京ガス
  IHI
  三菱化工機
  岩谷産業
  ENEOSグループ
  日本エア・リキード など
7.水素ステーション用の圧縮機
 ・概要
 ・業界分析
 ・企業動向
  加地テック
8.エアコンプレッサーおよび水素循環ポンプ
 ・企業動向
  豊田自動織機
  キッツ
  山武
  タツノ
9.樹脂製高圧水素用ホース
 ・概要
 ・企業動向
  岩谷瓦斯
  日本合成化学工業
  横浜ゴム

【第Ⅱ編 アンモニア】
<1>燃料アンモニア
1.概要
2.燃料アンモニアの需要
3.燃料アンモニア利用によるCO2削減と消費量
4.業界分析
5.経済産業省
6.NEDO
7.発電コスト(水素、アンモニア)
8.水素のエネルギーキャリアとしてのアンモニア
9.開発動向
  JERA
  JERA、IHI
  大阪ガス
  出光興産、IHI
  IHI
  三菱パワー など
10.石炭ガス化複合発電(IGCC)
 ・概要
 ・IGCCの特徴
 ・ガス精製設備 など

<2>CO2フリーアンモニア
1.概要
2.業界分析(ブルーアンモニア)
3.開発動向
  東洋エンジニアリング
  IHI
  伊藤忠商事
  三菱商事
  三井物産、CF Industries
  三井物産
  丸紅
4.業界分析(グリーンアンモニア)
5.グリーンアンモニア電解合成
6.開発動向
  Air Products、CWA Power、NEOM
  Yara International
  カリファ工業団地アブダビ(KIZAD)
  韓国産業通商資源省、韓国エネルギー技術研究院
  ThyssenKrupp Uhde Chlorine Engineers など

<3>アンモニア合成用触媒
1.概要
2.業界分析
3.開発動向
  日揮、産業技術総合研究所
  日本触媒
  フルヤ金属
  味の素
  つばめBHB
  日本郵船 など

<4>アンモニア燃料船
1.概要
2.業界分析
3.ShipFCコンソーシアム
4.AEngineプロジェクト(Ammonia-fuelled engine)
5.先進カーボン回収技術(英国)
6.「次世代船舶の開発」プロジェクト
7.開発動向
  Wartsila
  NCE Maritime CleanTech
  川崎重工業 など

<5>アンモニアの用途別動向
1.農業用肥料
2.化学工業
3.発酵原料
4.半導体向け高純度アンモニア
5.火力発電所向け脱硝
6.開発動向
  Yara International
  CF Industries
  Nutrien など

【第Ⅲ編 合成燃料】
<1>合成燃料
1.概要
2.液体合成燃料の製造プロセス
3.業界分析
4.液体合成燃料のエネルギーとしての特徴
5.合成燃料の課題(コスト)
6.資源エネルギー庁

<2>合成メタン
1.概要
2.業界分析(メタネーション)
3.業界分析(Power to Gas)
4.日本・及び欧米の取組の方向性
5.年間のCO2利用量
6.HELMETHプロジェクト
7.jupiter1000プロジェクト
8.開発動向(メタネーション)
  大阪ガス
  INPEX(旧;国際石油開発帝石)
  IHI
  日立造船
  東京ガス など
9.開発動向(Power to Gas)
  東芝エネルギーシステムズ
  商船三井テクノトレード、大陽日酸、神鋼環境ソリューション、日本シップヤード
  関西電力 など

<3>FT合成燃料
1.概要
2.業界分析
3.FT法
4.逆シフト反応
5.CO2電解
6.共電解
7.直接合成(Direct-FT)
8.BTL
9.NEDO
10.開発動向
  ENEOS
  千代田化工建設
  Linde など
11.CO
 ・概要
 ・業界分析
 ・開発動向
  東芝
  3M
  エア・ウォーター など
12.FT合成触媒
 ・概要
 ・業界分析
 ・開発動向
  Exxon Mobil
  Chevron
  Equinor ASA
  富山大学

<4>メタノール
1.概要
2.業界分析
 ・DME(ジメチルエーテル)
 ・ブレンド・ガソリン など
3.CO2水素化によるメタノール合成
4.Cu系触媒
5.各種プロジェクト
6.開発動向
  Carbon Recycling International(CRI)
  三菱ガス化学
  三菱商事、三菱ガス化学、三菱重工エンジニアリング
  三菱ガス化学、石油資源開発
  住友化学
  BASF など

<5>DME(ジメチルエーテル)
1.概要
2.製造方法
3.業界分析
4.開発動向
  BASF
  Linde
  Sunfire
  東洋エンジニアリング など

<6>Oxymethylene ethers (OME)
1.概要
2.業界分析
3.開発動向
  Continental

<7>e-fuel
1.概要
2.製造プロセス
3.業界分析
4.e-fuelのメリット、デメリット
5.コスト
6.Haru Oni
7.Norsk e-fuel
8.開発動向
  Sunfire
  Repsol
  NordicElectrofuel(旧Nordic Blue Crude)
  Audi など

【第Ⅳ編 バイオ燃料】
<1>バイオエタノール
1.概要
2.業界分析
3.廃棄物由来・微生物発酵のエタノール製造技術
4.米国
5.ブラジル
6.EU
7.中国
8.日本
9.NEDO
10.コスト
11.開発動向
  LanzaTech
  Enerkem
  Celanese
  ReactWell
  積水化学工業 など

<2>バイオディーゼル
1.概要
2.課題
3.業界分析
4.インドネシア
5.米国
6.ブラジル
7.EU
8.中国
9.開発動向
  Pertamina
  レボインターナショナル
  豊田通商
  西松建設
  東京都市大学

<3>ドロップイン燃料(HVO、Co-processing)
1.概要
2.石油会社のバイオリファイナリー戦略
3.F1
4.HVO
 ・概要
 ・業界分析
 ・開発動向
  Neste
  UOP
  Eni
  Total など
5.Co-processing
 ・概要
 ・業界分析
 ・開発動向
  Repsol
  OMV
  Phillips 66
  Vertex Energy

<4>微細藻類
1.概要
2.オイル産生微細藻類の種類
3.業界分析
4.微細藻類による燃料生産プロセス
5.藻類大量培養法
6.コスト(課題)
7.米国
8.欧州
9.中国
10.日本
11.開発動向
  ユーグレナ
  デンソー
  Sapphire Energy
  Corbion
  TerraVia(旧Solazyme) など

<5>SAF
1.概要
2.SAFに係る国際規格
3.業界分析
4.世界のSAFの供給量の動向
5.供給する企業とプラント、生産量
6.販売価格
7.KEROGREENプロジェクト
8.NEDO
9.石油連盟
10.開発動向
  Eni
  Preem
  NESTE
  World Energy
  Diamond Green Diesel など

【第Ⅴ編 ネガティブエミッション技術】
<1>直接空気回収(DAC)
1.概要
2.DACのメリット
3.低濃度CO2除去技術
 ・化学吸収液
 ・吸着
4.業界分析
5.国内の動向
6.運用コスト
7.開発動向
  Climeworks
  Carbon Engineering(CE)
  Global Thermostat など

<2>BECCS
1.概要
2.BECCSプロジェクト
3.業界分析
4.課題
5.開発動向
  東芝エネルギーシステムズ
  シグマパワー有明
  三菱重工エンジニアリング など
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