연료 전지 파워트레인 시장 규모, 점유율, 성장 및 산업 동향 분석(전력 출력(150kW 미만, 150-250kW 및 250kW 이상)별), 구성 요소별(연료 전지 시스템, 배터리 시스템, 드라이브 시스템, 수소 저장 시스템) 및 기타), 차량 유형별(승용차, 상용차, 버스) 및 지역 예측(2022~2029년)

세계 연료전지 파워트레인 시장 규모는 2021년 1억 4,400만 달러로 평가되었으며, 2022년 2억 3,580만 달러에서 2029년 12,530,300만 달러로 성장하여 2022~2029년 예측 기간 동안 연평균 성장률(CAGR) 89.3%를 나타낼 것으로 예상됩니다. .

2020년 연료전지 파워트레인 세계 시장은 전례 없는 코로나19 팬데믹으로 인해 모든 지역에서 예상보다 낮은 수요로 인해 2019년 대비 16.54% 감소했습니다.

연료전지 파워트레인(FCP)은 연료전지를 이용해 저장된 수소 에너지를 전력으로 변환하는 전기 추진 시스템입니다. FCP는 내연기관(ICE) 파워트레인에 비해 유해한 배기관 배기가스를 배출하지 않습니다. 미국 에너지부(DOE)에 따르면 FCP 채택으로 국가의 에너지 안보가 강화되었습니다. 또한, 정부 이니셔티브는 연료 기술의 급속한 발전과 함께 수소 충전 인프라의 성장을 촉진했습니다. 전지 자동차 전체 연료 전지 파워트레인 시장 성장에 영향을 미치는 효율성.

코로나19 영향 

2020년 전 세계 FCEV 생산량은 코로나19 팬데믹의 악영향으로 인해 크게 감소했습니다. 2020년 팬데믹으로 인한 폐쇄로 인해 공장이 폐쇄되거나 생산량이 감소하면서 자동차 생산이 심각한 침체로 이어졌습니다. 따라서 차량 생산량 감소는 전체 연료전지 파워트레인 시장 점유율에 부정적인 영향을 미쳤습니다. 또한, 정부가 시행하는 폐쇄 조치와 여행 및 운송 관련 활동 제한은 연료 전지 전기 자동차에 대한 수요에 큰 영향을 미쳤습니다.

예를 들어 California Fuel Cell Partnership에 따르면 2020년 미국에서 인기 있는 FCEV 모델의 판매가 크게 감소했습니다. 예를 들어 Toyota Mirai의 판매는 67% 감소했고, Hyundai NEXO는 22%, 기타 모델의 판매는 28% 감소했습니다.

2020년 중국에서는 2019년에 비해 연료전지 전기차 판매가 거의 65% 감소했습니다. 이러한 감소 추세는 2021년에도 계속되었습니다. 이러한 FCEV 판매 감소는 연료전지 파워트레인 수요에 부정적인 영향을 미쳤습니다. 그러나 한국, 독일, 일본 등의 국가에서는 그린 모빌리티에 대한 수요 증가와 정부의 수소 충전 인프라 제공 개시로 인해 2020년 매출이 증가했습니다. 더욱이 경기 침체와 코로나19로 인한 심각한 대중교통 예산 경색도 글로벌 시장에 부정적인 영향을 미쳤습니다.

최신 동향

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글로벌 시장의 트렌드로 떠오르는 청정에너지 차량 도입 증가

대중 사이에서 환경에 대한 우려가 높아지고 정부가 기후 변화 대응에 중점을 두면서 FCEV와 순수 전기 자동차(EV). 전기 자동차의 채택이 빠르게 증가하는 것과 함께 연료 전지 자동차도 미국, 한국 등 일부 선진국에서 상당한 채택을 목격하고 있습니다.

한국은 도로를 달리는 연료전지 자동차의 수가 가장 많습니다. 예를 들어, 국제에너지기구(International Energy Agency)에 따르면, 2020년 한국은 약 10,093대의 FCEV를 도로에 운행했고, 미국은 9,252대의 FCEV를 운행했습니다. 마찬가지로 중국, 일본 등 다른 국가에서도 상당수의 도로용 FCEV가 보유하고 있습니다. 정부 투자와 곧 예상되는 수소 인프라 개발로 인해 개발도상국에서도 FCEV 채택이 상당할 것으로 예상됩니다. IEA에 따르면 2020년 말까지 전 세계적으로 약 34,804대의 도로용 FCEV가 있었으며, 앞으로 그 수가 급증할 것으로 예상됩니다.

요인

 시장 성장을 가속화하기 위해 FCEV 생산량을 늘리려는 자동차 제조업체의 계획

 모든 주요 자동차 제조업체는 전 세계적으로 미래의 모빌리티 솔루션을 제공하기 위해 친환경 모빌리티 개발에 주력하고 있습니다. 이에 자동차 제조사들은 연료전지 파워트레인이 필요한 전기자동차, 연료전지 전기차 등 그린 모빌리티 솔루션 생산을 늘리기 위해 막대한 투자를 하고 있다. 예를 들어 현대차그룹은 2021년 9월 2028년까지 모든 상용차에 수소연료전지차를 제공하겠다는 전략을 발표했다. 현대차그룹은 전기차와 함께 수소연료전지차도 계속 개발하겠다고 밝혔다. 또한 회사는 2023년에 새로운 수소 연료전지 파워트레인을 출시하겠다는 계획도 발표했습니다.

마찬가지로 BMW, Toyota Motor Corp, Daimler 등의 자동차 제조업체도 미래 모빌리티 솔루션을 제공하기 위해 수소 연료 전지 기술을 채택하고 있습니다. 2020년에 Toyota는 연료전지 파워트레인용 연료전지 시스템을 재설계하여 주요 구성 요소 수를 줄이고 연료전지 차량의 다른 측면을 개선하여 생산 비용을 2/3로 줄이고 제조 능력을 연간 거의 30,000대로 향상시킬 수 있었습니다. 따라서 FCEV 생산 개발 및 확대에 이러한 주요 업체의 참여는 예측 기간 동안 시장 성장에 기여할 것입니다.

시장 성장을 촉진하는 높은 연비와 긴 주행 ​​거리

연료전지 전기자동차(FCEV)는 수소를 연료로 사용하여 구동됩니다. FCEV는 기존 IC 엔진 차량에 비해 연료 효율이 더 높습니다. 예를 들어, 미국 에너지부 수소 프로그램에 따르면 일반적인 운전 조건에서 가솔린< /a> 기존 차량의 엔진은 휘발유의 화학 에너지를 차량 이동에 필요한 동력으로 변환하는 효율이 20% 미만입니다. 이에 반해 FCEV의 에너지는 가솔린 IC 엔진에 비해 연료 소비량을 50% 이상 절감하는 효과에 해당합니다.

또한 수소는 지구상에 원소로 풍부하게 존재하며, 메탄(CH4), 물(H2O) 등의 화합물에서도 발견됩니다. 따라서 순수 수소(H2)는 이들 화합물로부터 분리된 후 FCEV에 활용됩니다. 풍부한 가용성과 낮은 생산 비용으로 인해 수소 연료 비용은 가까운 미래에 하락할 것으로 예상됩니다. 이에 반해 휘발유, 경유 등 기존 화석연료의 가격은 제한된 가용성과 비싼 생산 비용으로 인해 급격하게 상승하고 있습니다.

게다가 상용화를 위해 제작된 FCECV는 가득 채운 상태에서 약 385~700km(240~435마일)의 주행 거리를 가지며, 이는 기존 차량과 비슷하고 배터리 전기 자동차(BEV)보다 높습니다. FCEV의 높은 연비와 효율성은 수소 연료의 높은 에너지 밀도, 대체 연료에 비해 긴 주행 ​​거리 등의 다른 요인과 결합되어 예측 기간 동안 시장의 성장을 이끌 것으로 예상됩니다.

제한 요인

수소 생산, 저장, 유통 인프라 부족으로 시장 성장 제한 

수소 생산, 저장, 운송, 유통 인프라 부족은 전 세계적으로 시장 확장을 방해하는 가장 큰 장애물 중 하나입니다. 연료로서의 수소는 가연성이 높고 저장이 어렵습니다. 수소 누출로 인해 심각한 화재 위험이 발생합니다.

또한 수소는 디젤이나 휘발유 연료에 비해 더 쉽게 점화됩니다. 더욱이 수소는 무취, 무색, 무미의 특성으로 인해 누출 및 발화 감지가 더욱 어렵습니다. 따라서, 수소 연료의 생산, 저장 및 유통을 위해 잘 개발된 인프라는 연료 전지의 파워트레인에 동력을 공급하는 데 매우 중요합니다. 그러나 초기 기술이기 때문에 선진국과 신흥 경제국에서 수소 연료 저장 및 유통에 사용할 수 있는 시설이 부족하여 FCEV 채택이 제한되고 시장 성장이 더욱 제한되고 있습니다.

세분화 

전력 출력 분석으로

승용차 및 상업용 차량에 대한 수요 증가로 인해 150kW 미만 부문이 지배할 것

전력 출력을 기준으로 시장은 150kW 미만, 150~250kW, 250kW 이상으로 분류됩니다.

150kW 미만 부문이 2021년 시장을 장악했으며 예측 기간 내내 계속해서 우위를 점할 것으로 예상됩니다. 대부분의 연료전지 전기자동차, 특히 전 세계적으로 판매되는 승용차의 출력은 150kW 미만입니다. 예를 들어, 가장 잘 팔리는 연료전지 자동차 중 하나인 토요타 미라이(Toyota Mirai)는 128kW의 출력을 제공하는 파워트레인을 갖추고 있습니다. 따라서 연료전지 승용차에 대한 수요 증가가 가까운 미래에 해당 부문의 성장을 주도할 것으로 예상됩니다.

250kW 이상이 가장 빠르게 성장하는 부문입니다. 250kW 이상의 연료전지 전기 엔진 장치는 대형 상용차 애플리케이션용으로 설계되었습니다. 연료전지 자동차는 빠른 주유와 장거리 주행이 가능해 상업공간에서 인기를 얻고 있다. 따라서 대형 상용차에서 출력이 더 높은 연료전지 차량에 대한 수요가 증가하면서 250kW 이상의 부문에 대한 수요가 급증할 가능성이 높습니다.

150~250kW 파워트레인은 중형 대형 차량 화물 운반선에 사용됩니다. 특히 대중교통 버스, 유틸리티 애플리케이션 등 중소형 상업용 차량에 사용됩니다. . 상업용 FCEV의 더 높은 출력에 대한 수요 증가는 가까운 미래에 세그먼트 성장을 주도할 가능성이 높습니다.

성분 분석별

수소 저장 시스템 관련 기술 개발에 힘입어 수소 저장 시스템 부문 선두

시장은 부품을 기준으로 연료전지 시스템, 배터리 시스템, 구동 시스템, 수소 저장 시스템 등으로 분류됩니다.

연료전지 시스템 부문은 예측 기간 동안 가장 높은 CAGR로 시장에서 가장 큰 점유율을 차지하고 있습니다. FCEV의 연료전지 시스템은 가장 중요하고 가장 비싼 부품 중 하나입니다. 연료전지 시스템은 수소전기차 원가의 약 60%를 차지하는 연료전지로 구성된다. 따라서 FCEV 판매 증가로 인해 연료전지 시스템에 대한 수요가 급증하고 있으며, 이는 연료전지 시스템 부문 성장을 더욱 촉진하고 있습니다.

배터리 시스템은 시장에서 두 번째로 큰 점유율을 차지하고 있습니다. 모든 연료전지 전기 자동차(FCEV)는 다른 전기 자동차와 달리 전기를 사용하여 전기 모터에 동력을 공급합니다. 저전압 보조 배터리는 차량 시동을 걸고 차량 액세서리에 전력을 공급하기 위해 전기를 공급합니다. 2차 고전압 배터리는 회생제동으로 생성된 에너지를 저장해 전기 견인모터에 보조 전력을 공급한다. 고용량 에너지 저장을 위한 첨단 배터리 시스템과 FCEV의 다른 기능을 위한 보조 배터리에 대한 수요 증가가 세그먼트 성장을 주도할 것으로 예상됩니다.

드라이브 시스템 부문은 시장에서 상당한 점유율을 차지하고 있습니다. 구동 시스템은 연료 전지와 견인 배터리 팩의 전력을 사용하고 모터를 제공하여 바퀴 구동을 시작합니다. FCEV의 탄소배출 제로 및 경제적인 구동 시스템에 대한 수요 증가는 세그먼트 성장을 촉진할 것으로 예상됩니다.

수소 저장은 시장에서 상당한 점유율을 차지하고 있습니다. 수소 저장은 완전한 FCP에서 중요한 저장 시스템입니다. 저장된 수소가스를 초고압으로 압축해 차량의 주행거리를 ​​늘려줍니다. 따라서 차량 안전을 위한 수소 저장을 위한 고급 저장 방법에 대한 연구 개발이 증가하면 부문 성장이 가속화될 가능성이 높습니다.

기타 부문은 상당한 시장 점유율을 차지하고 있습니다. 다른 부문에는 추진에 도움이 되는 전기 모터 및 전력 제어 장치가 포함됩니다. 차량을 더욱 조용하고, 매끄럽고, 효율적으로 유지 관리할 수 있습니다. 전 세계적으로 친환경 모빌리티에 대한 수요가 증가하면서 FCEV 판매가 증가하고 세그먼트 성장이 더욱 촉진됩니다.

차량별 type 분석

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승용차 채택 증가에 힘입어 승용차 부문 지배

시장은 승용차, 상용차, 버스 등 차량 type를 기준으로 분류됩니다.

차량 type별로는 승용차 부문이 2021년 시장을 장악했으며 예측 기간 동안 가장 빠른 CAGR을 보일 것으로 예상됩니다. 승용차는 연료전지 기반 파워트레인 사업의 주축이다. 토요타 미라이(Toyota Mirai), 현대 넥쏘(Hyundai NEXO) 등 승용차 연료전지 차량의 인기가 높아지는 것과 전 세계적으로 증가하는 친환경 모빌리티에 대한 수요를 충족시키기 위해 연료전지로 구동되는 새로운 승용차를 출시하려는 자동차 제조사의 노력이 결합되어 자동차 시장이 더욱 활성화될 것으로 예상됩니다. 예측 기간 동안 세그먼트 성장.

버스 부문은 예측 기간 동안 높은 CAGR을 보일 것으로 예상되는 가장 빠르게 성장하는 부문입니다. 제조업체는 신뢰성과 내구성에 대한 대중교통 기관의 목표를 달성하기 위해 연료 전지 버스 기술 발전에 막대한 투자를 하고 있습니다. 그러나 부품 교체, 공급 문제, 수소 연료 비용 등은 연료전지 전기버스를 배치하는 대중교통 기관에게 여전히 어려운 과제입니다. 따라서 이러한 요소는 예측 기간 동안 이 세그먼트의 성장에 영향을 미칩니다.

상용차 부문은 상당한 시장 점유율을 차지하고 있습니다. 상업용 차량은 개인 물품과 사람을 운송하는 데 사용되는 등록이 필요한 차량입니다. 일부 아시아 태평양 국가는 상용 연료전지 자동차 부문에서 상당한 비중을 차지하고 있습니다. 장거리 주행과 빠른 재급유 기능으로 인해 전 세계적으로 상업용 연료 전지 차량의 채택이 증가하면서 해당 부문의 성장이 촉진될 가능성이 높습니다.

지역적 통찰력

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2021년에는 아시아 태평양 지역이 이 시장을 장악했으며 예측 기간 내내 가장 빠른 CAGR로 계속해서 지배력을 유지할 것으로 예상됩니다. 한국과 중국 등의 경제에서 연료전지 자동차 채택이 급증하면서 시장 성장을 주도하고 있습니다. 한국 정부는 이 지역의 수소 인프라 개선에 중점을 두고 있습니다. 예를 들어, 2021년 12월 한국 정부는 2022년 말까지 고속도로를 따라 43개의 수소 충전소를 발표했습니다. 정부는 녹색 모빌리티 도입에 중점을 두고 있습니다.

2021년 북미는 두 번째로 큰 점유율을 차지했습니다. 캘리포니아 지역의 FCEV 수요 증가가 시장 성장을 주도하고 있습니다. 2022년 2월, Chevron U.S.A. Inc.와 Iwatani Corporation of America(ICA)는 30개의 수소 연료 충전소. 캘리포니아 대기 자원 위원회(CARB)는 캘리포니아가 약 250,000대의 연료 전지 차량을 지원하기 위해 176개 이상의 수소 충전소를 보유하게 될 것으로 예측합니다. 따라서 수소 인프라 개발과 무공해 차량에 대한 수요 증가는 특정 지역의 시장 성장을 주도합니다.

유럽 시장은 3,200만 달러의 자금을 지원하는 JIVE 프로젝트(유럽 전역의 수소 차량을 위한 공동 이니셔티브)에 자금을 조달하는 연료 전지 및 수소 공동 사업(FCH JU)과 같은 계획이 특징입니다. JIVE 프로젝트는 2023년까지 유럽 전역에 291대의 연료전지 버스를 제공하는 것을 목표로 하고 있습니다. 마찬가지로 독일, 프랑스, ​​스페인과 같은 국가에서도 FCV의 장기적인 사용을 지원하기 위해 HRS 배포 목표를 설정했습니다. 따라서 이러한 요인들이 이 지역 시장의 성장을 촉진합니다.

기타 국가도 예측 기간 동안 상당한 성장률을 기록할 것으로 예상됩니다. 칠레, 아르헨티나, 코스타리카 등의 국가에서는 저탄소 수소를 채택하여 특정 지역의 시장 성장을 촉진했습니다.

업계 주요 기업 

경쟁을 주도하기 위한 연료 전지 파워트레인 기술 개발에 대한 관심 증가

시장은 매우 세분화되어 있으며 이 업계에서 활동하는 여러 글로벌 플레이어가 주도하고 있습니다. 두 회사는 보다 광범위한 연료 전지 파워트레인 고객 기반을 포괄하기 위해 제품 범위를 확장하는 데 중점을 두고 있습니다. 더욱이 연료전지 시스템은 장거리 화물 운송 및 무거운 화물 운송을 위해 배터리-전기 솔루션보다 더 실용적인 솔루션으로 떠오르고 있습니다. 따라서 중부하 작업용 연료 전지 관련 파워트레인의 기술 발전은 여러 시장 참여자들의 핵심 초점 영역입니다.

다양한 제품 포트폴리오를 갖춘 Robert Bosch GmbH 시장 선두주자로 등장

Robert Bosch GmbH는 자동차 솔루션, 산업 기술, 에너지 및 건축 기술 분야에서 200년 이상의 경험을 보유하고 있습니다. 독일에 설립 및 본사를 두고 있으며 약 60개국에서 보다 포괄적인 글로벌 입지를 확보하고 있습니다. 이 회사는 파워트레인 부문에서 연료 전지 스택, 전기 공기 압축기, 수소 가스 인젝터, 양극 재순환 송풍기, 탱크 밸브, 연료 전지 제어 장치, e-액슬 및 고전압 DC 컨버터 3evo를 제공합니다. Bosch는 자동차 및 자동차 부품 분야에서 상당한 수익을 공유하고 있습니다. 유럽은 회사의 수익 지분에 크게 기여합니다.

소개된 주요 회사 목록:

• Cummins Inc.(미국)


• Robert Bosch GmbH(독일)


• Denso Corporation(일본)


• Ballard Power Systems (캐나다)


• FEV 그룹(캐나다)


• Nuvera Fuel Cell LLC. (미국)


• 플러그 전원(미국)


• SFC에너지(독일)


• 블룸에너지(미국)


• Ceres Power(영국)

주요 산업 발전:

• 2022년 6월 Bloom Energy는 75년 동안 럭셔리 및 자동차 분야의 글로벌 리더인 Ferrari와 파트너십을 맺어 2030년까지 제조 부문에서 탄소 중립을 이루기 위한 새로운 속도를 설정했습니다. 회사는 다음과 같이 발표했습니다. Bloom의 고체 산화물 연료 전지 이탈리아 마라넬로에 위치한 본사와 함께 확장 중인 Ferrari 제조 시설에서


•  2022년 4월, Nuvera Fuel Cells는 노르웨이에 본사를 둔 엔지니어링 서비스 회사인 Hytech AS와 양해각서(MOU)를 체결한 구매 주문서를 받았습니다. 회사는 차량 및 고정 전력 사용에서 E-45 연료 전지 엔진의 사용을 평가할 것입니다. 하이텍은 또한 누베라의 연료전지 솔루션을 활용해 수소 구동 유압 펌프와 보조 동력 장치 개발도 모색하고 있습니다.


• 2022년 3월, Nuvera Fuel Cells는 자동차, 중장비 및 산업 시장 부문을 위한 선도적인 엔진 제품 및 드라이브 시스템 제조업체인 Dayco와 전략적 관계를 체결하여 완전히 통합된 서비스를 제공합니다. 상용차용 연료전지 솔루션. 이번 파트너십을 통해 고품질 보증과 확장성을 통해 시스템 성능, 내구성, 신뢰성이 더욱 향상될 것입니다.


• 2022년 1월, 차량 및 파워트레인 개발 분야의 세계적 선도 서비스 제공업체인 FEV는 Green Corp Konnection(GCK) 산하의 GCK Motorsport를 지원하여 고성능 연료 전지 시스템을 설계하고 개발했습니다. 랠리 레이드 차량용. 회사는 50kWh 용량의 최신 세대 리튬 이온 배터리를 갖춘 200kW 온보드 연료 전지 시스템을 GCK에 제공했습니다. 배터리는 320kW(430hp 또는 435PS)의 새로운 2단 GCK 전기 모터에 전력을 공급합니다.


• 2022년 5월 Ballard Power Systems는 Wisdom Motor Company Limited, Temple water Group 및 Bravo Transport Services Limited와의 전략적 협력을 발표하여 상업용 연료전지 전기자동차(FCEV) 채택을 가속화했습니다. 홍콩. 이러한 제조 회사는 Ballard Power Systems의 연료 전지 시스템을 배포할 것입니다.

보고서 범위

인포그래픽 표현 Fuel Cell Powertrain Market

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이 보고서는 상세한 연료 전지 파워트레인 시장 분석을 제공하고 선도 기업, 제품 type, 최종 사용자, 설계 및 기술과 같은 주요 측면에 중점을 둡니다. 또한 시장 동향에 대한 통찰력을 제공하고 주요 산업 발전을 강조합니다. 위의 요소 외에도 보고서에는 최근 몇 년간 시장 성장에 기여한 여러 요소가 포함되어 있습니다.

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