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2032년 청정 수소 시장 조사
2022년 전 세계 청정 수소 시장의 가치는 38억 달러였으며, 2032년에는 183억 달러에 이를 것으로 예상되며, 2023년부터 2032년까지 연평균 14.8%의 성장률을 보일 것으로 전망됩니다.
주요 보고서 하이라이트:
청정 수소 시장은 15개국 이상을 대상으로 한 가치(백만 달러) 측면에서 분석되었습니다.
성장 예측을 위해, 우리는 주요 비즈니스 플레이어의 현재 및 미래 활동을 포함한 과거 추세를 조사했습니다.
이 보고서는 주요 10개 시장 플레이어의 상세한 프로파일링을 다룹니다.
청정 수소의 정의는 매우 광범위하며, 생산 과정의 탄소 배출량에 따라 다양한 색상의 수소를 포함합니다. 청색과 녹색 수소는 청정 수소로 간주됩니다. 청색과 녹색 수소 생산 과정에서 탄소 배출량이 적거나 전혀 배출되지 않기 때문입니다.
수소는 자연에 풍부하게 존재합니다. 화석 연료, 메탄과 같은 천연 가스, 탄화수소, 재생 가능한 자원, 물 분자를 분리하는 전기 분해 등의 방법으로 생산할 수 있습니다. 생산 방법에 따라 수소는 회색, 검은색/갈색, 파란색, 녹색, 분홍색으로 나뉩니다. 회색 수소는 천연가스나 메탄과 같은 화석 연료에서 생성됩니다. 이 과정에서 탄소 배출이 발생하지 않으며, 약 1.5%의 메탄 누출이 예상됩니다.
청정 수소 시장
검은색/갈색 수소의 경우, 환경에 가장 큰 피해를 주는 검은색 석탄이나 갈탄이 수소 생산에 사용됩니다. 블루 수소는 그레이 수소와 유사한 생산 공정을 거치며, 이 과정에서 탄소 포집이 이루어집니다. 탄소 포집률은 각각 98%와 68%로 추정되며, 메탄 누출량은 그레이 수소와 블루 수소 모두 약 0.2%에서 1.5%입니다. 그린 수소는 전기 분해를 통해 생산되는 가장 깨끗한 수소로, 누출이 없고 탄소 배출이 전혀 없습니다.
세계은행에 따르면, 수소 수요는 2020년에 약 8,700만 톤(MT)에 달했으며, 2050년에는 5억~6억 8천만 톤으로 증가할 것으로 예상됩니다. 2020년부터 2021년까지 수소 생산 시장은 1,300억 달러 규모로 평가되었으며, 2030년까지 매년 9.2%씩 성장할 것으로 추정되었습니다. 수소는 전적으로 화석 연료에서 공급되며, 전 세계 천연가스의 6%와 전 세계 석탄의 2%가 수소 생산에 사용됩니다. 결과적으로, 수소 생산은 연간 약 8억 3천만 톤의 이산화탄소(CO2) 배출을 유발합니다(MtCO2/년).
수소는 청정 에너지 경제의 구성 요소로 간주됩니다. 수소는 많은 산업 공정, 야금 및 화학 공정에서 원료로 사용됩니다. 수소는 연료 전지 기술에서 열, 전기 및 물을 생산하는 데 사용될 수 있습니다. 또한 운송 산업에서 여러 가지 용도로 사용됩니다. 수소 수요의 증가 잠재력은 청정 수소 시장의 성장을 이끄는 주요 동인입니다.
수소는 또한 암모니아 생산에 주로 사용되며, 그 중 80%는 비료 생산에 사용됩니다. 이 또한 청정 수소 산업의 성장에 기여합니다. 그러나 청정 수소의 높은 비용과 다른 연료에 비해 상대적으로 높은 생산 공정에서의 에너지 소비는 청정 수소 시장의 성장을 제한합니다. 수소는 휘발성이 높고 인화성이 있기 때문에, 광범위한 안전 절차를 따라야 하는데, 이로 인해 최종 청정 수소 비용이 추가적으로 증가하여 시장 제약 요인이 됩니다.
시장 역학
녹색 수소 생산은 어렵고 비용이 많이 드는 작업입니다. 재생 가능한 전기 공급원을 통해 생산을 위해 전기분해기를 사용하면 전체 공급망이 복잡해집니다. 상업적으로 녹색 수소를 생산하려면 기술 발전, 효율성 향상, 전기분해기 비용 절감이 필요합니다. 따라서, 청정 수소 생산의 상업적 실행 가능성은 청정 수소 시장의 성장을 촉진합니다. 수소는 여러 산업에서 원료, 환원제, 광석에서 불순물 제거, 비료용 암모니아 가스 생산 등으로 사용되어 왔습니다. 그러나 건물 냉난방, 항공, 해운, 철강, 화학, 수소 기반 연료 등 제품이 적용될 수 있는 잠재적 분야가 증가함에 따라, 청정 수소 시장의 성장세는 수요 증가를 충족하기 위해 가속화되고 있습니다.
수소 경제는 다양한 탄소 배출량을 가진 광범위한 수소 생산 방법이 존재하기 때문에 많은 도전에 직면해 있습니다. 시장을 규제하고 관리하기 위한 명확한 기준이나 기준이 설정되어 있지 않습니다. 게다가 국제 수소 무역도 규제되지 않고 있으며, 대규모로 장려되지도 않습니다. 이러한 요소들은 청정 수소 시장의 성장을 제한하고 있습니다. 한편, 청정 수소 생산은 전기분해기와 탄소 포집 기술을 통해 이루어질 수 있습니다. 전해조는 현장, 제조 공장 근처, 기타 응용 분야에 설치할 수 있습니다. 청정 수소 생산의 이러한 유연성은 청정 수소 산업의 성장에 유리한 기회를 제공합니다.
청정 수소 시장 규모는 유형, 방법, 응용 분야, 지역별로 연구됩니다.
유형별 청정 수소 시장
유형에 따라 청정 수소 시장은 청색 수소와 녹색 수소로 나뉩니다. 청색 수소는 천연가스의 증기 개질로 생산됩니다. 주로 메탄을 사용하여 수소를 생산합니다. 그러나 청색 수소라고 부르려면, 그 과정에서 배출되는 탄소를 현장에서 포집하여 저장하고, 어떤 방식이나 형태로든 나중에 활용하도록 해야 합니다. 이산화탄소는 천연가스를 개질(효율 60-65%)하여 얻는데, 이산화탄소를 포집하여 저장해야 합니다.
또한, 탄화수소를 사용한다는 것은 재생 가능한 자원을 사용하지 않고, 배출량이 제로에 가깝지 않음을 의미합니다. 청색 수소 생산은 약 3.5-4kg CO2/kg H2의 탄소 배출량을 발생시킵니다. 2021년 현재, 천연가스를 사용하여 상업적 규모로 수소를 생산하는 청색 수소 시설은 전 세계적으로 두 곳뿐입니다. 저희가 파악할 수 있는 바로는, 하나는 캐나다 앨버타에 있는 쉘이 운영하는 시설이고, 다른 하나는 미국 텍사스에 있는 에어 프로덕츠가 운영하는 시설입니다. 청색 수소는 탄화수소를 사용하기 때문에 초기 생산 비용이 더 낮습니다.
녹색 수소는 물의 전기분해를 통해 산소와 수소를 분리하여 얻습니다. 이 전기분해는 재생 가능한 에너지를 통해 수행될 수 있기 때문에, 이 과정이 더욱 지속 가능해지고, 우리에게 청정에너지 원천을 제공합니다. 이렇게 얻어진 수소는 산업용 또는 중량 이동성 공정에서 저장되거나 사용될 수 있으며, 그 결과로 생긴 산소는 대기 중으로 방출되거나 부산물로 사용될 수 있습니다.
마찬가지로, 전기분해기는 지역 난방용 열펌프 기술을 통해 활용될 수 있는 열을 발생시킵니다. 따라서 오염 물질이 없는 공정입니다. 녹색 수소는 깨끗하고 재생 가능한 자원을 사용하여 녹색 에너지를 사용합니다. 또 다른 관련 측면은 물 소비입니다. 전기 분해로 1kg의 수소를 생산하려면 10리터의 탈염수가 필요합니다. 녹색 수소는 생산 비용이 더 높습니다. 그러나 새로운 녹색 수소 공장의 개발과 탈탄소 경제에 대한 헌신, 그리고 새로운 효율적인 기술의 개발은 청정 수소 시장의 성장을 촉진합니다.
청정 수소 시장, 생산 방식에 따라
생산 방식에 따라 시장은 전기분해와 탄소 포집으로 더 세분화됩니다. 전기분해 부문은 알칼리 전해조, 고분자 전해질 막 전해조(PEM), 고체 산화물 전해조(SOE)로 더 세분화됩니다. 전기분해는 전기를 가했을 때 물을 수소와 산소 분자로 변환하는 과정입니다. 이것은 전해조라는 장치를 통해 이루어집니다. 전해조 시스템은 전기분해를 통해 물을 수소와 산소로 분해하는 데 사용됩니다. 전해조는 음극, 양극, 막으로 구성되어 있습니다.
전기분해 과정에서 수소는 음극 쪽에 모이게 되는데, 이 수소는 다양한 산업 분야에서 사용하기 위해 저장됩니다. 산소는 대기 중으로 방출되거나, 수집되어 추가적인 산업 공정에 사용됩니다. 생산되는 수소의 약 95%는 화석 연료에서 생산되는 것으로 추정됩니다. 수소의 1-4%는 전기분해를 통해 생산됩니다.
탄소 발자국 감소에 대한 관심이 높아짐에 따라 자동차, 기관차, 제조, 화학 등의 산업 분야에서 연료로 수소를 사용하는 것이 장려되고 있으며, 그 중 하나가 전해조입니다. 탄소 포집 기술은 탄소 격리 기술의 한 형태입니다. 수소 생산 과정에서 발생하는 이산화탄소는 그 자리에서 포집됩니다. 탄소 포집 기술은 2050년까지 전 세계 온실가스 배출량을 14% 감축하는 데 기여할 것으로 예상됩니다.
청정 수소 시장(적용 분야별)
용도별로 시장은 산업, 운송, 전력, 기타로 나뉩니다. 산업 부문은 2022년 시장 수익을 주도했으며, 청정 수소 시장 예측 기간 동안 그 위치를 유지할 것으로 예상됩니다. 수소는 청정 에너지 원으로서 발전에 빠르게 사용되고 있습니다. 전기분해로 생성된 수소는 탄소 발자국이 적기 때문에 전기분해로 생성된 수소는 기존 에너지의 대안으로 사용됩니다.
발전 부문은 청정 수소 시장의 성장에 크게 기여하고 있습니다. 수소는 물의 재사용이 계속되기 때문에 화석 연료의 대안으로 간주됩니다. 또한, 전기 분해에 사용되는 전기에 풍력 및 태양 에너지를 사용함으로써 청정 시장이 성장했습니다. 수소는 많은 산업 분야에서 필요합니다. 예를 들어, 식품 산업에서 수소는 마가린과 버터와 같은 수소 첨가 식물성 기름을 만드는 데 사용됩니다.
마찬가지로, 일부 산업에서는 가공 또는 운영 활동 중 에너지 요구량을 충족하기 위한 공급 원료로 사용됩니다. 이러한 산업 공급 원료로서의 수소 사용은 현장 수소 발생 플랜트에 대한 수요를 촉진합니다. 다른 분야에서는 항공 우주, 비료, 건물 냉난방, 냉장 분야에서 전해조 사용을 연구하고 있습니다. 수소는 많은 산업에서 냉각제로 사용되기 때문에 현장 전해조 수요가 발생합니다. 수소 가스는 냉각, 건물 난방, 항공 우주 분야, 그리고 그 밖의 많은 분야에서 사용됩니다. 냉각제로서 발전소 발전기에 사용됩니다. 항공 우주 분야에서는 액체 수소가 연료로 사용됩니다. 앞서 언급한 분야에서 수소가 사용되면서 수소 수요가 증가하여 전 세계 청정 수소 시장의 성장이 촉진되고 있습니다.
지역별 청정 수소 시장
지역별로, 청정 수소 시장 분석은 북미, 유럽, 아시아 태평양, 라틴아메리카, 중동, 아프리카(LAMEA)를 대상으로 이루어집니다. 북미는 2023년 청정 수소 시장 점유율에서 가장 큰 비중을 차지했습니다. 이는 이 지역에서 전해조 현장 적용 활동이 증가했기 때문입니다. 자동차 및 산업 분야에서 주로 사용되는 청정 수소를 생산하는 대기업들의 존재는 청정 수소에 대한 수요를 촉진합니다. 또한, 멕시코의 운송 산업 발전은 북미 청정 수소 시장의 주요 원동력입니다.
또한, 캐나다에서 수소 연료 전지를 사용하는 전기 자동차 수요의 증가는 청정 수소 시장의 성장에 기여합니다. 유럽은 2030년까지 40기가와트의 재생 가능한 수소 전기분해 장치 용량을 설치하는 것을 목표로 배출 없는 녹색 수소에 집중하고 있습니다. 그러나 유럽의 녹색 수소 용량은 2025년까지 2.7기가와트에 불과할 것으로 예상됩니다. EU는 2021-30년 동안 수소 프로젝트에 연간 45억 6천만 달러의 자금을 지원할 수 있습니다.
제1장: 서론
제2장: 요약
제3장: 시장 개요
제4장: 유형별 청정 수소 시장
4.1. 개요
4.1.1. 시장 규모 및 예측
4.2. 청색 수소
4.2.1. 주요 시장 동향, 성장 요인 및 기회
4.2.2. 지역별 시장 규모 및 예측
4.2.3. 국가별 시장 점유율 분석
4.3. 녹색 수소
4.3.1. 주요 시장 동향, 성장 요인 및 기회
4.3.2. 지역별 시장 규모 및 예측
4.3.3. 국가별 시장 점유율 분석
제5장: 청정 수소 시장, 방법별
제6장: 청정 수소 시장, 용도별
제7장: 지역별 청정 수소 시장
제8장: 경쟁 구도
제9장: 회사 프로필
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