수소 전해조 시장 크기 및 점유율 분석 - 성장 추세 및 예측 (2024 - 2031) 분석

수소 전해조 시장 크기와 추세

글로벌 수소 전해조 시장은 2024년 11.2억 달러로 추정되며 2031년에는 25.45억 달러에 달할 것으로 예상되며, 2024년부터 2031년까지 56.2%의 연평균 성장률(CAGR)을 보일 것으로 전망됩니다.

수소 전해조 시장의 주요 테이크어웨이

• 양성자 교환막(PEM) 부문은 2024년 시장 점유율의 36.9%를 차지할 것으로 예상되며, 수소 전해조 시장에 대한 상당한 기여를 강조하고 있습니다.
• 500kW 부문은 2024년 42.3%의 시장 점유율을 차지할 것으로 예상되어 수소 전해조 시장의 주요 기여자가 될 것으로 전망됩니다.
• 화학 산업 부문은 2024년 시장 점유율의 39.4%를 차지하며 수소 전해조 시장의 주요 기여자로서의 역할을 공고히 할 것으로 예상됩니다.
• 2024년에는 북미가 28.8%의 점유율로 1위를 차지할 것으로 예상되며, 아시아 태평양 지역이 21.5%의 점유율로 그 뒤를 이을 것으로 전망됩니다.

시장 개요:

무공해 연료에 대한 수요 증가와 친환경 수소 경제 개발에 대한 관심이 시장의 성장을 뒷받침하고 있습니다. 이 시장은 엄격한 배출 규범, 연료전지 자동차 및 고정식 발전의 광범위한 수용, 정부 정책 지원, 수소 인프라 프로젝트에 대한 투자 등의 요인으로 인해 상당한 성장을 목격하고 있습니다. 환경 보호와 지속 가능한 에너지 생산에 대한 인식이 높아지면서 자동차와 같은 다양한 최종 사용 산업에서 전해조에 대한 수요가 더욱 증가하고 있습니다.

기술 인사이트 - 유연성이 PEM 기술 채택을 주도하다

기술 측면에서 양성자 교환막(PEM) 부문은 설계 및 운영의 유연성으로 인해 2024년에 36.9%의 시장 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. PEM 전해조는 5~30bar의 넓은 범위에서 더 높은 압력으로 작동할 수 있습니다. 이러한 유연성 덕분에 PEM 기술은 다양한 최종 사용 애플리케이션을 충족할 수 있습니다. 또한 PEM은 동적 응답이 개선되었으며 다른 기술에 비해 더 빠르게 종료 및 재시작할 수 있습니다. 컴팩트한 설계 덕분에 PEM은 사용 지점 근처의 중소규모 분산형 수소 생산에 적합합니다.

발전 인사이트 - 전력 용량으로 효율을 높이는 발전소

발전량 측면에서 500kW 세그먼트는 최적의 효율성으로 인해 2024년 시장의 42.3%를 차지할 것으로 예상됩니다. 500~2,000kW 범위의 용량을 가진 전해조 장치는 규모의 경제로 인해 최대의 효율을 제공합니다. 2,000kW 이상의 대형 장치는 자본 투자는 높지만 수익은 한계가 있고, 500kW 미만의 소형 장치는 부하 활용률이 낮습니다. 500~2,000kW 세그먼트는 간헐적 수요 주기와 예정된 수요 주기를 모두 효율적으로 충족할 수 있어 높은 자원 활용도를 달성할 수 있습니다. 또한 이러한 중형 플랜트는 기존 수소 인프라 및 운송 네트워크에 쉽게 통합할 수 있습니다. 모듈식 설계로 수소 생산량이 증가함에 따라 용량을 점진적으로 확장할 수 있습니다.

최종 사용 산업 인사이트 - 소비를 주도하는 화학 애플리케이션

최종 사용 산업 측면에서 화학 산업 부문은 막대한 수소 수요로 인해 2024년 시장에서 39.4%의 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. 수소는 암모니아 생산, 석유 정제, 메탄올 합성과 같은 다양한 화학 응용 분야에서 중요한 공급 원료 및 연료로 사용됩니다. 수소는 대체할 수 없는 막대한 효용을 지닌 기본적인 산업용 가스입니다. 화학 부문은 운영 연속성을 유지하기 위해 안정적인 수소 공급에 의존합니다. 전해 수소는 화학 산업의 이러한 대량 수요를 점점 더 많이 충족시킬 준비가 되어 있습니다. 화학 플랜트의 요구 사항에 맞게 생산량을 쉽게 확장할 수 있습니다.

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지역 통찰력

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북미 수소전기분해장치 시장 동향

북미 지역의 시장 지배력은 탄소 배출을 줄이고 청정 에너지 기술을 육성하기 위한 미국 인플레이션 저감법(IRA)과 같은 정부 지원 정책에 기인한 것으로 볼 수 있습니다. 이 지역은 수소 인프라와 연료 전환 기술에 대한 막대한 투자에 힘입어 2024년 28.8%의 시장 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. 미국과 캐나다와 같은 국가에서는 친환경 수소 생산을 확대하고 산업 전반에 걸쳐 수소 기반 솔루션을 통합하는 이니셔티브를 시행하고 있습니다.

아시아 태평양 수소 전해조 시장 동향

아시아 태평양 지역은 2024년 시장 점유율의 21.5%를 차지하며 시장에서 가장 빠른 성장세를 보일 것으로 예상됩니다. 이러한 성장은 주로 중국과 일본이 주도하고 있습니다. 중국은 제14차 5개년 계획에 명시된 수소 경제 구축에 중점을 두면서 전해조 채택에 상당한 기회를 창출했습니다. 한편 도요타 쓰쇼, 에어 리퀴드, 파나소닉과 같은 일본 기업들은 대규모 프로젝트와 연료전지 투자 등 수소 이니셔티브에 적극적으로 참여하고 있어 아시아 지역의 시장 확대에 더욱 박차를 가하고 있습니다.

주요 국가별 수소 전해조 시장 전망

중국 수소 전해조 시장 동향

중국은 재생 에너지 프로젝트에 대한 정부의 막대한 지원과 투자에 힘입어 수소 전해조 용량 분야에서 글로벌 리더로 급부상했습니다. 2023년 말까지 중국의 전해조 설치 용량은 1.2기가와트(GW)에 달해 전 세계 전체의 50%를 차지할 것으로 예상되며, 이는 국제에너지기구가 2020년 보고한 데이터의 10% 미만에서 크게 증가한 수치입니다. 이러한 확장의 주목할 만한 사례로는 2023년에 가동을 시작한 시노펙의 260메가와트(MW) 규모의 신장 쿠카 프로젝트가 있습니다. 이 시설은 현재 세계 최대 규모의 태양광 수소 프로젝트이며, 태양광을 전기 분해에 활용하여 연간 2만 톤의 그린 수소를 생산하는 것을 목표로 하고 있습니다.

미국 수소 수전해 시장 동향

미국은 수소 생산 세금 공제와 같은 정부 이니셔티브에 힘입어 수소 전해조 보급이 급증하고 있습니다. 이 프로그램은 저공해 수소 생산을 장려하는 것을 목표로 하며, 자금 지원을 통해 프로젝트 개발을 가속화할 것으로 예상됩니다. 2023년 미국은 플러그 파워의 그린 수소 프로젝트와 같은 여러 대규모 수소 프로젝트를 발표하며 수소 전해조 시장의 탄탄한 성장 궤도를 예고했습니다.

독일 수소 전해조 시장 동향

독일은 야심찬 기후 목표를 달성하기 위해 그린 수소 생산에 주력하는 수소 전해조 시장의 핵심 플레이어입니다. 독일은 국가 수소 전략의 일환으로 수소 기술에 94억 1,800만 달러를 투자할 계획입니다. 이 투자는 전해조 용량을 크게 향상시켜 저탄소 경제로의 전환을 지원할 것으로 기대됩니다.

일본 수소 전해조 시장 동향

일본은 수소를 에너지 믹스에 통합하는 데 중점을 두고 수소 전략을 발전시키고 있습니다. 일본 정부는 2030년까지 수소 공급량을 300만 톤으로 늘린다는 목표를 세웠습니다. 플러그 파워(Plug Power)의 자료에 따르면 일본은 2023년 수소 연료전지차 보급을 촉진하기 위해 수소 연료전지차 도입 보조금 프로그램을 업그레이드하는 등의 정책을 시행하여 수소 전해조 시장을 더욱 활성화할 계획입니다.

한국 수소 전해조 시장 동향

한국은 2025년까지 수소 생산 및 인프라에 25억 달러를 투자할 계획으로 수소 경제를 빠르게 확장하고 있습니다. 정부는 연간 620만 톤의 수소를 생산하여 전해조 수요를 크게 늘리는 것을 목표로 하고 있습니다. 이 이니셔티브는 2050년까지 탄소 중립을 달성하겠다는 한국의 약속과도 일치합니다.

시장 집중도 및 경쟁 환경

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주요 개발 사항:

• 2023년 9월, Enapter AG는 확장성을 용이하게 하고 산업 및 연료 공급 애플리케이션을 위한 수소 프로젝트의 배치를 간소화하도록 특별히 설계된 모듈형 전해조인 AEM Flex 120을 출시하여 제품 라인업을 강화할 계획을 발표했습니다. Enapter AG는 확장 가능한 수소 생산 솔루션의 선도적 공급업체로, 고급 음이온 교환막(AEM) 전해조 개발 및 제조를 전문으로 합니다.
• 2023년 6월, 에어리퀴드와 지멘스 에너지는 대용량 수소 생산 시설을 지원하기 위해 대규모 양성자 교환막(PEM) 전해조를 공동 개발, 제조 및 배치하는 파트너십을 체결했습니다. 산업용 가스 및 헬스케어 솔루션 분야의 글로벌 리더인 에어리퀴드는 프랑스에 본사를 두고 75개국 이상에서 사업을 운영하며 산업 공정, 헬스케어 및 에너지 전환을 위한 혁신적인 기술을 제공하고 있습니다. 독일에 본사를 둔 지멘스 에너지는 지속 가능한 에너지 시스템 발전에 주력하는 유명한 에너지 기술 기업입니다.
• 2023년 6월, ITM 린데 일렉트롤리시스 GmbH와 네스테는 핀란드에 친환경 수소 생산을 전담하는 100MW 규모의 수전해 공장 건설을 위한 조인트벤처를 설립하는 양해각서(MOU)를 체결했습니다. ITM 린데 일렉트롤리시스 GmbH는 ITM 파워와 린데의 합작회사로 첨단 양성자 교환막(PEM) 수전해기를 사용해 대규모 그린 수소 솔루션을 제공하는 전문 기업입니다. 핀란드에 본사를 둔 재생 에너지 선구자인 네스테는 재생 디젤, 항공 연료, 순환 화학 제품 생산 등 지속 가능한 혁신으로 세계적으로 인정받고 있으며 산업 전반의 탄소 배출을 줄이는 데 중점을 두고 있습니다. 이번 파트너십은 재생 에너지와 탈탄소화 노력을 발전시키려는 두 회사의 노력과 일치합니다.

글로벌 수소 전해조 시장 플레이어가 따르는 주요 전략

• 기존 플레이어: 이 시장을 선도하는 기업들은 혁신적인 제품을 출시하기 위해 연구 개발에 막대한 투자를 하고 있습니다.
• 예를 들어, Nel ASA, ITM Power 및 Siemens Energy와 같은 주요 업체는 연간 매출의 10% 이상을 R&D에 할당합니다. 이를 통해 자본 비용을 줄이면서 고효율 전해조를 개발할 수 있었습니다.
• 중견 기업: 중간 규모의 플레이어는 더 넓은 고객층을 유치하기 위해 예산 친화적인 전해조 제품을 제공하는 데 중점을 둡니다. 이들은 생산 공정을 최적화하고 저가의 원자재를 활용하여 가격 경쟁력을 유지합니다. 일부는 고객의 요구에 따라 용량을 점진적으로 확장할 수 있는 모듈식 설계를 채택합니다. 이를 통해 리소스 활용도를 극대화하고 대형 경쟁업체에 맞서 비용 경쟁력을 유지할 수 있습니다.
• 소규모 플레이어: 소규모 업체들은 특화된 애플리케이션을 공략하여 성공을 거두었습니다. 예를 들어, Enapter는 분산형 수소 생산에 적합한 음이온 교환막 전해조 개발에만 집중하고 있습니다. H-Tec Systems는 수소 연료 충전소를 위한 휴대용 플러그 앤 플레이 시스템을 제공합니다. 플러그 파워와 같은 틈새 업체는 대기업이 간과한 기회를 포착하는 데 도움을 줍니다.

신흥 스타트업 - 글로벌 수소 전해조 산업 생태계

• 혁신적인 기술: Hydrogonic은 고체 산화물 전해조와 통합된 마이크로-CHP 시스템을 개발합니다. 이를 통해 주거 및 상업용 고객을 위한 비용 효율적인 현장 수소 생산 및 발전이 가능합니다. 코펜하겐 수소 연료 전지는 나노 기술을 활용하여 양성자 교환막 전해조 효율과 안정성을 향상시킵니다.
• 지속 가능한 솔루션: 아반티움은 기존 설계보다 희귀 물질을 30% 적게 소비하는 산화알루미늄 기반 전해조를 제작합니다. 또한 재생 가능한 전원으로 작동할 수 있습니다. 리퀴드윈드는 폐해양 플라스틱을 음극 촉매로 활용하는 전기분해 기술의 상용화를 목표로 합니다. 이는 순환 탄소 경제를 촉진합니다.
• 시장 기여: Lyten은 수소 연료 충전소 및 자재 취급 장비 제조업체를 위한 맞춤형 알칼리성 전기분해 솔루션을 제공합니다.

수소 전해조 시장 업계 뉴스

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• 탄소 배출을 줄이기 위한 전략의 일환으로 재생 에너지를 도입하려는 전 세계 정부의 관심이 높아지면서 수소 전기분해기에 대한 수요도 증가할 것입니다. 대부분의 국가는 전체 에너지 믹스에서 재생 가능한 전기로 생산되는 수소, 특히 그린 수소의 비중을 늘리겠다고 약속했습니다. 수소 경제 개발에 대한 이러한 집중은 전해조 설치를 크게 늘릴 것으로 예상됩니다.
• 현재 북미 지역은 정부의 지원 정책과 이니셔티브로 인해 수소 전해조 시장을 주도하고 있습니다. 그러나 중국, 일본, 한국이 주도하는 아시아 태평양 지역이 가장 빠른 성장을 보일 것으로 보입니다. 이들 국가는 야심찬 수소 로드맵을 발표하고 수소 인프라와 애플리케이션 구축을 위해 적극적으로 노력하고 있습니다. 아시아 태평양 지역의 전체 연료전지 자동차 판매량도 빠르게 증가하고 있어 전해조 수요를 촉진할 것입니다.
• 수소 전해조 산업에 대한 전망은 긍정적이지만, 높은 초기 비용은 여전히 광범위한 채택을 가로막는 주요 장벽으로 남아 있습니다. 전해조 킬로와트당 자본 비용을 줄이기 위해서는 기술 발전이 필요합니다. 저비용 재생 에너지의 가용성을 보장하는 것도 중요합니다. 재생 에너지 용량 확대가 지연되면 전해조 시장 성장 목표에 차질이 생길 수 있습니다. 또한, 공통된 수소 연료 표준과 업계 간 협업의 부재도 문제입니다.

시장 보고서 범위

市場の動向

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수소 전해조 시장 성장 요인

수소 생산에 대한 정부 이니셔티브 및 투자 증가

이 시장은 최근 몇 년 동안 여러 국가에서 수소 생산에 대한 정부 이니셔티브와 투자가 증가함에 따라 상당한 성장을 보이고 있습니다. 많은 정부가 대체 청정 에너지원으로 수소의 사용을 장려하고 있으며 운송, 발전, 산업 공정 및 건물에서 수소 인프라 및 적용을 촉진하기 위한 지원 정책과 제도를 도입하고 있습니다. 예를 들어, 유럽연합 집행위원회는 Horizon 2020 프로그램에 따라 2020년까지 수소 기술의 연구, 개발 및 시연을 위해 10억 5천만 달러 이상을 배정했습니다. 재생 가능한 수소 생산 및 활용과 관련된 그린 수소 계획과 같은 여러 프로젝트에 자금이 지원되고 있습니다. 독일, 프랑스, 네덜란드, 노르웨이와 같은 국가는 수소 경제에 대한 정부의 강력한 지원으로 인해 유럽에서 주요 시장으로 부상하고 있습니다.

수소 전해조 시장 기회 - 효율성 향상과 비용 절감을 위한 전해조 기술의 발전

이 시장은 기술 기업에게 전해조 시스템의 효율성을 개선하고 비용을 절감할 수 있는 발전된 기술을 개발할 수 있는 기회를 제공합니다. 전해조 멤브레인, 전극 및 스택 설계를 개선하여 시스템의 전환율을 높이고 필요한 귀금속 부하를 낮추기 위한 상당한 연구가 진행 중입니다. 전반적인 효율을 개선하면 수소 생산 비용을 낮추는 데 도움이 될 수 있습니다. 저비용 소재를 채택하고 제조 공정을 간소화하면 자본 및 운영 지출을 줄일 수 있는 잠재력도 있습니다. 복합 재료, 통합 부품 및 자동화 분야의 추가 기술 개발은 전해조 생산을 간소화할 수 있습니다.

수소 전해조 시장의 과제 - 전해조 설치와 관련된 높은 자본 비용

시장이 직면한 주요 과제 중 하나는 수전해 장치 설치와 관련된 높은 자본 비용입니다. 전해조는 물을 수소와 산소로 효율적으로 분리하기 위해 귀금속 촉매와 같은 고가의 부품이 필요하기 때문에 구매 및 설치에 자본 집약적인 장비입니다. 또한 전해조 용량을 산업 수준으로 확장하는 것도 전체 자본 지출을 증가시킵니다. 최근 몇 년 동안 기술 개선과 생산량 증가로 전해조 비용이 감소했지만, 수메가와트급 대규모 전해조 공장을 설립하는 것은 최종 사용자에게 여전히 상당한 투자 지출을 초래하고 있습니다.

市場の主要な利害関係者

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시장 세분화

• 기술 인사이트별(매출, USD Bn, 2019~2031년)
• • 양성자 교환막(PEM)
  • 알칼리 전해조(AE)
  • 고체 산화물 전해조(SOE)
  • 음이온 교환막(AEM)
• 발전 인사이트별(매출, 미화 10억 달러, 2019~2031년)
• • 500 kW
  • 500-2,000 kW
  • 2,000 kW
• 최종 사용 산업별 인사이트(매출, USD Bn, 2019~2031년)
• • 화학 산업
  • 정제
  • 전력 발전
  • 기타
• 지역별 인사이트(매출, USD Bn, 2019 - 2031)
• • 북미
    • 미국
    • 캐나다
  • 라틴 아메리카
    • 브라질
    • 아르헨티나
    • 멕시코
    • 기타 라틴 아메리카
  • 유럽
    • 독일
    • 영국
    • 스페인
    • 프랑스
    • 이탈리아
    • 러시아
    • 기타 유럽
  • 아시아 태평양
    • 중국
    • 인도
    • 일본
    • 호주
    • 대한민국
    • ASEAN
    • 기타 아시아 태평양 지역
  • 중동
    • GCC 국가
    • 이스라엘
    • 기타 중동 국가
  • 아프리카
    • 남아프리카 공화국
    • 북아프리카
    • 중앙 아프리카
• 주요 기업 인사이트
• • 지멘스 에너지 AG
  • ITM Power plc
  • Nel ASA
  • 에어 프로덕츠 앤 케미컬, Inc.
  • McPhy Energy S.A.
  • Cummins Inc.
  • Plug Power Inc.
  • 티센크루프 AG
  • Ballard Power Systems Inc.
  • Enel Green Power S.p.A.
  • Hydrogenics(커민스 계열사)
  • 프로톤 온사이트(Nel ASA 계열사)
  • H2B2 전기분해 기술
  • 그린 수소 시스템 A/S
  • 아노비온 배터리 재료