<일본시장조사보고서>화학산업의 탄소중립 동향과 전망(일본어판)
(일본어목차)化学産業のカーボンニュートラルに向けた動向と展望
자료코드: C65110300 / A4 165 / 2023. 07. 27
2050년의 탄소중립 달성을 각국 정부가 발표한 가운데 소재 분야에서도 탈탄소를 향한 움직임이 활발해지고 있다. 화학산업은 철강, 시멘트 업계에 이어 많은 CO2를 배출하고 있어 탄소중립 달성의 중요 산업 중 하나로 간주되고 있다. 일본의 석유화학 메이커는 탄소중립과 자원순환의 두 가지 관점에서 대응을 추진하고 있으며, 많은 기업들은 ‘CO2 원료화는 화학산업의 사명’이라는 인식을 갖고 있다.
일본 석유화학 메이커의 탈탄소 대응으로는 Scope1, 2에서의 연료 전환과 원료 전환, CCUS 등의 탈탄소화, Scope3에서의 바이오 원료 제공, 자원순환을 들 수 있다.
Scope1, 2에서는 각 사의 나프타 분해로 특성 등에 따라 바이오매스 연료 또는 수소·암모니아를 사용해 에너지의 저탄소화에 대응하는 것이 주류이다. 배출되는 CO2는 CCUS에 의해 원료화·저류하는 기술이 국가의 지원을 바탕으로 개발되고 있는 상황이다. Scope3의 자원순환은 아직 과제가 많아, 폐기 제품의 화학적 재활용(유화, 가스화) 및 탄소 재활용에 의한 메탄의 제조 등도 함께 진행되고 있다.
본 리포트에서는 일본 기업을 대상으로 청취조사를 실시해, 일본 화학산업의 탄소중립을 위한 연료 전환 및 원료 전환 동향, 업계에서의 인증제도·환경 이니셔티브 도입 상황, 기업의 대응과 향후 사업 전개 방향성 등을 밝히는 동시에 화학산업의 탄소중립을 둘러싼 환경과 전망에 대해 분석했다.
◆조사개요
• 조사목적: 일본 화학산업의 탄소중립을 향한 동향 및 전략, 공급망의 업스트림에 위치한 기업의 사업 시책을 조사하는 동시에 탄소중립 대응 및 전략을 밝힌다.
• 조사대상: 정유회사, 석유화학업체, 종합화학업체, 원료전환, 연료전환, 자원순환, 케미칼 리사이클, 나프타분해로, 수소·암모니아연료, CCUS, 석유화학 콤비나트
• 조사방법: 야노경제연구소 전문 조사원의 대면취재를 베이스로 문헌조사 병용
• 조사기간: 2023년 5월~2023년 7월
◆자료 포인트
• 각 콤비나트에 의한 탄소중립전략의 구현이 진행
• 초점은 CO2의 원료화
리서치 내용
조사결과 포인트
제1장 화학산업의 탄소중립을 향한 동향과 전망
트리클다운 방식으로 재구축하는 지속가능화학
속도감 있는 투자와 Scope3에 대한 조기 착수가 요구된다
탈탄소 기술 선택의 폭이 탄소중립 추진을 둔화시킨다
(그림) 일본 화학산업 업스트림의 GHG 배출량(Scope 1+2) 추이 예측
업스트림 기업의 Scope3 삭감에 의한 파급효과가 업스트림 기업의 탄소중립 일조에
해외에서 두드러진 공급망 연계가 일본 화학산업에서도 요구된다.
속도감 있는 투자 판단이 만들어내는 화학산업의 견인력
「시장 원리」×「환경 대응」이 이끄는 새로운 경쟁축
케미칼 리사이클의 보완적 위치에서 머티리얼 리사이클과의 시너지로
자원순환을 최우선 과제로 보고 조기투자를 통한 CR율 4%에서의 점프를
(그림) 플라스틱 재활용량
제2장 일본 국내외 석유업계 동향
2023년에는 에틸렌 공급능력이 2017년 대비 미국 1.5배, 중국 2배까지 확대
셰일 붐 종식, 탈탄소화 정책 등이 맞물리면서 유가는 상승 방향으로
(표) 일본의 페트로케미칼 생산량 추이
(표) 서유럽의 페트로케미칼 생산량 추이
(표) 미국의 에탄·에틸렌·프로필렌 생산량 추이
구미에서는 CN 에틸렌 플랜트도 계획, 탈탄소 투자는 더욱 활발화
일본에서는 볼 수 없는 구미의 규제측면, 정치측면이 석유 메이저를 뒷받침
(표) 대형 석유회사의 탄소중립 목표 일례
여러 인수·합병·재편을 거쳐 세계 석유 메이저가 100년 이상의 역사를 딛고 지금에 이르러
(표) 석유가스 개발업계의 세계시장 점유율(매출액 기준, 2021년)
세계 각지에서 지역 특성을 살린 탄소중립 방향성이 명확해져
CCUS 유럽 주도, 북해 거대저장소 확보해 메가톤급 CO2 회수 예정
(표) 석유업계 탄소중립을 향한 방향성
일본 콤비나트의 탄소중립을 향한 전략·대응
태평양 벨트에 위치한 일본만의 탄소중립 콤비나트 구상이 활발화. 항만 분야에서 수소와 연료 NH3의 대량·안정·저렴한 수입을 가능하게 하는 수입 환경의 정비가 진행
(그림) 전국의 석유화학 콤비나트
(표) 각 콤비나트의 탄소중립 대응 개요
(그림) 탄소중립 콤비나트 구상도
(표) 탄소중립 콤비나트 실현을 위한 기술 메뉴와 산업간 연계 포텐셜
제3장 화학산업의 탄소중립 정책동향
일본화학공업협회, 제품 라이프사이클을 통한 GHG 배출 감소를 중요시해, CFP 산출 가이드를 공개
자국 지역 블록 경제권의 가치사슬 유지하면서 국제 경쟁력도 향상
(그림) 화학산업의 공급망
(그림) 나프타 분해에 의한 기초화학품 제조 및 CO2 배출량
(그림) Scope1, 2의 CO2 배출량 삭감 이미지
화학산업의 탄소중립에는 약 7.4조 엔의 투자규모가 필요하다고 산정
다양한 기초화학품의 원료가 되는 나프타 분해를 강점으로 CO2의 자원순환에도 주목
(표) 화학산업의 배출원·탈탄소 기법
(그림) 화학산업 트랜지션 파이낸스 로드맵
(그림) 화학산업의 트랜지션 파이낸스 로드맵 (2)
전체 산업 배출량의 15%를 차지하는 다배출 산업인 화학산업은 일본 CN의 열쇠가 되는 열 재활용률 60% 초과 폐플라스틱 자원순환의 해답은 케미칼 재활용
(그림) 화학산업 에너지 유래 배출 내역
신수소 전략에서는 수소와 CO2를 원료로 한 올레핀 제조를 화학산업 용도의 초점으로 하는 수소 가격은 2050년까지 200엔대/kgH2를 목표로 각 산업에 대량 공급
제4장 화학산업의 탄소중립 기술동향
2030년을 향한 시장 변화에 대응하기 위해 탈탄소 기술에는 유연성 중시
일본의 특징과 강점을 파악·살린 대응이 화학산업을 포함한 소재산업의 과제
석유정제·석유화학·종합화학업체의 CN 전략
Scope 1,2의 삭감을 착실히 실행하고 Scope3으로 대응의 저변을 확대하는 방향성
(표) 화학 공급망에 종사하는 주요 플레이어의 CN 목표 일례
연료 전환, CO2의 자원 순환·회수, 케미칼 재활용, 원료 전환
4-1. 연료 전환
그레이 암모니아로 혼소율을 향상시켜 그린 수소·암모니아로의 이행을 전망
바이오연료에서는 목질 바이오매스에 주목, 2030년까지 블랙펠릿 상용화
(그림) 화학산업의 탄소중립 구상도(①연료전환)
(표) 연료 다량소비형 설비의 차이
(표) 화학산업 업스트림에서의 연료전환 예측
(표) 화학산업 업스트림에서의 사용연료 후보 비교
(표) 석유정제업체·화학업체의 연료전환 노력
4-2. CO2의 자원순환·회수
CCS 적지가 아니라고 여겨졌던 일본, 2050년 1.22.4억t 저류
석유화학 메이커도 CCU/CCS에 참여, 흡착제·아민 등 촉매 개발도 활발
(그림) 화학산업의 탄소중립 구상도(②CO2 자원순환·회수(CCU/CCS))
(표) CO2 회수기술 개요
(표) 화학 메이커의 CCU를 이용한 CO2 원료화 대응
(표) JOGMEC 선정의 선진적 CCS 사업(화학산업 기업 참여만 해당)
(표) 석유정제업체·화학업체의 CCS 대응
(표) 석유정제업체·화학업체의 CO2 자원순환·회수 노력(그 1)
(표) 석유정제업체·화학업체의 CO2 자원순환·회수 노력(그 2)
4-3. 케미칼 리사이클
화학업계에서는 모노머화·유화기술이 선행, 2023년도 내에도 유화 플랜트 가동
타업종과의 제휴도 추진해 폐플라스틱의 안정 조달·회수 스킴 구축을 중시
(그림) 화학산업의 탄소중립 구상도(③케미칼 재활용)
(표) 케미칼 재활용 기술 개요
(표) 케미칼 재활용 기법의 강점과 과제
(표) 석유정제업체·화학업체의 화학 재활용 노력
4-4. 원료 전환
최종 사용자에 대한 니즈 확대와 가격이 가장 중요한 과제로 자리매김
비용 경쟁력 있는 바이오나프타 시장 구축을 위해 SAF의 일본국내 제조체제를 계획
(그림) 화학산업의 탄소중립 구상도(④원료전환)
(표) 나프타 생산량 및 수입량(일본)
(표) 석유정제업체의 SAF 공급목표
4-5. 정리
(표) 화학산업의 기업별 CN 동향
(표) 이데미쓰흥산 CN 동향
(표) ENEOSCN 동향
(표) 코스모에너지(마루젠석유화학) CN 동향
(표) 토소 CN 동향
(표) 레조낙 CN 동향
(표) 미쓰이화학 CN 동향
(표) 스미토모화학 CN 동향
(표) 미쓰비시케미칼 CN동향
(표) 아사히카세이 CN 동향
(표) 미쓰비시가스화학 CN 동향
(표) 도쿠야마 CN 동향
제5장 화학산업 관련 기업의 전망과 전략
이즈미쓰흥산 주식회사
2030년을 내다보고 다양한 탈탄소 메뉴를 단계적으로 스크리닝
달리면서 목표로 하는 탄소중립
신규사업 창출 관련 투자는 2025년도까지 2,900억 엔, 2030년도까지 누계 1조 엔으로
「한발 앞선 에너지」 「다양한 자원절약·자원순환솔루션」 등의 사업영역에 주력 기초 화학품 사업의 CN 실현을 향한 대응의 중심은 바이오와 자원순환
바이오나프타는 2026년도를 목표로 '유저'에서 '메이커'로
2030년도에는 일본에서 SAF 생산규모를 500,000kL/년으로
G7 히로시마 서밋에서는 제트연료 공급망의 탈탄소화에도 힘쓰다
2025년도에 처리능력 20,000t/년 폐플라스틱 유화 케미칼 리사이클 플랜트 상용화 예정
내수성, 분쇄성이 뛰어난 석탄과 동등한 품질의 블랙펠릿 개발에 주력
일본의 산림자원에도 주목, 국산 간벌재와 제재 부산물 등의 이용도 주시
각 거점의 포텐셜과 강점을 기반으로 콤비나트 전체의 CNX 센터화 추진
ENEOS 주식회사
2040년의 Scope1,2에서의 탄소중립 달성
2050년에 Scope3를 포함한 넷제로의 실현을 목표
'탄소중립 눈높이'에서 자사 전략을 재검토해 2023년 5월에 새로운 기본계획을 발표
제3차 중기경영계획의 투자액은 1.6조 엔을 상정, 이 중 9,600억 엔은 전략투자에너지 트랜지션과 순환경제를 추진해 CN 실현을 도모
2023년 6월 국가 시책 발표에 따라 CCS는 2030년도까지의 구현을 목표
국내 산림 흡수를 위한 연계체제 구축과 병행하여 해외 신용창출도 추진
Scope3의 절대량 삭감을 목표로 하지 않고, 에너지 트랜지션의 추진에 의한 CI 삭감을 도모하는
국내시장 점유율 50%를 향한 SAF 제조체제도 본격화
배출량의 가시화를 중요시, CFP 산정을 위한 협동 검토도 개시
마루젠석유화학 주식회사
연료 연소에 따라 배출되고 있는 CO2 저감을 우선시해
암모니아로 연료전환 집중
2030년 코스모에너지그룹의 석유사업으로 2013년 대비 30만t의 CO2 삭감을 목표로 하는
자사의 2021년도 에너지 기원 CO2 배출량 221만t, 나프타 분해로가 80% 가까이를 차지
기존 인프라 설비 활용 등의 관점에서 카본프리 연료 암모니아를 유망시
중장기적으로는 연료전환 후 메탄 용도 개척도 과제, 원료화와 LNG 대체로서의 이용을 예상
폐플라스틱의 직접 분해로 얻은 올레핀은 나프사 크래커에서의 분리정제를 검토 중
2023년도부터 벤치 스케일 시험장치 가동, 2029년도에 수천~수만 t/년 스케일 실증 계획
토소 주식회사
CN 달성의 가장 중요한 테마로서 자가화력발전의 연료전환에 본격 착수
2030년도에 약 1,200억 엔의 온실가스 배출량 삭감 투자를 계획
'사용 에너지의 탈탄소화', 'CO2의 회수·유효 이용' 등을 중요 시책으로 규정
2026년 4월부터 바이오매스를 주연료로 한 발전소가 난요사업소에서 가동 예정
사용 바이오매스 연료는 함유 알칼리 성분과 조달량을 기준으로 선정을 추진
NOx 등에 의한 성능 열화를 해결한 고내구성 CO2 회수 아민액을 독자 개발
2024년 가을 가동 예정인 난요사업소 신설비에서 연간 약 4만t의 CO2 회수를 목표
나프타 분해로에서는 가동효율화 외에 오일코크스와 바이오매스 혼소도 검토
상용화제 메르센®-S에 의한 다층 필름의 물질 재활용, 수평 재활용 촉진
주식회사 레조낙
20년에 걸쳐 가스화 기법에 의한 폐플라스틱의 유효 이용 실시
자원순환을 최종목표로 하여 플라스틱 Closed Loop 구축
Scope1, 2에서는 가와사키 사업소와 오이타 석유 콤비나트의 자가화력발전설비를 중심으로 시책 전개
에너지 종합 효율화와 LNG로의 연료 전환에 더해 암모니아 혼소와 CCU도 검토
2003년 사업 개시의 KPR에서는 플라스틱 처리량이 2022년 1월에 누계 100만t 도달
저탄소 암모니아는 화석연료 유래 암모니아와 비교해 온실가스 배출량의 80% 이상 절감 실현
저압·저농도 CO2 분리 회수를 목적으로 하는 구조 유연형 PCP 개발 추진
2027년 이후 실제 가스에서의 화학품 제조 검증과 경제성 평가 계획
미쓰이화학 주식회사
자사 제품의 제조공정에서 엔드유저까지 관여한 CE 실현을 위해
탄소중립, 바이오매스, 재활용의 3가지 전략 추진
화학업계 최고 수준의 내부 탄소 가격을 15,000엔/tCO2로 증가
그린케미칼 사업추진실 독립으로 순환경제 대응 가속화 오사카 공장 모델로 '탄소중립 구상' 구현
패키지로서는 타사를 포함한 콤비나트 전체에서의 CCUS와 원연료 전환을 상정한 바이오매스 제품의 확대는 매스 밸런스 방식의 보급이 열쇠
마이크로파와 유화를 필두로 폭넓은 수지와 플랜트 규모에 대응할 수 있는 CR 추진
미쓰비시가스화학 주식회사
탄소중립을 위해 특징 있는 화학기업으로서
환경순환형 메탄올 구상을 비롯한 CCUS 사업을 전방위로
CCUS의 실장화에 의한 Scope 1, 2 삭감으로
외부 공급을 위해서는 지열 발전과 바이오매스 발전도 활발화
2021년에는 CO2와 수소를 원료로 한 국제규격을 충족하는 메탄올 제조
기업간 제휴를 강화하고, 배기가스 유래 등 환경순환형 조기 실장화를 목표로 하는 세계 제3위 PC 생산능력의 경쟁력 유지 강화로서 오랜 세월 「CO2 to PC」에 주목
중간제를 이용한 화학반응에 의해 CO2의 원료화 실현
주식회사 도쿠야마
자가 발전소의 바이오매스 암모니아로의 연료전환을 계획
기존의 식염전해기술 살려 ‘그린수소 공급’에도 도전
2022년 4월 속도감 있는 신규 사업 시작을 목적으로 뉴비즈니스센터를 설치해
연료·원료 기원 GHG 감축과 기술개발에 주목한 액션플랜 실시체제 강화에 나선다.
2022년 2월에 트레이서빌리티와 친환경, 합법성의 담보가 불가결하다고 판단해,
GGL 취득이 불가피한 GHG 배출에 대해 CCUS 등과 제품에 의한 오프셋 가능성을 모색
2025년에 제로 갭 기술을 적용한 알칼리수 전해장치의 사업화를 목표
식염전해로 가성소다와 동시에 제조하는 수소의 활용을 향해서 대응 추진
알케마 주식회사
스페셜티 케미컬 재료에 특화하여 화학 업계 CN의 한 축을 담당
2023년 5월 SBTi 인증을 획득한 새로운 GHG 배출량 감축 목표를 설정
본거지 프랑스에서는 에너지회사와 바이오메탄 300GWh 장기계약 체결
메카니컬 리사이클 Virtucycle®을 통한 공급망 전체에서의 대응에 착수
피마자유 유래 바이오 PA를 자사의 탄소중립 달성에 불가결하다고 평가
싱가포르 거점에서 PA11 및 오레오케미칼 제품 생산능력 50% 증강
2016년부터 지속가능한 편백유 재배 프로젝트 'Pragati'를 지속적으로 실시
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