水素は、鉄鋼生産や大型車両の輸送のような、脱炭素化が難しいいくつかの分野に対処するうえで最も有望な解決策です。
しかし、水素が競争力のあるコストを実現する道筋に乗るよう、水素のバリューチェーン全体でコストを引き下げる行動を取る必要があります。
水素の「隠れた」「見過ごされがちな」コストが占める85%を対象とすることで、水素がディーゼルとの経済的な同等性を達成できるようになります。
水素は、鉄鋼生産（世界の二酸化炭素（CO2）排出量の8%）や大型車両の輸送（世界のCO2排出量の12%）を含む、脱炭素化が困難ないくつかの分野を脱炭素化するうえで最も有望な解決策です。
実際、米国エネルギー省は、水素が次の分野の脱炭素化に役割を果たし得ると見ています：世界のエネルギー関連CO2排出量の25%。しかし、そのコストを削減するためには、さらなる取り組みが必要です。
水素のバリューチェーン全体を開発し、ディーゼルとコスト面で競争力を持つ道筋に確実に乗せるために、検討すべき点は次のとおりです。
水素製造のコストを引き下げる取り組み
こうした水素の用途を経済的に成り立たせるため、水素製造のコストを引き下げることに継続的に注力されてきました。
米国では、インフレ抑制法により、魅力的な税額控除が導入されました。これは、ゼロエミッション水素1キログラムあたり3ドルに相当し、新たな水素製造施設の建設を促すものです。
世界的に見ると、投資家は、Electric Hydrogen、Ohmium、Verdagy、およびEvolOHなどの電解槽スタートアップに10億ドル以上を注ぎ込んでおり、これらの企業は、技術革新と科学的ブレークスルーを通じてグリーン水素の製造コストを引き下げることを約束しています。
さらに最近では、天然に存在する「地質水素」に多額の投資が集まっています。これは、水素製造コストを引き下げるための別の道筋を示すものです。
水素製造への投資は重要です。現在のクリーン水素の価格は高すぎ、またばらつきも大きすぎるため、エンドユーザーによる導入は進んでいません。
しかし、水素製造への投資だけでは、大型車両の輸送のような分野で水素を実行可能な選択肢にするには不十分です。製造から最終利用に至るまでのサプライチェーン全体に対処し、水素のコストを最小限に抑える必要があります。
水素コストの隠れた85%はどこにあるのか
研究者たちはアルゴンヌ国立研究所において、2019年に、輸送用に使われる水素について、製造コストは「ディスペンサー」での最終コストのわずか15%を占めるにすぎないと結論づけました。
水素コストの残りの――あるいは「隠れた」――85%は見過ごされがちですが、水素を動力とする大型車両の輸送がディーゼルとの経済的同等性を達成するためには、これらのコストも削減する必要があります。
アルゴンヌ国立研究所による研究が行われた時点では、カリフォルニア州の給油ステーションにおける水素のコストは1キログラムあたり13～16ドルでした。
キログラム当たりのコストで見ると、このコストのわずか15%が製造によるものです。 （約2ドル/kg）。水素コストのおよそ50%はステーション（コンプレッサーや現地貯蔵設備などの機器）によるものであり、35%は輸送によるものです。つまり、水素の最終コストの驚くべき85%が、製造以外の要因によるものです。
燃料車隊の所有者から相手先ブランド製造業者（OEM）に至るまで、大型トラック輸送の関係者は、水素トラックがディーゼルとのコスト同等性に到達するために必要な水素価格として、1キログラムあたり4～5ドルを挙げることが多くあります。したがって、水素の導入を促すために必要なコスト目標に到達するには、製造コストの引き下げだけでは明らかに不十分です。
水素コストを引き下げるための投資
水素の製造コストは、多くの要因によって変動し得る――そして変動するでしょう――一方で、結論は明らかです。水素の輸送および給油のコストを引き下げるために投資する必要があります。
幸い、水素の輸送およびステーションのコストを削減するための明確な道筋があります。
1. 水素輸送コスト（35%）
輸送コストは、2つの要因によって左右されます。中央の製造施設における水素の高密度化（例：水素の液化）と、トラックによる給油ステーションへの水素の輸送です。
中央集約型の水素液化により、水素のコストに1キログラムあたり2.75ドルが加わる可能性があります。これは、1キログラムあたり4～5ドルという総コスト目標の文脈では、無視できない数字です。
当社の企業であるVerneは、このコスト要因を特定し、65%低いコストで同等の水素密度を達成できるシステムを構築しました。これにより、輸送に必要な高密度化を、はるかに低いエネルギーコストで実現できるようになります。
水素のトラック輸送コストも、時間の経過とともに低下していくでしょう。水素製造プラントの建設が進むにつれ、製造拠点と給油ステーションの平均距離が短くなり、輸送距離とコストの削減につながります。
また、各トラックが運搬できる水素量を増やすための技術革新も進められており、1回の輸送の効率を最大化し、必要な輸送回数を減らしています。
2. 水素ステーションのコスト（50%）
水素ステーションの技術にも、同様にコスト削減への明確な道筋があります。コンプレッサーやディスペンサーなどの複数の部品は、生産量の増加だけで、より低いコストを実現できます。コンプレッサーの技術革新により、コストをさらに削減し、信頼性を高めることができます。
Verneは、水素給油に必要な圧力を下げる新技術によってステーションのコストにも取り組んでおり、高圧コンプレッサーのコストを削減しています。より低い圧力を利用することで、コンプレッサーの信頼性と稼働時間も向上します。これは、今日の水素利用者にとって大きな悩みの種となっています。
コンプレッサーに加えて、給油用ディスペンサーのコスト（ステーションコストの10%超）を引き下げることも極めて重要です。給油ノズルの技術革新と標準化により、コストを削減し、車両管理者やトラック運転手にとっての使いやすさを最大化できます。
水素のコストを引き下げる
水素が大型車両の輸送のような脱炭素化が困難な分野で期待される可能性を発揮するためには、水素の総コストを下げる必要があります。
このコスト削減は、投資の拡大によって実現されるでしょう。水素製造と同様に、給油および流通を最適化するための新たなアプローチと技術が必要です。
世界経済フォーラムは、クリーンエネルギーへの移行に向けて何に取り組んでいますか？
インフラ開発事業者、OEM、政府、研究機関、スタートアップの間の連携も、最も革新的で費用対効果の高い機器や手法が標準化され、商業化されるようにするうえで重要となります。
水素製造だけでなく、水素のバリューチェーン全体でコスト削減に投資することで、水素はディーゼル燃料に取って代わり、大型車両輸送の新時代を切り開くことができるでしょう。
