脱炭素社会に向けた製造業の水素エネルギー活用事例

はじめに：水素エネルギーが製造業にもたらすインパクト

近年、脱炭素社会の実現に向けて、世界規模でカーボンニュートラルへの動きが加速しています。

その中でも製造業は、CO2排出量削減の観点から社会的な責任と変革の圧力を強く受けている産業分野です。

一方で「水素エネルギー」は、そのクリーン性・多用途性から、電力・熱源を始めとしたさまざまな現場工程に導入されつつあります。

しかし、昭和から続くアナログ的な業界文化や現場のリアルな悩み、多品種・多工程を持つ製造業特有の課題も存在します。

この記事では、製造業の現場経験者の視点から、実践的な水素エネルギー活用事例や課題・最新動向をわかりやすく解説し、業界発展に向けたヒントを提供します。

脱炭素社会と水素エネルギーのポテンシャル

カーボンニュートラルと水素技術の結びつき

2050年カーボンニュートラル宣言を機に、日本の製造業も再生可能エネルギーや水素の導入が進んでいます。

水素は燃焼時に二酸化炭素を発生せず、エネルギー貯蔵や多様な応用が可能な点で高く評価されています。

特に、発電用途だけでなく、工場の熱源、高温加熱工程への応用、フォークリフトやトラックの燃料としての活用例も広がっています。

グリーン水素とグレー水素 ― 調達購買の新たな視点

製造業現場にとって重要なのが「水素の調達先・種類」です。

電気分解を用いた再生可能エネルギー由来のグリーン水素は理想的ですが、現状では石炭・天然ガス由来のグレー水素も市場に多く流通しています。

バイヤーやサプライヤーは、CO2排出係数・ライフサイクルコスト・供給安定性などを多角的に比較し、自社方針に合致した水素調達の最適化を進めていく必要があります。

現場発！水素エネルギー活用の具体的な事例

1. 鉄鋼業界のCO2フリー製鉄プロセス

日本の基幹産業である鉄鋼業では、従来は石炭由来の高炉方式が主流でした。

近年、大手鉄鋼メーカーは「水素還元製鉄」を段階的に導入し、鉄鉱石から鉄を取り出す工程に水素ガスを利用しています。

この方式ではほぼCO2を排出せず、環境対策と国際競争力強化の両立を目指す取り組みとなっています。

2. 機械工場の熱処理炉維新

自動車・部品メーカー等の機械加工工場では、金属の焼き入れや熱処理炉で多大なエネルギーを消費します。

そこで従来の都市ガスや重油の代替として、水素燃焼バーナーを搭載した最先端の熱処理炉を導入することで、CO2削減と安定生産の両立を実現した事例が増加しています。

現場では、燃焼制御や耐熱材の選択、作業者教育まで含めた“現場発の改善活動”が成功のカギとなっています。

3. 工場物流の水素フォークリフト

工場の構内物流に用いられるフォークリフトにも、水素燃料電池化の波が広がっています。

従来のバッテリー式と比べ、短時間での水素充填、稼働時間の延長、CO2フリーの環境対応など多くのメリットがあります。

物流の現場では、充填インフラの設置コストや安全教育も重要なポイントとなるため、現場と経営層が連携し持続的な導入体制を構築することが求められます。

現場の課題：水素活用が抱えるリアルな壁

コストとライフサイクル全体での最適化

水素エネルギーの最大の課題は、現状のイニシャルコストと運用コストです。

特にグリーン水素は従来燃料と比較し割高なため、初期導入時の設備投資をどう回収するかが現場管理者や購買部門の悩みとなります。

また、水素供給インフラが未発達なエリアでは、安定的な調達ルート確保や、予備の設備投資も必要となります。

安全管理と現場オペレーションのレベルアップ

水素は無色・無臭・軽量という物性のため、漏洩時の管理・検知技術が従来燃料と異なります。

導入時には、作業者への十分な安全教育やマニュアル整備が必須であり、現場でのベテラン技能者・新入社員双方のレベルアップが求められます。

気質的に昭和的な「慣れ」に頼らず、データやIoT、センシング技術も活用した新しい現場体制づくりが必要です。

技術・法規制対応のスピード感

世界各地で急速に水素社会への法規制が進むなか、日本でも経済産業省を中心に水素関連設備・製品等の規格や基準が変化しつつあります。

購買・調達部門は国内外の動向を常にキャッチし、サプライヤー選定の基準更新や、未来の規制リスクを見越したサプライチェーン構築が差別化要素となるでしょう。

アナログ業界の「昭和的現場」だからこそできる転換の着眼点

現場力とデジタルの融合 ― 持続可能な改善活動

製造業の強みは、現場ごとの“きめ細かな改善・カイゼン”と、長年蓄積された職人技・現場ノウハウです。

水素エネルギーへの転換を単なる“地球温暖化対策”や“コストカット”と捉えるだけでなく、「若手とベテラン」「技術とサスティナビリティ」の知恵を融合し、段階的に現場で実践し育てていく姿勢が不可欠です。

たとえば、既存設備との連携・転用を検討する、IoTでエネルギー消費の見える化を実現する、現場起点のプロジェクト体制をつくる、といった“昭和の良さ”דデジタルシフト”が新たな地平線を切り拓きます。

調達・購買部門のプロアクティブな役割拡大

バイヤーや購買部門は、単に「安く・早く・安定」のみならず、サプライヤーの技術力・SDGs対応力・水素導入経験値まで加味した総合的な選定基準を提案できる存在が求められています。

「社内の説得」「経営陣との意思疎通」「現場への丁寧な説明」など、“組織の壁”をラテラルシンキングで横断し、調達主導で脱炭素・新技術の波を引き寄せるプロアクティブな働き方が競争力となります。

サプライヤー側の視点：バイヤーが期待していること

実績に裏打ちされた提案力と現場力

バイヤーは、単なるカタログスペックやコストの安さだけでなく、「水素を実際に導入した時の現場課題」「導入後のフォロー体制」「万が一のトラブル時の対応力」などリアルな実績に強い関心を持っています。

特に保守・メンテナンス・トレーニングなど、“一緒に育てていけるパートナー”としての資質が問われています。

一歩先の視点＝「共創型サプライヤー」へ

これからは、サプライヤーが自社技術の水素適用事例を積極的に蓄積・公開し、顧客ごとのカスタマイズや、現場課題を一緒に解決していく「共創型」の関係が望まれています。

また、法規制・国際認証等の最新情報をアップデートし、ユーザーにメリットをもたらす情報提供・ロビー活動も新たな付加価値になります。

まとめ：水素エネルギーの活用は「現場ドリブン」でこそ進化する

脱炭素社会に向けて、製造業が水素エネルギーを本格活用していくためには、従来路線の延長戦だけではなく、「現場ドリブン」の地道な変革と、全社視点・サプライチェーン全体視点の両立が求められます。

昭和の現場力と最新のサスティナビリティ・デジタル技術、業界動向まで組み合わせ、ラテラルシンキングで「新たな価値創造」へ挑戦することがカギとなります。

バイヤー、サプライヤー、そしてすべての現場の皆様が、自らの知恵と経験を活かしつつ、水素という新技術の波にのって力強く進化していくことこそ、これからの製造業のグローバルでの成長戦略につながるでしょう。