수소경제의 세계적 성장과 기술혁신

1. 요약

• 이 리포트는 2023년 글로벌 수소경제의 시장동향과 기술발전을 심층적으로 분석합니다. 주요 국가들의 정책 지원과 기술적 진보가 수소연료전지, 수소자동차, 그리고 수소 생산·저장·운송 분야의 성장을 촉진하고 있습니다. 특히, 미국, 독일, 일본의 수소경제 전략은 글로벌 수소 시장의 경쟁력을 강화시키고 있습니다. 두산퓨얼셀 및 블룸에너지를 포함한 주요 기업들은 연료전지 기술 발전을 선도하며, 수소경제의 미래 가능성을 탐구하고 있습니다. 그러나 앞서나가는 기술에도 불구하고, 수소경제는 여전히 초기 발전 단계에서의 도전 과제와 기술적 한계를 넘어서야 한다는 점도 주목할 필요가 있습니다.

2. 글로벌 수소연료전지 시장 동향

• 2-1. 글로벌 연료전지 시장 현황 및 전망

• 2023년 글로벌 수소연료전지 시장은 긍정적인 성장세를 보이고 있으며, 주요국의 정책 지원이 시장 성장에 기여하고 있습니다. 특히 수소 경제 정책 및 전략 등 다양한 지원책이 실행되고 있으며, 이는 수소 연료전지의 시장 활성화에 중요한 역할을 하고 있습니다. 연료전지 기술은 지속해서 발전하고 있으며, 다양한 적용 분야에서의 성장이 예상됩니다.

• 2-2. 국내 연료전지 시장 현황 및 전망

• 국내 수소연료전지 시장은 2023년에도 부각되고 있으며, 보급 목표 및 정책적 지원이 진행되고 있습니다. 국내에서는 HPS(수소에너지 의무할당제도)와 REC(신재생에너지 공급인증서) 등의 제도가 도입되어 수소 연료전지의 보급을 촉진하고 있습니다. 2023년에는 주요 기업들의 기술력과 시장이 전망되고 있으며, 국내 시장의 특성과 경쟁 구도가 주요한 요소로 작용하고 있습니다.

• 2-3. 주요국 수소 산업 정책 동향

• 미국, 독일, 일본 등 주요국들은 각각 수소 경제 활성화를 위한 정책을 적극 추진하고 있습니다. 미국은 청정수소 확대 전략 및 DOE 수소 R&D 전략을 포함하여 다양한 정책을 마련하고 있으며, 독일은 2045 기후 목표 실현을 위한 정책을 수립하고 있습니다. 또한, 일본은 수소·암모니아 공급망 투자 촉진 방안을 발표하며 수소 사업을 활발히 전개하고 있습니다. 이러한 정책들은 글로벌 수소 경제 성장에 중요한 영향을 미치고 있습니다.

3. 국가별 수소 산업 정책 및 전략

• 3-1. 미국 수소 산업 동향 및 정책

• 미국의 수소 산업 시장 동향은 크게 수소 생산·저장·운송 시장, 연료전지 시장, 그리고 수소자동차 시장으로 나뉘어 분석할 수 있습니다. 1) 미국 수소 산업 시장 현황 (1) 미국 수소 생산·저장·운송 시장: 미국은 청정 수소 확대 전략을 통해 수소 생산, 저장 및 운송 분야에서 혁신적인 기술을 도입하고 있습니다. (2) 미국 연료전지 시장 동향: 미국은 연료전지 기술에 대한 상당한 투자를 하고 있으며, 다양한 응용 분야에서의 성장이 기대됩니다. (3) 미국 수소자동차 시장 동향: 수소자동차 시장은 점점 늘어나고 있으며, 주요 자동차 제조사들이 수소차 모델을 출시하고 있습니다. 2) 미국 수소 산업 관련 정책 동향 (1) 청정수소 확대 전략: 본 전략은 수소 경제를 활성화하기 위한 기초적인 정책 중 하나로, 연방 정부와 주 정부의 협력이 필수적입니다. (2) DOE 수소 R&D 전략: 에너지부(Department of Energy)는 수소 기술 연구개발을 지원하고 있으며, 수소경제 로드맵을 통해 목표를 설정하고 있습니다.

• 3-2. 독일 수소 산업 동향 및 정책

• 독일의 수소 산업은 2045 기후 목표 실현을 위한 다양한 전략을 추진하고 있습니다. 1) 독일 수소 산업 시장 동향 (1) 독일의 수소 생산·저장·운송 시장은 지속적으로 성장하고 있으며, 기후 친화적인 기술에 대한 수요가 높습니다. (2) 독일 연료전지 시장 또한 긍정적인 성장세를 보이고 있습니다. 2) 독일 수소 산업 관련 정책 동향 (1) 독일 국가수소전략은 수소 생산과 수요를 위한 종합적인 접근 방식을 제공하며, 이를 통해 장기적인 수소 경제 모델을 수립하고 있습니다. (2) 독일 수소 프로젝트를 통해 다양한 파일럿 프로젝트가 진행되고 있으며, 이를 통해 기술적 진전을 이루어내고 있습니다.

• 3-3. 영국, 프랑스, 일본 등 주요국 수소 전략

• 영국, 프랑스, 일본 등은 수소 경제의 활성화를 위해 다양한 정책과 전략을 수립하고 있습니다. 1) 영국: 2050 탄소중립 전략과 영국 수소 전략은 수소 생산과 활용 증대를 목표로 하고 있으며, 산업 탈탄소화 전략의 일환으로 수소의 역할을 강화하고 있습니다. 2) 프랑스: 프랑스는 수소에 관한 정부명령 및 국가수소위원회 출범을 통해 수소 전략을 실천하고 있으며, 이를 통해 수소 경제 체계를 구축하고 있습니다. 3) 일본: 일본은 수소·암모니아 공급망을 확장하고 대규모 수소 서플라이 체인 구축 프로젝트를 통해 수소 경제에서의 입지를 넓히고 있습니다.

4. 연료전지 기술 개발 동향

• 4-1. 연료전지 구성요소별 기술 현황

• 연료전지는 다양한 구성요소로 이루어져 있으며, 각 구성요소별로 별도의 기술 현황이 보고되고 있습니다. 수소연료전지의 전해질 종류에는 고분자 전해질 연료전지(PEMFC), 알칼리 연료전지(AFC), 인산형 연료전지(PAFC), 용융탄산염 연료전지(MCFC), 그리고 고체 산화물 연료전지(SOFC) 등이 있습니다. 각 전해질의 특성과 기술 개발 동향은 각각 다르며, 특히 PEMFC의 경우 최근 중량감소, 비용 절감 및 효율 향상 등의 방향으로 기술 개발이 이루어지고 있습니다.

• 4-2. 연료전지 시장규모 및 발전단가 전망

• 2023년 연료전지 시장은 꾸준히 성장하고 있으며, 주요 제품군의 시장규모가 증가할 것으로 전망됩니다. 특히, 연료전지의 발전단가는 발전 효율이 개선됨에 따라 지속적으로 낮아지는 추세를 보이고 있습니다. 각국의 정책 지원 및 시장 요구에 힘입어 연료전지의 보급이 확산되고 있습니다.

• 4-3. 대표 기업 동향 분석

• 연료전지 산업에서의 대표기업으로는 두산퓨얼셀과 블룸에너지가 있습니다. 두산퓨얼셀은 매출 현황과 사업 확장 계획을 통해 해당 시장에서 강력한 위치를 차지하고 있으며, 블룸에너지는 핵심 제품의 경쟁력을 강화하고 해외 진출을 모색하고 있습니다. 두 기업 모두 연료전지 기술의 발전과 시장 확대를 위해 지속적으로 노력하고 있습니다.

5. 수소자동차 및 수소충전소 현황

• 5-1. 수소자동차 시장 동향

• 2023년도 수소자동차 시장은 글로벌 전동사륜차(xEV) 시장의 동향과 밀접하게 관련되어 있으며, 수소차의 시장 규모와 판매량이 지속적으로 증가하고 있습니다. 특히, 2023년 상반기 수소차 판매량이 증가하며 긍정적인 성장을 보였습니다. 국내에서도 전기·수소차 보급이 활발하게 이루어지고 있으며, 이러한 추세는 향후 수소자동차의 시장 확장에 큰 기여를 할 것으로 기대됩니다.

• 5-2. 수소충전소 현황 및 정책

• 수소충전소는 수소자동차의 보급 확산을 위해 필수적인 인프라로 자리잡고 있으며, 여러 국가는 수소충전소의 설치를 적극 모색하고 있습니다. 글로벌 시장에서는 수소충전소의 수가 증가하고 있으며, 국내 역시 전기·수소충전소의 설치가 활발히 진행되고 있습니다. 또한, 주요국에서는 수소차와 수소충전 인프라를 지원하기 위한 보조금 정책을 시행하고 있습니다. 미국, 독일, 일본, 중국 등 다양한 국가에서 이러한 정책이 추진되고 있습니다.

• 5-3. 주요국 수소자동차 정책 동향

• 미국은 무공해 자동차 시장의 성장과 함께 수소자동차 및 수소충전소 분야의 동향을 강화하고 있으며, 2050년까지 운송 부문 탈탄소화 계획을 수립하였습니다. 독일은 국가수소전략 강화 정책을 통해 H2River 프로젝트와 핵심 수소 네트워크 구축을 추진하고 있습니다. 일본과 중국도 각각의 정책을 통해 수소자동차의 보급과 관련한 지원을 아끼지 않고 있으며, 이는 글로벌 수소자동차 시장의 성장을 가속화하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다.

6. 수소 생산·저장·운송 기술 동향

• 6-1. 수소 생산 기술 현황

• 수소 생산 기술은 현재 여러 가지 방식으로 진행되고 있으며, 특히 CCS(탄소 포집 및 저장)와 블루수소 기술이 주목받고 있습니다. 글로벌 수소 생산 시장은 지속적으로 성장하고 있으며, 그린수소 시장과 기술 개발도 활발하게 이루어지고 있습니다. 국내 수소 생산 시장 역시 이러한 글로벌 동향과 발맞추어 성장하고 있습니다.

• 6-2. 수소 저장·운송 기술 동향

• 수소 저장 및 운송 기술은 액화수소와 암모니아 기반 청정수소 도입 전략 등이 포함되어 있으며, 글로벌 수소 저장·운송 시장 또한 확장되고 있습니다. 국내 시장에서도 이러한 기술 개발이 활발히 이루어지고 있고, 액화수소를 활용한 수소 운송의 전망은 긍정적인 상황입니다.

• 6-3. CCUS 기술과 수소경제의 연관성

• CCUS(탄소 포집, 활용 및 저장) 기술은 수소경제와密접한 관련이 있으며, 특히 블루수소 생산 과정에서 CCUS의 활용이 중요한 역할을 합니다. 이러한 기술들은 수소의 생산과 저장, 운송의 효율성을 높이고, 수소 경제의 지속 가능한 발전에 기여할 것으로 기대되고 있습니다.

결론

• 리포트에서 도출된 주요 발견은 수소연료전지와 수소자동차, 수소 생산·저장·운송 분야의 긍정적인 시장 성장과 주요국의 정책 지원이 중요하다는 것입니다. CCUS 기술은 이 과정에서 탄소 저감 및 수소경제의 지속 가능성에 기여하는 핵심 요소로 부각되고 있습니다. 두산퓨얼셀과 블룸에너지는 연료전지 기술의 발전을 주도하며, 수소경제 활성화에 앞장서고 있습니다. 그러나 기술적 한계와 시장 초기 단계의 도전 과제는 여전히 존재하며, 이를 극복하기 위해서는 추가적인 연구와 정책적 지원이 필요합니다. 미래에는 지속 가능한 수소경제를 위한 글로벌 협력과 혁신적인 기술 개발이 더욱 중요해질 것입니다. 또한, 이러한 기술들, 특히 CCUS와 연료전지의 발전은 실제 응용 가능성을 높이며, 수소경제의 실질적 적용을 가속화할 것입니다.

용어집

• 수소연료전지 [기술]: 수소연료전지는 수소와 산소의 화학 반응을 통해 전기를 생산하는 기술로, 청정 에너지원으로 주목받고 있습니다. 이 기술은 수소경제에서 중요한 역할을 하며, 다양한 산업 분야에서 응용될 수 있는 가능성을 지니고 있습니다.

• CCUS [기술]: CCUS는 탄소 포집, 활용 및 저장 기술로, 수소경제와 밀접한 연관이 있습니다. 이 기술은 이산화탄소 배출을 줄이는 데 기여하며, 수소 생산 과정에서도 중요한 역할을 합니다.

• 두산퓨얼셀 [기업]: 두산퓨얼셀은 한국의 대표적인 연료전지 제조업체로, 수소연료전지 기술 개발과 상용화에 앞장서고 있습니다. 이 회사는 국내외 시장에서 경쟁력을 높이고 있으며, 수소 경제 활성화에 기여하고 있습니다.

• 블룸에너지 [기업]: 블룸에너지는 미국의 연료전지 회사로, 혁신적인 연료전지 기술을 통해 청정 에너지 솔루션을 제공합니다. 이 회사는 글로벌 시장에서 수소연료전지의 상용화에 기여하고 있습니다.

출처 문서

• 2023 글로벌 수소경제 밸류체인별 시장·기술 동향과 사업화 전략https://m.techforum.co.kr/goods/26731
• 수소경제 활성화를 위한 수소연료전지/수소연료전지차 기술개발 동향과 글로벌 수소전략 분석https://m.techforum.co.kr/goods/25725
• 데이코인텔리전스(DACO Intelligence)https://www.idaco.co.kr/default/product/product_01.php?idx=125&mode=goods_view&topmenu=2&cate_code=CA100001