<일본시장조사보고서>2023년판 수소제조기술·부재 시장의 현황과 장래 전망(일본어판)
(일본어목차)2023年版 水素製造技術・部材市場の現状と将来展望
자료코드: C65114200 / A4 163 / 2023. 10. 18
세계 각국에서 수소전략 책정이 진행됨과 동시에 수소 관련 장치 등의 연구개발에 대한 투자와 공급망 실증 사업, 수소 이활용에 대한 지원이 가속화되고 있다. 특히 2022년 2월 러시아의 우크라이나 침공을 계기로 세계 에너지 정세는 일변해, '에너지로서의 수소 이용'이 단번에 현실화됐다.
이러한 환경 속에서 일본에서는 2023년 6월에 수소기본전략이 개정됐다. 수소제조기술 영역에서는 국내외 일본 관련 기업이 2030년까지 15GW 정도의 수전해장치를 도입한다는 목표가 설정됐다. 아울러 수소의 산업경쟁력 강화를 위한 '수소산업전략'이 새롭게 포함돼, 수전해장치 및 부재료 제조능력 증강에 대해서도 지원을 검토해 나갈 것으로 나타났다. 본 전략 아래 민관의 자금투자가 어느 때보다 탄력을 받을 것으로 예상된다.
한편 해외에서는 대규모 수소제조플랜트 건설계획 발표가 잇따랐다. 확대되는 수소 수요를 내다보고 해외 수전해장치 업체들은 GW 클래스 생산체제를 정비하고 있다. 특히 중국 기업들은 비용 경쟁력을 무기로 시장을 석권한 태양전지에 이어 수전해장치에서도 패권을 잡기 위해 설비투자가 활발하다. 또한 메탄 열분해 기술에 대해서는 구미 기업을 중심으로 상업 플랜트를 순차적으로 가동시켜 나갈 계획이다.
향후 수소 제조를 둘러싼 주도권 싸움이 구미·중국·일본 사이에서 본격화될 것이다. 일본에서는 2025년에도 수전해장치의 상업운전이 시작되는데, 선행하는 해외기업에 '기술로 이기고 비즈니스에서도 이기기' 위해서는 경제합리성 추구에 의한 조기 산업화가 필수이다.
본 조사보고서에서는 수소제조기술과 관련된 연구기관·기업의 연구성과와 연구개발 트렌드, 실용화를 위한 과제를 분석하는 동시에 2040년까지의 시장을 전망한다.
◆조사개요
ㆍ조사목적: 본 조사보고서에서는 수소제조기술과 관련된 연구기관·기업의 연구성과와 연구개발 트렌드, 실용화를 위한 과제를 분석하는 동시에 2040년까지의 시장을 전망한다.
ㆍ조사대상:
·수소제조기술: 수전해(알카라인형, PEM형, AEM형, SOEC형), 메탄열분해, 인공광합성
시장규모는 각종 수소제조기술에 의해 생성되는 수소를 대상으로 산출
ㆍ조사방법: 당사 전문조사원의 대면취재 및 문헌조사
ㆍ조사·분석기간: 2023년 5월 1일~2023년 10월 10일
※제2장 '인공광합성 연구개발 동향'은 당사 자료 '2022년판 인공광합성 시장의 현황과 장래 전망'(2022년 9월 30일 발간)에서 발췌
◆자료 포인트
ㆍ일본, 유럽, 미국, 중국의 수소제조기술 시장 동향 철저 조사
ㆍ글로벌 저탄소 수소 생산량 예측(2022년 실적, 2030년 예측, 2035년 예측, 2040년 예측·중량)
ㆍ지역별, 방식별 수전해장치 생산능력 추이 예측(2023년~2030년)
ㆍ지역별, 방식별 수전해장치 도입용량 추이 예측(2023년~2030년)
ㆍ수전해에 임하는 주요 기업 동향 게재
ㆍ메탄 열분해 기술의 상업화를 추진하는 주요 해외 기업 동향 게재
ㆍ일본, 유럽, 미국의 메탄 열분해 기술 연구개발 프로젝트 게재
ㆍ일본, 유럽, 미국, 중국의 인공광합성 관련 연구개발 프로젝트 게재
ㆍ일본의 수소제조장치·부재 업체 및 연구기관 동향 게재
리서치 내용
조사결과 포인트
제1장 수소제조기술의 장래 전망
세계 각국에서 수소전략 책정·관련 법규 정비 진전
일본에서는 수소 제조 관련 기업에 대한 인센티브 강화가 요구된다
(표) 일본, 유럽, 미국, 중국의 수소제조기술과 관련된 주요 정책
원료~부재~전해조 공급망을 통한 경제합리성 추구가
수소제조의 산업화와 경쟁력 향상을 실현한다
제2장 수소제조기술 현황
1. 세계 수소 관련 정책
(1)일본의 수소 관련 정책
(2)유럽의 수소 관련 정책
(3)독일의 수소 관련 정책
(4)미국의 수소 관련 정책
(5)중국의 수소 관련 정책
2. 저탄소 수소 생산량 예측
저탄소 수소의 세계 생산량은 2040년에 1억 4,800만 톤으로 확대.
(표)CO2 배출망 제로 실현을 위한 '수소'의 이정표
(그림·표)저탄소 수소 생산량 예측
(2022년 실적, 2030년 예측, 2035년 예측, 2040년 예측 및 중량)
3. 수전해 기술 동향
3-1. 수전해 기술의 개요
(표)알칼리형 수전해장치의 현황과 목표치
(표)PEM형 수전해장치의 현황과 목표치
3-2. 수전해 기술별 부재 동향
(1)알칼리형 수전해
①격막
②전극
(2)PEM형 수전해
①전해질막
②애노드 촉매
③캐소드 촉매
(3)AEM형 수전해
①전해질막
②전극 촉매
(4)SOEC형 수전해
①전해질
②전극
3-3. 수전해 지역별 동향
(그림·표)수전해장치 지역별 생산능력 추이(2023-2030년 예측)
(그림·표)수전해장치 방식별 생산능력 추이(2023-2030년 예측)
(그림·표)수전해장치 구역별 도입용량 추이(2023-2030년 예측)
(그림·표)수전해장치 방식별 도입용량 추이(2023-2030년 예측)
(표)주요 수전해장치 업체의 생산체제
(1)유럽
(2)북미
(3)중국
(4)기타
3-4. 수전해에 임하는 주요 기업 동향
(1)Siemens Energy AG
(표)Siemens Energy 주요 재생에너지 유래 수소사업
(2)Bloom Energy
(3)John Cockerill
(4Cummins Inc.
(표)Cummins 주요 재생에너지 유래 수소사업
(5)ITM Power plc
(6)Nel Hydrogen
(표)Nel Hydrogen 주요 재생에너지 유래 수소사업
(7)Sunfire GmbH
(표)Sunfire 수소 제조에 관한 주요 대응
(8)PERIC Hydrogen Technologies Co., Ltd
(9)LONGi Hydrogen
(10)Plug Power Inc.
(11)McPhy Energy
(12)Thyssenkrupp nucera
(표)Thyssenkrupp 수소 제조에 관한 주요 대응
(13)Topsoe A/s
(14)Elogen
(15)Ohmium International
(16)HydrogenPro ASA
(17)Enapter
4. 메탄 열분해 기술의 연구개발 동향
4-1. 메탄 열분해 기술 개요
(표)탄화수소 원료를 이용한 주요 수소 제조기술
금속계 고체 촉매 및 용융촉매의 연구개발 진전
고체탄소의 용도개발·고부가가치화 움직임도 활발화
(표)메탄 열분해 기술의 주요 유형
(표)각종 탄소재료의 기존 용도
4-2. 메탄 열분해 기술의 상업화를 추진하는 주요 해외 기업
미국 Monolith 승용차 타이어용 카본블랙 공급 시작
(표)메탄 열분해 기술의 상업화를 추진하는 주요 해외 기업
(1)Hazer Group Ltd.
(2)Monolith Materials, Inc.
(3)Ekona Power Inc.
(4)C-Zero Inc.
4-3. 메탄 열분해 기술 연구개발 프로젝트
(1)일본의 연구 개발 프로젝트
Fe계나 Ni계 촉매를 이용한 메탄 열분해 기술의 연구개발이 활발화
(표)NEDO '수소이용 등 선도연구개발사업/
탄화수소 등을 활용한 이산화탄소를 배출하지 않는 수소제조기술 개발'
①NEDO '수소이용 등 선도연구개발사업/
탄화수소 등을 활용한 이산화탄소를 배출하지 않는 수소제조기술 개발'
②NEDO 수소사회구축기술개발사업
(2)미국의 연구개발 프로젝트
고체 탄소의 고부가가치화를 목표로 한 프로젝트가 잇따라 런칭
①OPEN+ Cohort3 Methane Pyrolysis
(그림)Methane Pyrolysis Cohort의 프레임워크
②②Advanced Natural Gas Infrastructure Technology Development
(3)유럽의 연구개발 프로젝트
BASF와 KIT가 중심이 되는 프로젝트가 진행
①FfPaG／ME2H2
②NECOC(Negative Carbon diOxide to Carbon)
(그림)해외 메탄 열분해 기술 연구개발 프로젝트
5. 인공광합성 기술의 연구개발 동향
5-1. 인공광합성 기술의 개요
(1)물 분해 반응
(그림)광촉매·광전기화학적 수분 해법 분류
①반도체 광촉매
(그림)반도체 분말 현탁계(일단형)를 이용한 수분해 반응 메커니즘
②금속착체·색소분자촉매
(2)이산화탄소 환원 반응
①반도체 광촉매
②금속착체·색소분자촉매
5-2. 인공광합성 관련 연구개발 프로젝트
(1)일본의 연구개발 프로젝트
(표)일본의 주요 연구개발 프로젝트 개요
①경제산업성: 이산화탄소 원료화 기간화학품 제조공정기술 개발
(표)연구개발항목과 실시내용 개략
②경제산업성: 알코올류로부터의 화학품 제조기술 개발
③환경부: 인공광합성 기술을 활용한 이산화탄소 자원화 시범사업
④문부과학성: 전략적 창조연구 추진사업
⑤문부과학성: 과학연구비 조성사업
(2)미국의 연구개발 프로젝트
①Joint Center for Artificial Photosynthesis(JCAP)
(표)로렌스버클리국립연구소의 연구성과
(표)Roundtable on Liquid Solar Fuels에서 창출된 우선 연구과제
②The Liquid Sunlight Alliance(LiSA)
(표)LiSA의 연구개발 내용
③The Center for Hybrid Approaches in Solar Energy to Liquid Fuels(CHASE)
(표)우선연구과제에서 CHASE가 추진하는 연구 및 역할
(3)유럽의 연구개발 프로젝트
①European Research Council(ERC)
②Future and Emerging Technologies(FET)
③Marie Skłodowska-Curie Actions(MSCA）
(4)중국의 연구개발 프로젝트
①Unravelling of cocatalysts photodeposited selectively on
facets of BiVO4 to boost solar water splitting
②Water-Stable Nickel Metal-Organic Framework Nanobelts for
Cocatalyst-Free Photocatalytic Water Splitting to Produce Hydrogen
③Tuning the gas-liquid-solid segmented flow for enhanced
heterogeneous photosynthesis of Azo- compounds
④Efficiency Accreditation and Testing Protocols for
Particulate Photocatalysts toward Solar Fuel Production
제3장 수소제조장치·부재 업체 및 연구기관의 동향
아사히카세이 주식회사
수소 관련 사업을 다음 성장을 견인할 10대 Growth Gears 중 하나로 내걸고,
선두주자로서 알칼리수 전해장 시스템의 사업화 추진
2020년대 후반의 고객 개척 상황 등에 따라 수 GW 규모의 'Aqualyzer™' 생산능력 증강 검토
NEDO GI 기금 사업에서는 닛키HD와 공동으로 100MW 급수 전해장치의 실증을 목표
DE NORA PERMELEC 주식회사
효율적이고 전력 소비가 적은 전극과 패키지 개발을
가장 중요한 R&D 프로젝트로 추진
독자적인 DSE®/DSA® 전극기술을 전개·응용하여 전기화학산업 발전에 기여
2024년을 목표로 글로벌 알칼리수 전해조 판매 개시 계획
주식회사 일본촉매
대규모 그린수소 제조용으로
대형 알칼리수 전해용 분리막의 생산기술 확립과 제품화를 목표
암모니아 분해 촉매 및 알칼리수 전해용 분해막 개발을 통해 그린수소 보급 촉진
독자적인 유기무기 복합기술과 시트 성형기술로 알칼리수 전해용 분리막을 개발
NEDO 사업에서는 도쿠야마와 공동으로 세계에 통용되는
고압형 알칼리수 전해장치 연구개발 착수
히타치조선 주식회사
수소·Power to Gas를 포함한 탈탄소 사업의 창출·확대를 통해
2030년 900억 엔의 새로운 매출 창출
2030년에 장치 규모 100MW, 장치 비용 6.5만 엔/kW, 시스템 효율 80% 실현을 목표
2000년 판매 개시 이래 Hydrospring®는 약 40기의 납품 실적을 보유한
일본 및 동남아시아 시장에서의 점유율 획득에 주력
주식회사 Kobelco Eco-Solutions
풍부한 납품실적을 바탕으로 수소 제조 노하우를 살려
그린수소 제조를 통한 탄소중립 실현에 기여
수전해장치 'HHOG'는 1996년 제품화 이후 폭넓은 분야로 전개
시장의 니즈 변화에 맞춘 장치 개발로 공업용 프로세스 용도로 국내 톱 점유율을 자랑
수소 제조비용 절감 및 귀금속 사용량 절감 외에도
2000Nm3/h 규모의 대형 수전해장치 개발을 목표
도시바에너지시스템즈 주식회사
SOEC와 PEM을 중심으로 수소사회 실현을 위한 연구개발 추진
2027년에는 5MW급 SOEC 파일럿 스케일 시험 계획
PEM 전극에서는 2020년대 후반에 기존의 1/40 정도가 되는 Ir 사용량을 목표
도레이 주식회사
독자적인 첨단소재를 수소밸류체인 전체에 전개하여
2025년에 600억 엔, 2030년에 3,000억 엔의 매출 수익 실현을 목표
지멘스에너지, 히타치조선, YHC와 공동개발하는 16MW급 수전해장치를
2024년 중에 산토리 천연수남알프스하쿠슈공장 및 산토리 하쿠슈증류소에 도입 예정
2025년 도레이 시가 사업장에서 탄화수소계 전해질막 양산 개시 예정
국립연구개발법인 산업기술종합연구소
AEM 수전해장치 개발 실용화 단계 돌입
AEM 수전해장치의 고효율화, 내구성 평가, 수소 제조비용 평가 실시
주식회사 덴소
자동차 부품 개발에서 쌓은 세라믹 기술과 열교환 기술을 활용해
고효율 수전해장치인 SOEC 개발에 주력
2020년대 후반 양산화를 목표로 SOEC 개발 추진
시스템, 핫모듈, 셀스택 3분야 개발에 주력
2023년 7월부터 히로세 제작소에서 SOEC를 이용한 그린수소 제조 개시
국립고등전문학교기구 아사히카와공업고등전문학교
탄소중립사회 실현에 대한 공헌을 위해
마이크로파 가열을 이용한 메탄직접분해반응 연구 추진
고활성, 고선택성, 고내구성 촉매 독자 개발
부생물의 Ni-CNO는 고부가가치 용도로의 응용을 목표
2030년경의 사회 구현 개시를 목표로 내걸고 산학 제휴를 통한 공동연구를 가속화
지요다화공건설 주식회사
수소의 지산지소 모델 실현과 지역에서의 수소이활용 촉진을 목표로
메탄 열분해 기술의 상업화에 주력
수소나 저탄소·탄소 재활용 등 신규 분야에서의 가치 창출을 통한
사업 포트폴리오 혁신 가속화
2023년 4월 호주 Hazer, 주부전력과 HAZER 프로세스 개발계획 MOU 체결
주부권 연간 10만t 규모 수소공급체계 구축 계획
도다공업 주식회사
탄소중립 실현을 위해
메탄직접개질법의 조기 사회 구현을 목표
2023년 8월 온천 부수 천연가스를 원료로 한
홋카이도에서의 지산지소형 수소 공급망 구축 착수
2028년 이후 다층 CNT 환산으로 500t/년 규모의 상용 플랜트 가동 계획
댓글 없음:
댓글 쓰기