2030년 연료전지시스템 및 관련 부재 산업(일본어판)

조사결과 포인트

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제1장 총론: 연료전지 시스템·부재 시장의 전망

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수소 인프라 부족으로 보급이 진전되지 않았던 과거

탄소중립 달성을 위해 필수불가결해진 수소

‘청정’ 수소의 증산 대응이 급신장

　　표. 수소의 종류, CO2 배출 감소 효과, 개요

수소 확대로 다시 주목받는 연료전지

2030년경 시장 본격화를 위한 부재 기술 개발이 진행

　　표. 연료전지 관련 기업·연구기관의 주요 부재기술 개발 동향

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제2장 수소연료전지 관련 정책동향

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2-1. 각국의 수소연료전지 관련 정책동향

　　표. 각국(일본, 유럽, 미국, 중국, 한국)의 수소연료전지 주요 정책과 목표

2-2. 일본의 수소·연료전지 관련 정책

　　표. 일본의 수소·연료전지 관련 중요 정책

　　표. '수소기본전략'의 수소사회 실현을 위한 기본전략 10개 항목

　　표. '수소·연료전지 전략 로드맵'(2019년 3월 개정판) 주요 타깃

　　표. '수소·연료전지 전략기술 개발전략'의 개요

　　표. '수소·연료전지 전략기술개발전략'에서의

　　자동차용 연료전지 및 정치용 연료전지 현황(2019년 기준) 및 목표

　　표. '수소·연료전지 전략기술개발전략'에서 PEFC(주로 자동차용)의 기술개발 사항

　　표. '수소·연료전지 전략기술개발전략'에서 SOFC(주로 정치용)의 기술개발 사항

　　표. '수소·연료전지 전략기술 개발전략'에서 연료전지 공통기술의 기술개발 사항

　　표. '녹색성장전략' 수소 관련 항목의 현황과 과제 및 향후 대응

　　표. 제6차 에너지 기본계획 '수소사회 실현을 위한 대응의 발본 강화' 개요

　　표. 제6차 에너지 기본계획에서 수소의 비용 및 공급량 목표

2-3. 유럽의 수소·연료전지 관련 정책

　　그림. TEN-T의 도로 인프라 및 도시 결절점

　　그림. 'REPower EU' 이미지

　　그림. EU 수소 파이프라인 설치 계획 장소 이미지

2-4. 미국의 수소·연료전지 관련 정책

　　표. 인플레이션 억제법상 수소 제조 세액 공제

　　표. 드래프트판 'DOENational Clean Hydrogen Strategy and Roadmap'에서의

　　주요 수소 및 연료전지 관련 목표

2-5. 중국의 수소·연료전지 관련 정책

　　표. '에너지 절약·신에너지 자동차 기술 로드맵 2.0'의 주요 수소·연료전지 관련 목표

　　표. 중국 주요 지역의 주요 수소 및 연료전지 관련 목표

2-6. 한국의 수소·연료전지 관련 정책

　　표. '수소경제 활성화 로드맵'의 주요 수소·연료전지 관련 목표

　　표. '수소 선도국가비전'에서 수소의 생산·사용량 확대 목표

　　표. '3UP 성장전략'의 주요 목표

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제3장 연료전지 시스템 시장의 현황과 장래 전망

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3-1. 모빌리티용 연료전지 시스템 시장

　　3-1-1. 모빌리티용 연료전지 시스템의 시장규모 추이와 예측

　　　　그림·표. 모빌리티용 연료전지 시스템의 시장규모 추이와 예측

　　　　(출하대수 기준, 2020년~2025년, 2030년)

　　　　특정 자동차 OEM에 의존하는 승용차 FCV 시장 현황

　　　　경쟁자인 EV에 비해 여전히 남아있는 과제가 성장 둔화 요인

　　　　표. 출시 및 출시 예정인 주요 연료전지 승용차

　　　　향후 연료전지 전체의 시장규모 확대를 견인할 상용차

　　　　2030년에는 모빌리티 시장의 80%를 넘을 것

　　　　표. 출시 중인 주요 연료전지 상용차

　　3-1-2. 모빌리티용 연료전지 시스템 동향

　　　　표. 주요 연료전지 시스템 메이커(중국 제외)

　　　　시장의 핵심 플레이어가 될 중국 연료전지 시스템 메이커

　　　　시장 본격화 시의 비약을 향해서 준비를 진행

　　　　도표. 중국 10대 연료전지 시스템 메이커 출하실적(2016~2022년)과 점유율(누계)

　　　　연료전지 시스템의 외판에 임하는 자동차 메이커

　　　　모빌리티의 영역을 뛰어넘어 다양한 시장으로 전개

　　　　표. 도요타자동차 2세대 FC 스택의 주요 성능

　　　　표. 도요타자동차 「MIRAI」 출하대수 추이(2020~2022년)

　　　　표. 현대자동차에서 판매 중인 연료전지자동차

　　　　표. 현대자동차 넥소 출하량 추이(2020~2022년)

　　　　그림. 현대자동차 HTWO fuel cell system 이미지

　　　　표. 현대차 HTWO fuel cell system 주요 성능

　　　　그림. 혼다기연공업의 차세대 연료전지 시스템 이미지

　　　　그림. 혼다기연공업의 차세대 연료전지 시스템 판매목표

　　　　시장의 기반이 되는 연료전지 시스템

　　　　각 지역에서 주요 메이커가 등장하기 시작

　　　　표. 北京亿华通科技(SinoHytec)의 출하대수 추이(2016~2022년)

　　　　표. 北京亿华通科技(SinoHytec)의 모빌리티용 연료전지 시스템 주요 사양

　　　　표. Ballard Power Systems 상용차용 연료전지 모듈의 주요 성능

　　　　표. Ballard Power Systems 애플리케이션별 매출액(2020~2022년)

　　　　표. Ballard Power Systems의 지역별 매출액(2020~2022년)

　　　　그림. Robert Bosch의 연료전지 스택 이미지

　　　　그림. Robert Bosch의 연료전지 모듈 이미지

　　　　표. Robert Bosch의 연료전지 스택과 모듈의 주요 성능

3-2. 주택용 연료전지 시스템 시장

　　3-2-1. 주택용 연료전지 시스템의 시장규모 추이와 예측

　　　　그림·표. 주택용 연료전지 시스템의 시장규모 추이와 예측

　　　　(출하대수 기준, 2020년~2025년, 2030년)

　　　　주택용 연료전지는 일본이 메인 시장

　　　　그림·표. 2022년 주택용 연료전지 시스템 시장의 국가별 점유율(출하대수)

　　　　가스값 폭등으로 경제적 메리트에 타격

　　　　향후 보급 확대에는 유저의 채산 성립을 위한 기술 개발이 필요

　　3-2-2. 주택용 연료전지 시스템 동향

　　　　아이신과 파나소닉의 양대 거두

　　　　한층 더 보급을 위해 새로운 적용처를 개척

　　　　표. 주요 주택용 연료전지 시스템 메이커

　　　　그림. 아이신의 주택용 연료전지 '에너팜 type S'와 기존 시스템의

　　　　에너지 이용률 비교 이미지

　　　　표. 아이신의 주택용 연료전지 '에너팜 type S' 주요 사양

　　　　그림. 아이신의 NEDO 조성사업 '용도 확대를 내다본

　　　　슬림형·고효율 SOFC 시스템의 실용화 개발’ 개요

　　　　표. 파나소닉의 주택용 연료전지 '에너팜'의 주요 사양

　　　　표. 파나소닉의 순수 수소형 연료전지 'H2 KIBOU' 주요 사양

3-3. 업무·산업용 연료전지 시스템 시장

　　3-3-1. 업무·산업용 연료전지 시스템의 시장규모 추이와 예측

　　　　그림·표. 업무·산업용 연료전지 시스템의 시장규모 추이와 예측

　　　　(용량 기준, 2020년~2025년, 2030년)

　　　　미국과 한국에서 시장이 개척되어 온 업무·산업 용도

　　　　2023년 성장률 44%로 상승

　　　　정책에 의한 보급책이 요인

　　　　중국 일부 지역에서의 도입으로 급가속

　　　　2025년 이후에는 수요가 일순해 완만하게 성장

　　3-3-2. 업무·산업용 연료전지 시스템 동향

　　　　Bloom Energy와 Doosan Fuel Cell이 시장을 견인

　　　　표. 주요 업무 및 산업용 연료전지 시스템 메이커

　　　　표. Bloom Energy의 연료전지 시스템 출하 실적(출력 기준, 2020년~2022년)

　　　　표. Bloom Energy의 산업별 고객 사례

　　　　표. Bloom Energy 연료전지 시스템 주요 성능

　　　　표. Doosan Fuel Cell의 연료전지 시스템 수주액 실적(출력기준, 2020년~2022년)

　　　　표. Doosan Fuel Cell 연료전지 시스템 주요 성능

3-4. 기타 연료전지 시스템 시장

　　3-4-1. 기타 연료전지 시스템 동향

　　　　표. 기타 용도의 주요 연료전지 시스템 메이커

　　　　그림. 구보타의 NEDO 조성사업 '연료전지 탑재 농업용 트랙터 실용화를 위한 실증연구'

　　　　그림. 미쓰이E&S의 FC 파워팩 탑재 고무 타이어식 문형 크레인(NEDO 사업)

　　　　(좌: 전체 이미지, 우: FC 파워팩 탑재 부분)

　　　　표. 주요 연료전지 시스템 메이커의 선박용 연료전지 시스템 주요 성능

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제4장 연료전지 관련 부재 시장의 현황과 장래 전망

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연료전지 시장이 확대됨에 따라 수요가 증가하는 부재 시장

대기업의 생산 능력 확대와 중국기업의 급속한 성장이 전망

 

4-1. PEFC 관련 부재 시장 동향

　　그림. PEFC 단셀의 주요 구성 이미지

　　표. PEFC 단셀의 주요 부재와 주요 역할

　　전해질막에서는 내구성이 뛰어난 고어 제품이 계속해서 높은 존재감

　　일본에서는 차세대 탄화수소계 전해질막 개발이 진행

　　전해질막용 소재인 폴리머 용액에서는 AGC와 Chemours의 양강 체제

　　연료전지 스택의 가장 큰 비용 요인인 촉매층

　　백금을 취급하는 대형 귀금속 업체들이 시장의 중심

　　오랜 세월 기른 기술을 가진 도레이가 GDL 시장을 선도

　　모빌리티용으로는 금속계가, 정치용으로는 카본계가 분리막 시장의 주류

　　향후는 중국을 비롯한 많은 부재 기업이 사업 확대 추세

　　최종 제품을 생산하는 메이커가 자사 그룹에서 MEA까지 다루는 경향

　　향후에는 시장 확대에 따라 MEA 메이커 증가 방향

4-2. SOFC 관련 부재 시장 동향

　　선박용과 수전해 장치로의 전용이 진행되고 있는 SOFC

　　부재에도 새로운 영역에 대한 대응이 요구

　　그림. SOFC 셀 구성 이미지(평판형, 원통형)

　　표. SOFC 단셀 주요 부재와 주요 역할

　　그림. SOFC 스택 구조 이미지(평판형, 원통형)

　　지르코니아 화합물을 다루는 메이커를 중심으로 구성된 전해질 시장

　　실적을 가진 다이이치희원소화학공업이 선도

　　그림. NEDO 조성사업 '초고효율 양성자 전도 세라믹 연료전지 디바이스 연구개발'의

　　실용화를 위한 로드맵

　　전해질 재료 메이커와 산화니켈 메이커가 중심

　　연료극은 많은 재료 메이커가 진출해 경쟁 중

　　특성과 대응 온도에 따라 다양한 재료가 채용되고 있는 공기극

　　분리막은 금속재료가 주류

　　저온화로 페라이트계 스테인리스 증가 전망

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제5장 연료전지 시스템 및 관련 부재 메이커의 동향과 전략

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도요타자동차 주식회사

　　연료전지산업을 선도하는 자동차 메이커

　　수소를 '사용하다'에서 '만들다', '운반다하' ‘저장하다’까지 사업을 확대

　　모빌리티의 연료전지 시장의 개척자

　　소형 고성능화, 저비용화, 본격 양산화에 성공한 2세대 FC 스택

　　그림. 2세대 MIRAI 연료전지 시스템 이미지

　　그림. 2세대 MIRAI FC 시스템 이미지

　　표. 1세대 및 2세대 FC 스택의 주요 차이점

　　FC 스택을 보조기별로 패키지화한 FC 모듈 판매

　　그림. 도요타자동차 FC 모듈과 외부기기 연결 이미지

　　표. 도요타자동차 FC 모듈 사양

　　수소의 다양한 영역에서 사업을 전개

　　실례를 늘림으로써 협력사 만들기를 추진

　　표. 도요타자동차의 새로운 수소영역에서의 노력

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파나소닉 주식회사

　　주택용 연료전지 시스템 시장을 연 PEFC 메이커

　　순수소형을 개발하여 업무·산업용 시장에 진출

　　가정용 연료전지 시스템 시장 개척

　　2021년에는 생산누계 20만 대 달성

　　지속적인 개선 노력에 의해 비용과 가격을 크게 저감시킨 「에너지 팜」

　　ZEH 보급과 함께 확대를 목표로

　　그림. '에너지팜'의 에너지 이용효율 이미지

　　탄소중립을 위한 순수 수소형 연료전지도 개발

　　자사에서의 실례를 통해 보급에 노력

　　그림. 'H2 KIBOU FIELD' 전체 사진

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Bloom Energy Japan 주식회사

　　최근 3개년에 약 550MW 규모의 SOFC형 정치용 연료전지 시스템 출하

　　2022년도 매출이 12억 달러에 달하는 업계 최고 기업

　　업무·산업용 정치용 연료전지 톱 메이커

　　그림. Bloom Energy Japan의 국내 도입 실적

　　모듈 단위의 구성과 더불어 독특한 효율보증 유지보수 제도에 강점

　　그림. 'Bloom Energy Server' 구성

　　그림. 'Bloom Energy Server'의 발전 흐름

　　연매출 20% 이상 성장

　　새로운 지역과 새로운 영역에서의 전개에도 적극적으로 전개

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北京亿华通科技股份有限公司(SinoHytec)

　　중국 최대 연료전지 시스템 메이커

　　상용차 탑재를 추진해 시장 본격화를 위해 기술개발 추진

　　중국 연료전지 시장 견인

　　2022년에는 1,000대 이상의 FCV에 시스템을 탑재

　　모빌리티용뿐만 아니라 업무·산업용 정치용 연료전지 시스템으로도 전개

　　표. 北京亿华通科技(SinoHytec)의 연료전지 코제너레이션 시스템 주요 사양

　　선구자로서의 노하우와 많은 협력사가 강점

　　수소 인프라 정비 후의 시장 확대 시기를 내다보고 한층 더 개선에 노력

　　표. 北京亿华通科技(SinoHytec)의 연료전지 시스템 주요 성능

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氢德萬备能源章((Edelman)

　　자사에서 부재까지 다루는 기술력을 가진 시스템 메이커 대기업의 일각

　　1만 대 규모의 생산능력을 가지고 발전용 및 수전해장치에도 진출

　　그림. Edelman의 생산시설 이미지와 설치지역

　　정격출력 30~230kW까지 갖춘 폭넓은 라인업 전개

　　그림. 爱德曼氢能源装备(Edelman)의 주요 연료전지 시스템 사양

　　발전용 시스템과 수전해장치에도 사업을 전개

　　2025년에는 주식 상장 계획

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AGC 주식회사

　　연료전지용 불소계 전해질 폴리머 용액 판매

　　전해질막과 전극 소재로서 세계에서 높은 존재감 발휘

　　연료전지의 핵심 소재인 전해질 폴리머 업계 1위 기업

　　그림. 연료전지에서 AGC의 초점영역

　　기른 기술력에 의한 높은 발전 성능과 장기적인 안정성

　　공급처의 비용 절감에도 공헌

　　그림. 연료전지용 전해질 폴리머 용액 ‘FORBLUE TMi 시리즈’이미지

　　미래의 핵심인 고수익 사업과 기후변화 대응의 중요성

　　한층 더 고성능화와 시장 확대를 목표

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도레이 주식회사

　　최대 GDL 메이커

　　전해질막과 MEA에도 발을 넓혀 수소·연료전지 소재 사업을 적극 전개

　　그림. 도레이의 수소 및 연료에 관한 주요 제품

　　축적한 기술로 GDL 시장 선두에

　　향후 보급 확대를 내다보고 검사 시스템의 효율화에도 노력

　　표. 도레이의 카본 페이퍼 '트레카' 주요 사양

　　탄화수소계 전해질막의 제품화를 목표로 연구 추진

　　NEDO 조성 사업을 이용하여 착실하게 추진

　　그림. NEDO 조성사업 '고신뢰성 탄화수소계 보강 전해질막의 저비용,

　　혁신적 생산기술 개발' 목표 달성 상황

　　중점 주제로 수소·연료전지 관련 재료 채택

　　한층 더 사업 확대에 기대

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닛신보케미칼 주식회사

　　카본 분리막 대기업

　　생산능력을 현재 대비 5배인 1000만장/년으로 확대

　　카본 분리막을 전 세계에 공급

　　닛신보홀딩스에서는 카본 알로이 촉매를 개발

　　180억 엔을 들여 생산능력 증강

　　생산방법과 품질관리도 연구하여 수요 확대에 대한 대응과 비용절감을 목표

　　그림. NEDO 조성사업 '자동차용 연료전지 분리막의 대량 보급 시를 위한

　　품질담보기법 개발' 사업의 위상·필요성

　　자동차용으로의 전개를 위해 준비를 진행, 새로운 사업 확대를 목표

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주식회사 SCREEN파인텍솔루션즈

　　2022년 MEA 양산사업 개시

　　확대되는 수요에 대응, 리딩 컴퍼니를 목표

　　NEDO 조성사업을 통해 연료전지 시장에 진출

　　2022년부터 MEA 양산사업 시작

　　기존 사업의 기술 및 노하우를 결집하여 제조 프로세스 구축

　　새로운 생산기술의 향상을 목표로 개발에 대응

　　그림. 롤 to 롤 방식에 의한 CCM 생산 이미지

　　그림. NEDO 조성사업 'MEA 고속생산기술 및 검사기술 개발' 추진

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국립대학법인 야마나시대학

　　세계 최대 규모의 연료전지 연구 관

　　현지 기업과의 연계를 통한 사업화를 적극적으로 전개

　　일본의 연료전지 연구를 선도

　　부재 합성부터 성능 평가까지 단번에 관철하여 실시

　　NEDO 사업을 통해 2030~2040년 구현을 위한 과제 해결 주도

　　그림. 'ECCEED'30-FC 프로젝트'와 'ECCEED'40-FC 프로젝트'의 연구개발 체제

　　그림. GDL 일체형 금속 플랫 분리막 단면도

　　산업계 및 지역산업에 적극 협력

　　기술 시즈를 활용하여 사업화 및 제품 개발을 추진

　　그림. NEDO '수소·연료전지의 다용도 전개를 위한 소형 연료전지 제품 개발 및

　　수소 인프라 체제의 관계 구축에 관한 기술개발 실증사업' 이미지