水素はカーボンフリーのエネルギー・キャリアとして大きな可能性を秘めている。ここでは、この広く応用可能な技術の背後にある勢いを見てみよう。
水素は、世界がネット・コスト削減を達成する上で中心的な役割を果たす可能性がある。
2050年までにゼロ・エミッション再生可能エネルギーやバイオ燃料を含む他の技術を補完するものとして、水素は次のような可能性を秘めている。
鉄鋼、石油化学、肥料、大型モビリティ（オンロードおよびオフロード）、海運、航空などの産業を脱炭素化し、フレキシブルな発電をサポートする（その他の用途も含む）。2050年には、水素は世界の年間排出削減量の20％以上に貢献する可能性がある。
広範なエネルギー転換における水素の潜在的役割については、マッキンゼーと、140社以上の企業が参加するCEO主導のグローバル・イニシアチブである水素協議会（Hydrogen Council）が共著した一連の業界報告書で検討されている。報告書では、水素需要が現在の電力、ガス、化学、燃料の各市場をどのように再編成する可能性があるか、水素製造、特にクリーン水素（再生可能エネルギーや低排出ガス対策によって製造される水素）の製造規模を拡大する必要性、ネットゼロ目標を達成するために今後10年間に何が起こるべきか、などを探っている。
水素の勢いはこの1年で加速している。 水素インサイト 2022最近発表された水素産業の現状についての見解。投資もプロジェクト開発も活発化している。しかし、資金ギャップは依然として残っている。
以下の5つのグラフは、水素が低炭素の未来においていかに重要な役割を果たすかを示している。
2050年には、水素は世界の年間排出削減量の20％以上に貢献する可能性がある。
ネットゼロ方程式の一部
クリーンな水素は、2050年までに、年間7ギガトンのCO2排出を削減することができる。これは、世界が現在の地球温暖化軌道のままであれば、人類が排出するCO2の約20％に相当する2。
例えば、工業（製鉄、肥料製造のためのアンモニア合成）、長距離地上移動（大型トラックの燃料として）、海運および航空（船舶用合成燃料の製造）、建物の暖房などである。水素はまた、フレキシブルな長期貯蔵にも利用できる。
送電網用水素の削減ポテンシャルの大半は産業と運輸が占めており、2050年までの累積排出削減量は80ギガトンのCO2である。
クリーンな水素は、2050年までに80ギガトンのCO2削減に貢献する可能性があり、その大部分は産業用と輸送用からもたらされる。
投資は拡大している
世界中で680以上の大規模水素プロジェクトが発表されており3
に$2,400億ドルを直接投資する。プロジェクトには、ギガスケールの生産、大規模な産業利用、輸送、インフラなどが含まれる。ヨーロッパでは
発表されたプロジェクトの314において、水素は、産業用途、輸送、発電の各分野で利用され、脱炭素目標の達成に重要な役割を果たすと期待されている。アジアでは、中国が全体の約半分を占めている。中国で発表されたプロジェクトの大半は、輸送における水素利用に焦点を当てている。北米では、水素製造は、複数の用途における低炭素エネルギーの国内供給を促進するのに役立つはずである。
さらに、アフリカ、ラテンアメリカ、中東、オセアニアでの水素輸出ハブも発表されている。これらのハブは、例えばアジアやヨーロッパでの需要増に供給することができる。
世界中で680以上の大規模水素プロジェクトが発表されている、
よりクリーンな未来
現在、水素のほとんどは化石燃料を使って製造されており、灰色水素とも呼ばれている。脱炭素化としての水素の可能性
の大幅なスケールアップが必要となる。
クリーンな水素を製造できる
自然エネルギーによる水素（しばしばグリーン水素と呼ばれる）、あるいは化石燃料に炭素回収・利用・貯蔵などの排出量を大幅に削減する手段を組み合わせた水素（しばしばブルー水素と呼ばれる）。需要
クリーンな水素は、2050年までに年間約6億6,000万トンに増加する可能性がある。
2030年までに計画されているグリーン水素とブルー水素の総生産量は年間2,600万トン以上に達し、この数字は2020年以降およそ4倍になっている。クリーン水素の製造コストは、今後10年間で急速に低下すると予想される。生産コストが1kgあたり約$2になれば、クリーン水素は多くの用途でコスト競争力を持つようになるだろう。
緑化鋼
鉄鋼は世界で最もCO2を排出する産業のひとつである。生産工程で原料炭を使用することが主な原因で、鉄鋼は世界の年間排出量の約8％を占めている。移行には初期投資が必要だが、水素を利用した製鉄は、業界のフットプリントを大幅に削減する可能性を秘めている。2030年には、鉄鋼がクリーンな水素需要の約8％を生み出すと予想されているが、同年に水素によって回避される排出量の20％近くを占める可能性がある。
世界では、グリーン水素を目指す52の製鉄プロジェクトが完了している。
が発表され、初期の成長はヨーロッパが中心となっている。
を発表し、初期の成長はヨーロッパが中心だった。
資金ギャップ
水素の勢いにもかかわらず、水素が十分に貢献するにはまだ大きな投資ギャップがある。
を脱炭素化へと導く。ネット・ゼロへの道筋を達成するには、20305年までに$4,600億ドルの追加直接投資が必要となる。
$7000億ドルの投資が必要。投資ギャップは3つのカテゴリーに分けられる：
- - プロダクション クリーン水素製造は、発表された投資額が最も多いが、投資額が最も多い分野でもある。
最大の投資要件現在の投資ギャップは、2030年までにおよそ$1,500億ドルである。 - - 送電、配電、貯蔵。 バリューチェーンのこの部分への投資は、コスト競争力のある水素供給へのアクセスを可能にするために不可欠である。例えば、生産コストの最も低い地域を需要拠点に接続したり、自動車用の燃料補給インフラを開発したり、工業プラントに供給するパイプラインを建設したりする。まだ$1,650億ドル以上の投資ギャップが残っている。
- - 最終用途 鉄鋼生産など、水素のさまざまな最終用途における需要予測に対応する。
や輸送の分野では、$1,450 億の追加投資が必要となり、モビリティ分野では絶対的なギャップが最も大きくなる。鉄鋼のような新産業への応用には、新工場建設など多額の投資が必要で、その額は約$350億ドルである。しかし、鉄鋼は、発表された投資の中で最も進んでいるセグメントのひとつでもあり、必要な投資の約半分が発表されている。
水素全体でおよそ$4,600億ドルの投資ギャップが残っている。
バリューチェーン
ネット・ゼロ経済における水素の可能性を最大化するために、リーダーはどのように貢献できるか？
水素がエネルギー転換の主役となるためには、今後10年間のスケールアップが不可欠である。政策立案者とビジネスリーダーは、3つの主要分野での行動を検討することができる：
- - 需要を生み出す。 企業は、業界全体の移行コミットメントを追求することで役割を果たすことができる。一方、政策立案者は、直接的な支援メカニズムを導入したり、割当量や目標を義務付けたりすることで、インセンティブを創出することができる。
- - インフラの整備。 パイプラインや給油インフラなど、流通を可能にする大規模なインフラ整備には先行投資が必要だ。
- 生産を拡大する。 水素需要は、低コストのクリーンな水素供給が可能になって初めて、大量市場導入に到達する。そのためには、電解能力の増強と、それに伴う再生可能エネルギー能力の増強、さらには炭素回収・利用・貯蔵インフラの整備が必要となる。こうしたギガスケール生産への投資が早ければ早いほど、水素はコスト競争力を持つようになる。
水素がエネルギー転換の主役となるためには、今後10年間のスケールアップが不可欠である。
