수소 전력 시장 규모, 점유율 및 산업 분석, 기술별(연료 전지, 가스 터빈 등), 최종 사용자별(교통, 산업, 발전소 및 기타) 및 지역 예측(2024~2032년)

전 세계 수소 전력 시장 규모는 2024년 85억 2천만 달러로 평가되었습니다. 시장은 2024년 103억 2천만 달러에서 2032년까지 662억 4천만 달러로 성장하여 예측 기간 동안 CAGR 30.42%를 나타낼 것으로 예상됩니다.  2023년 아시아 태평양 지역은 63.6%의 점유율로 세계 시장을 장악했습니다. 

수소발전은 수소가 전기에너지로 변환되는 과정이다. 수소 연료 전지, 수소 연소 엔진, 발전기, 터빈 등과 같은 수소 기술은 수소를 전기로 변환합니다.

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수소 전력은 양성자 교환막(PEM), 고체 산화물 연료 전지(SOFC) 등과 같은 수소 및 수소 기반 연료 전지에 대한 연구 개발이 증가함에 따라 향후 몇 년 동안 상당한 성장을 보일 것입니다. 산업 확장은 기존 수소 및 수소 기반 연료에서 재생 에너지로의 에너지 소비가 전 세계적으로 전환됨에 따라 더욱 선호됩니다.재생에너지지난 몇 년 동안 크게 성장하여 2021년부터 2022년까지 약 9.57%의 성장을 나타냈습니다(전체 용량에서 신규 추가 용량은 295GW). 간헐적인 문제로 인해 성장은 발전을 위한 풍력 및 태양광 프로젝트로 제한되었습니다. 따라서 백업 전원 솔루션을 제공할 필요성이 즉각 필요합니다.

코로나19 팬데믹이 수소-전력 산업 성장에 미치는 전 세계적 영향은 중간 정도였습니다. 서비스 및 기술 공급망 중단과 사회적 거리두기 규범으로 인한 활동 방해로 인해 많은 최종 사용자의 전력 소비가 방해를 받았기 때문입니다. 또한, 중국, 미국, 일본은 전력 기술에 수소를 처리하고 배치하는 주요 국가 중 하나입니다. 이들 국가는 바이러스 감염의 확산을 억제하기 위해 다양한 지역 및 국가 차원의 산업 운영 중단에 직면했으며, 이로 인해 최종 사용자 산업의 수요가 감소했습니다.

수소 전력 시장 동향

시장 규모 확대에 핵심 역할을 하는 수소 활용을 위한 정부 자금 지원 및 지원

수소 생산, 저장, 유통을 위한 인프라 구축에는 개발 및 적용의 모든 단계에서 상당한 투자가 필요합니다. 재정 지원과 정책은 수소를 전력원으로 상용화하는 데 중요한 역할을 했습니다. 정부 자금은 종종 에너지 효율성 향상, 비용 절감, 생산된 수소의 안전한 저장 및 운송 방법 개발을 포함하는 수소 기술의 연구 개발(R&D) 노력을 목표로 하며, 이는 수소 기반 전력 시스템 채택에 핵심적인 역할을 할 것으로 예상됩니다. 정책과 이니셔티브는 이러한 인프라 개발을 시작하는 데 도움이 되었으며, 청정 에너지원으로서 액체 수소의 접근성과 실행 가능성을 더욱 높여주었습니다.

예를 들어, 2021년 미국 에너지부는 에너지원인 수소 비용을 80% 절감하여 킬로그램당 비용을 5달러에서 1달러로 줄이는 것을 목표로 하는 수소 지구 샷 챌린지(Hydrogen Earth Shot Challenge)를 설립했습니다. 이 목표의 일환으로 인프라 투자 및 일자리법에는 지역 청정 수소 허브(H2Hubs) 프로그램에 대한 자금으로 70억 달러가 포함되었습니다. 수소의 비용을 낮추고 쉽게 이용할 수 있도록 유사한 계획이 전 세계 국가에서 시행되고 있습니다. 따라서, 수소의 용이한 가용성은 수소 기반의 채택 기회를 제공할 것으로 예상됩니다.연료전지예측 기간 동안 , CHP 및 발전소.

수소 전력 시장 성장 요인

시장 성장을 촉진하는 수소 구동 연료 전지의 효율성 향상

수소 전력 기술은 화석 연료에서 벗어나 에너지원을 다양화함으로써 에너지 안보에 대한 경로를 제공합니다. 전 세계 국가들은 수소 생산에 활용될 수 있는 토착 재생 가능 자원을 통해 에너지 공급을 확보하는 것이 전략적 중요성을 점점 더 인식하고 있습니다. 수소는 석탄, 천연가스, 태양에너지, 풍력, 바이오매스와 같은 다양한 국내 공급원료로 만들어진 다용도 에너지 운반체입니다. 이는 국가 에너지 안보를 강화하고 석유를 보존하며 보다 탄력적인 시스템을 위해 장거리 운송 에너지 옵션을 다양화할 수 있습니다. 이러한 다각화는 또한 수입 화석 연료에 대한 의존도를 줄여 에너지 회복력을 향상시킵니다.

수소연료전지는 기존의 연소 및 발전 기술에 비해 효율성을 제공합니다. 기존 연소 기반 발전소는 일반적으로 발전 효율이 약 35%에 달하는 반면, 수소 연료전지 시스템은 첨단 기술을 통해 최대 60% 이상의 효율을 쉽게 달성할 수 있습니다. 재생 가능한 전기는 전기 분해를 통해 수소로 전환될 수 있으며, 결과적으로 성장하는 재생 에너지 부문과 전기화하기 어려운 최종 용도를 효과적으로 결합할 수 있습니다. 이 프로세스는 또한 다음을 허용합니다.전해조스마트 전기화에서 배터리, 수요 대응, 차량-그리드(Vehicle-to-Grid) 등의 대안을 보완하고 그리드 유연성을 제공하여 수소 연료의 적용 범위를 확대합니다.

국제 재생 에너지 기구(IRENA)에 따르면 청정 수소는 새로운 응용 분야, 특히 2040년까지 청정 수소의 최대 소비자가 될 것으로 예상되는 모빌리티 부문에서 중요한 역할을 할 것으로 예상됩니다.  기존 및 신흥 응용 분야 모두에서 청정 수소를 채택하면 2040년까지 총 수요의 점유율이 75%로 증가할 수 있습니다. 2050년까지 장거리 도로 운송이 수소 수요의 약 80 Mtpa를 차지할 것으로 예상됩니다. 항공은 약 50 Mtpa, 해상은 나머지 15 Mtpa입니다.

시장 성장을 촉진하기 위한 수소 전력 부문의 기술 발전 증가

고온 전기분해, 첨단 촉매 등 수소 생산의 혁신을 통해 수소 생성의 효율성과 비용 효율성이 크게 향상되었습니다. 금속 수소화물 및 탄소 기반 재료의 개발을 포함한 향상된 저장 기술을 통해 수소의 보다 안전하고 실용적인 운송 및 저장이 가능해졌습니다. 더욱이, 수소 파이프라인 및 충전소와 같은 인프라의 발전은 더 넓은 유통 네트워크를 지원하기 위해 확대되고 있습니다. 연료전지 기술과 수소 연소 엔진의 발전으로 인해 더욱 효율적이고 신뢰할 수 있는 에너지 변환 방법이 개발되었으며, 이로 인해 수소는 기존 연료에 비해 점점 더 경쟁력을 갖게 되었습니다. 예를 들어, 2023년 9월 Nikola Motors는 최초의 수소 구동 모델 트럭인 Tre FCEV를 출시했습니다. 미국 도로에서 유일한 수소 전기 클래스 8 트럭으로 묘사되는 이 트럭은 현재 전기 버전과 함께 애리조나주 니콜라의 쿨리지 시설에서 생산되고 있습니다.

제한 요인

시장 성장을 제한하는 재생 가능 수소 및 인프라 문제의 높은 비용

재생 가능 기반 전력에 대한 경향이 증가함에 따라 연료 전지, 발전소 및 기타 발전 부문에서 재생 가능 수소 채택이 이루어졌습니다. 그러나 여러 가지 과제로 인해 광범위한 제품 채택과 시장 성장이 방해를 받고 있습니다. 재생 가능한 수소는 기존 화석 연료보다 비싸며, 석유의 경우 USD 75/bbl, 석유의 경우 USD 4~6/GJ인 장기 평균 화석 연료 가격보다 2~3배 더 높습니다.천연가스. 도로 운송에 필요한 수소 파이프라인과 연료 전지 및 저장 탱크도 비용이 더 많이 듭니다. 파이프라인의 경우 내연 기관에 비해 10~50% 더 높고 연료 전지의 경우 여러 배 더 높습니다.

더욱이, 수소를 위한 글로벌 인프라는 약 4,500km에 불과한 수소 파이프라인으로 제한되어 있어 파이프라인, 전환 장치, 액화 장치, 저장 시설을 포함한 운송 인프라에 상당한 투자가 필요하므로 필요한 초기 투자가 늘어납니다. 또한, 수소는 현재 거래되는 상품이 아니기 때문에 확립된 가격 지수가 없으며 낮은 가격 투명성과 경쟁으로 인해 소비자에게 더 높은 비용이 발생합니다. 전력용 수소 시장은 저탄소 수소, 탄소 포집 및 경제적 실현을 위해 공급망 전반에 걸쳐 통합되어야 하는 프로젝트에 대한 수요가 거의 없어 통합 및 수요 문제에 직면해 있습니다.

수소-전력 시장 세분화 분석

기술 분석별

연구 개발 이니셔티브의 성장으로 연료 전지 부문이 시장을 장악

기술을 기반으로 시장은 연료 전지, 가스 터빈 등으로 분류됩니다.

연료 전지 부문은 리튬 이온 기반 전기 자동차의 대안으로 연구 개발이 증가함에 따라 수소 전력 시장 점유율을 지배적으로 차지하고 있습니다. 연료전지 등PEMFC전기 에너지로 변환하기 위해 수소를 포함하는 SOFC는 시장에서 큰 관심을 끌고 있습니다. 예를 들어, 2024년 6월 Silverline Power는 수소 연료 기반 전기 자동차 기술을 위해 SRAM & MRAM 그룹과 약 1억 3,500만 달러 규모의 계약을 체결했다고 발표했습니다.

가스 터빈 부문은 온실 가스 배출을 줄이고 청정 에너지를 촉진하기 위한 화석 연료 기반 터빈의 대안으로 제품 사용이 증가함에 따라 예측 기간 동안 성장할 것으로 예상됩니다. 수소 기반 가스터빈은 아직 초기 단계에 있으며, 향후 더 폭넓게 채택하기 위한 연구 개발이 진행되고 있습니다. 예를 들어, 두산에너지는 2024년 2027년까지 수소만으로 구동되는 380MW급 가스터빈 개발 계획을 강화했다.

최종 사용자 분석별

운송은 온실가스 배출과 화석 연료에 대한 의존도를 크게 줄일 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

최종 사용자를 기준으로 시장은 운송, 산업, 발전소 등으로 분류됩니다.

운송 부문은 온실가스 배출을 줄이고 화석 연료에 대한 의존도를 크게 줄이는 기술의 잠재력으로 인해 시장을 지배하고 있습니다. 또한, 수소연료전지전기 자동차배터리 전기 자동차보다 주행 거리가 길어서 탄소 배출 제로 요구 사항을 준수하면서 장거리 여행에 적합합니다.

발전소는 전력 백업을 위한 연료전지 배치 증가와 발전용 수소가스 기반 터빈 사용 증가로 인해 시장에서 상당한 속도로 성장할 것으로 예상됩니다. 또한, 수소 기반 연료전지는 깨끗하고 효율적인 전력 생산을 위해 고정식 발전소에서도 주목을 받고 있습니다. 수소 터빈은 전력 수요가 높은 시기에 가동되는 피크 발전소에 사용되어 유연하고 깨끗한 백업 전원을 제공합니다.

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지역적 통찰력

시장은 북미, 유럽, 아시아 태평양 및 기타 지역에서 지리적으로 연구되었습니다.

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아시아 태평양 지역은 전력 점유율에서 지배적인 수소를 보유하고 있으며 일본, 한국, 중국이 수소 연료 전지 기술 및 인프라 개발에 막대한 투자를 하고 있기 때문에 향후 가장 빠른 속도로 성장할 것으로 예상됩니다. 2024년 지역 시장 가치는 54억 9천만 달러였으며, 2023년에는 46억 5천만 달러로 지역 시장 가치를 앞섰습니다. 지역 수소 기반 기구와 유럽연합(EU)의 강력한 노력도 수소의 전력원 상용화를 높이기 위해 주도적으로 정상회담을 조직하고 있으며, 이는 시장 성장을 뒷받침하고 있습니다. 예를 들어, 2024년 9월에는 독일, 일본, 호주, 네덜란드, 인도네시아, 중국, 인도, 미국 등의 정부 대표, C-Suite Level 수소 애호가 및 수소 플레이어가 참여할 아시아 태평양 수소 2024 정상 회담 및 전시회가 개최될 예정입니다. 이번 정상회담에서는 재생 가능한 자원으로서 수소 소비를 늘리는 것이 목표입니다. 2025년 중국 시장은 20억 6천만 달러에 이를 것으로 예상된다. 반면, 한국 시장은 2025년 10억 8천만 달러, 일본 시장은 34억 5천만 달러에 이를 것으로 예상된다.

유럽의 시장은 2025년에 12억 달러 규모의 세 번째로 큰 지역이 될 것으로 예상되며, 탈탄소화를 위한 정부의 노력으로 인해 수소 전력도 눈에 띄는 속도로 성장할 것입니다. 유럽 ​​그린 딜(European Green Deal) 및 수소 전략(Hydrogen Strategy)과 같은 계획이 시작되었으며 수소 생산, 인프라 및 연구에 상당한 투자가 이루어지고 있습니다. 이 지역에서는 특히 운송, 산업, 발전소, 난방과 같은 부문에서 지속 가능한 에너지 시스템으로 전환하는 데 있어 수소가 핵심 구성 요소임을 목격합니다. 영국 시장 규모는 2025년 2억 달러로 추산된다. 반면, 독일은 2025년 3억 2천만 달러, 프랑스와 함께 2025년 1억 7천만 달러로 시장 규모가 예상된다.

북미는 예측 기간 동안 두 번째로 빠른 연평균 성장률(CAGR) 27.56%를 기록하며 2025년에 24억 달러 규모의 두 번째로 큰 시장이 될 가능성이 높습니다. 중동 및 아프리카는 상당한 정책 변화, 기술 발전, 청정 에너지원인 수소 개발과 관련된 주요 프로젝트 이정표로 인해 시장에서 주목할 만한 점유율을 차지하고 있습니다. 나머지 세계는 2025년에 817억 8천만 달러가 될 것으로 예상됩니다. 미국 시장 규모는 2025년에 275억 6천만 달러로 추산됩니다.

주요 산업 플레이어

시장 참가자들은 경쟁 우위를 확보하기 위해 고객별 요구 사항을 충족하는 데 중점을 두고 있습니다.

글로벌 수소-전력 시장 성장은 매우 세분화되어 있으며, 핵심 플레이어와 일부 중규모 지역 플레이어가 가치 사슬 전반에 걸쳐 지역 및 국가 수준에서 전력 산업의 광범위한 기술을 제공하고 있습니다. 수많은 플레이어가 고객의 특정 요구 사항을 충족하기 위해 여러 국가에서 적극적으로 운영되고 있습니다.

2023년 1월, Plug Power와 Johnson Matthey는 수소 경제를 증대하고 Plug의 공급망을 강화하며 증가하는 연료 전지 및 전해조 수요에 부응하기 위한 파트너십을 발표했습니다. 이 파트너십은 또한 Plug Power가 2026년까지 50억 달러, 2030년까지 200억 달러의 목표 매출을 달성하는 데 도움이 될 것입니다.

최고의 수소 전력 회사 목록:

• 도시바 주식회사(일본)
• ITM 파워(영국)
• McPhy Energy S.A.(프랑스)
• 넬 수소(노르웨이)
• 발라드 전력 시스템(캐나다)
• 플러그파워(미국)
• 퓨얼셀에너지(Fuel Cell Energy Inc)(미국)
• 블룸에너지(미국)
• 지멘스 에너지(독일)
• 제너럴 일렉트릭. (우리를.)
• 두산퓨얼셀(주)(한국) 

주요 산업 발전:

• 2024년 5월:McPhy는 프랑스 Rouen 그린 수소 밸리 프로젝트를 위해 Valorem에 1MW 전해조와 수소 충전소를 공급하는 주문을 받았습니다. Valorem과 그 건설 단위인 Valrea는 노르망디 Greater Rouen 지역의 Rouen Vallee Hydrogene(RVH2) 프로젝트를 위한 McLyzer 전해조와 350bar McFilling 스테이션을 제공하기 위해 McPhy와 계약을 맺었습니다.
• 2024년 3월:다나카 귀금속공업(TANAKA Precious Metals)은 가나가와현 쇼난 공장에 500kW급 대형 순수 수소 연료전지 시스템을 설치했다고 발표했습니다. 도시바 에너지 시스템 앤 솔루션즈 코퍼레이션(Toshiba Energy Systems & Solutions Corporation)이 제작한 이 시스템은 발전 효율 관리에 도움이 되며 2026년 가동을 시작할 예정이다.
• 2024년 2월:Bekaert와 Toshiba Energy Systems and Solutions Corporation은 녹색 수소 생산을 촉진하기 위해 글로벌 파트너십을 체결했습니다. 여기에는 PEM(Proton Exchange Membrane) 전해조의 핵심 부품인 MEA(Membrane Electrode Assemblies)에 대한 전략적 협력 계약과 제조 기술 라이선스가 포함됩니다. 이번 계약은 2023년 9월부터의 협력을 바탕으로 체결되었습니다.
• 2023년 5월:Ballard Power Systems는 유럽 청정 에너지 솔루션으로부터 3.6MW의 연료 전지 시스템을 주문하여 건설 현장과 같은 중요한 고정 전력 애플리케이션을 위한 회사를 제공했습니다.전기차 충전소및 데이터 센터.
• 2022년 4월:Nel Hydrogen Fueling은 HTEC(Hydrogen Technology & Energy Corporation)로부터 H2Station 수소 연료 모듈 1개에 대한 주문을 받았습니다. 이 모듈은 캐나다 브리티시 컬럼비아 주에서 탄소 배출이 없는 경차에 연료를 공급하는 데 사용될 것입니다. 구매 주문 금액은 약 150만 달러입니다.

보고서 범위

이 보고서는 시장에 대한 자세한 분석을 제공하고 선도 기업의 제품 프로세스와 같은 주요 측면에 중점을 둡니다. 게다가, 이 보고서는 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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