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전해조 시장 조사, 2032년
전 세계 전해조 시장은 2022년에 30억 달러 규모였으며, 2032년에는 344억 달러에 이를 것으로 예상되며, 2023년부터 2032년까지 연평균 27.2%의 성장률을 보일 것으로 전망됩니다.
주요 보고서 하이라이트:
이 보고서는 현재 전해조 시장의 동향과 2023년부터 2032년까지의 시장 전망을 간략하게 설명하여, 현재 존재하는 기회와 잠재적인 투자 기회를 파악할 수 있도록 합니다.
전 세계 전해조 시장은 가치(십억 달러) 기준으로 분석되었습니다. 이 보고서는 4개 주요 지역과 15개 이상의 국가에 대한 분석을 제공합니다.
전해조 시장은 커민스(Cummins, Inc.), 넬(Nel ASA), 지멘스(Siemens AG), 도시바(Toshiba Corporation), 에어 리퀴드(Air Liquide), 플러그 파워(Plug Power Inc.) 등 시장 점유율이 높은 소수의 업체들로 구성되어 있습니다.
이 보고서는 기존 시장 참여자들과 전해조 시장에 새로 진입하는 업체들의 의사 결정을 향상시키기 위한 전략 계획과 산업 역학 관계를 제공합니다.
전해조는 전기분해 과정을 통해 물을 수소와 산소로 분해하는 장비입니다. 양극, 막, 음극으로 구성되어 있습니다. 음극 쪽에서는 수소가 모이고, 다양한 산업 분야에서 사용하기 위해 저장됩니다. 산소는 모아서 추가적인 산업 작업에 사용하거나, 대기 중으로 배출합니다.
전용 수소 생산을 위한 전기분해 용량은 지난 몇 년 동안 증가해 왔지만, 2022년에는 약 130MW의 신규 용량이 가동되면서 전년 대비 45% 감소하는 등 성장세가 둔화되었습니다. 그러나 전기분해 장치 제조 용량은 2021년 이후 25% 이상 증가하여 2022년에는 연간 약 11GW에 달했습니다. 현재 진행 중인 모든 프로젝트가 실현되면 2030년까지 170-365GW의 전해조 용량이 설치될 수 있습니다. 전해조 용량은 낮은 기준에서 성장하고 있으며, 2050년까지 탄소중립(Net Zero Emissions, NZE) 시나리오를 달성하기 위해서는 상당한 가속화가 필요합니다. 이 시나리오에서는 2030년까지 550GW 이상의 전해조 용량이 설치되어야 합니다.
또한, 보조금과 기타 혜택을 제공하는 유리한 정부 규제로 인해 전해조 사업이 활성화되고 있습니다. 그러나 전해조 공급의 제한으로 시장 확대가 저해되고 있습니다. 또한, 국가 또는 지방 정부 기관의 허가 지연으로 인해 전해조 시장 확대가 제한되고 있습니다. 전기 자동차 사용을 장려하는 정부 정책이 시행되고 있으며, 가까운 미래에 기술 발전으로 인해 사업 확장을 위한 수익성 있는 기회가 나타날 수 있습니다.
정부가 건전한 에너지 생성을 장려하는 몇 가지 조치를 취한다면 전해조 시장이 확대될 것으로 예상됩니다. 여기에는 전력망 요금, 세금, 부과금 면제, 제한된 전력 및 전력망 서비스 수익에 대한 접근 권한 부여, 녹색 수소의 가치와 비용 인정 등이 포함됩니다. 전통적으로 특수 수소 생산을 위한 전해조는 특수 시장을 위해 소량으로 제작되었습니다. 그러나 규모의 경제와 자동화를 통해 생산량이 증가하고 그에 따라 공장 규모가 확장되면 모든 전해조 기술의 투자 비용이 낮아질 것으로 예상됩니다. 전해조 공급망 최적화를 통한 비용 절감도 예상됩니다.
전해조의 효율성은 시스템 설계와 최적화 목표에 따라 달라지기 때문에 그 진화를 추적하는 것은 매우 어렵습니다. 효율성 면에서 알칼리 전해조와 PEM 전해조는 설계에 따라 가변적인 재생 가능 전기 원과 직접 연결할 수 있도록 유연하게 작동할 수 있습니다. SOEC 시스템은 작동하기 위해 650°C 이상의 온도가 필요하기 때문에, 전기 효율이 더 높습니다(Sunfire의 경우 84% 달성; 그러나 SOEC 시스템에 필요한 추가 열 입력을 고려할 때, 다른 기술과 직접 비교할 수는 없습니다). 산업 허브와 같이 폐열을 이용할 수 있는 곳에서는 SOEC 시스템이 유망한 해결책이 될 수 있습니다. 최근에는 새로운 설계로 전해조 효율이 매우 높다는 보고가 있었습니다. 그중 하나가 Hysata의 모세관 기술로, 낮은 발열량 기준으로 80%의 효율을 보입니다.
시장 동향
탄소 배출량 감소에 대한 관심 증가.
지구 온난화와 탄소 배출은 점점 더 큰 관심사가 되고 있습니다. 전 세계의 정부는 다양한 산업 분야에서 탄소 배출량을 줄이기 위해 여러 가지 정책과 지침을 마련했습니다. 수소는 전기를 사용하여 물을 수소와 산소로 분해하는 전기 분해 과정을 통해 생산됩니다. 이 과정에서 전기 분해기가 사용됩니다. 전기를 생산하는 데 사용되는 두 가지 유형의 자원 중 하나는 재생 가능 자원이고, 다른 하나는 재생 불가능 자원입니다. 수소는 또한 태양광이나 풍력과 함께 전해조를 사용하여 생산할 수 있습니다. 이 과정은 탄소를 배출하지 않는 녹색 수소의 생산을 촉진합니다. 탄소 발자국을 줄이기 위해 수많은 기업들이 1~5MW 용량의 현장 전해조를 선택하고 있으며, 이는 세계 시장의 확장에 크게 기여하고 있습니다.
재생 에너지 비용의 감소.
탄소 배출량의 증가, 지구 온난화, 기후 변화에 대한 우려의 증가로 인해 재생 에너지의 인기가 높아지고 있습니다. 책임 있는 비즈니스 관행을 실천하기 위해 많은 기업들이 화석 연료를 사용하는 발전 방식에서 태양, 풍력, 천연가스, 수력 등 더 풍부한 천연 자원을 사용하는 발전 방식으로 전환하고 있습니다. 그러나 이러한 기업을 설립하는 데는 막대한 초기 비용이 들었습니다. 한편, 기술 발전과 재생 에너지의 장점에 대한 강력한 옹호로 인해 재생 에너지를 지원하기 위한 수많은 정부 규정이 만들어졌습니다. 탄소 배출량이 적다는 추가적인 이점으로 인해 재생 에너지 비용이 감소했습니다. 이러한 비용 감소로 인해 전해조 수요가 증가했습니다. 이는 녹색 수소 개발에 필요한 전력이 재생 가능한 자원에서 나올 것이라는 사실로 설명할 수 있습니다.
제한된 기술 발전
알칼리 전해조는 수년 동안 전기 분해 공정에 사용되어 왔습니다. 알칼리 전해조는 갑작스러운 전력 급증으로 인해 손상될 수 있기 때문에 불안정합니다. 수소 생성 대안이 풍부하여 전해조 시장의 확장을 방해했기 때문에 업계의 기술 발전이 저해되었습니다. 또한, 전 세계 전해조 시장을 방해하는 주요 요인 중 하나는 장비 배송 지연입니다.
높은 초기 비용과 개인 정보 보호 문제 및 데이터 보안 위협.
고급 전해조 솔루션, 특히 스마트 계량기로 업그레이드하는 것은 유틸리티 회사와 소비자 모두에게 비용이 많이 듭니다. 이러한 초기 비용은 채택에 장애가 됩니다. 스마트 계량기를 통한 상세한 데이터 수집은 개인의 일상과 활동에 대한 통찰력을 제공하기 때문에 개인 정보 보호에 대한 우려를 불러일으킵니다. 스마트 계량기에서 전송되는 데이터의 보안을 보장하는 것은 데이터 유출과 사이버 공격으로부터 보호하기 위해 강력한 사이버 보안 조치가 필요하기 때문에 중요한 과제입니다.
IoT, 스마트 시티, 에너지 서비스 시장 성장
전해조는 IoT 장치와 센서를 통해 에너지 사용량을 실시간으로 모니터링하고 제어할 수 있는 스마트 시티 개발에 중요한 역할을 합니다. 기업이 에너지 관리 솔루션을 서비스로 제공하는 에너지 서비스 모델의 부상은 전해조 시장에 새로운 사업 기회를 창출합니다.
전해조 시장은 제품, 용량, 용도, 지역별로 세분화됩니다.
제품에 따라 전해조 시장은 알칼리 전해조, 양성자 교환막(PEM) 전해조, 고체산화물 전해조, 음이온 교환막(AEM) 전해조로 구분됩니다. 알칼리 전해조는 2022년 전해조 시장 점유율을 장악할 것으로 예상됩니다. 연평균 성장률(CAGR)이 27.1%에 달할 것으로 예상됩니다. 고체산화물 전해조는 전해조 시장 전망 기간 동안 성장을 주도할 것으로 예상됩니다. 고체산화물전해조는 작동 온도가 높기 때문에 수소 생산 효율이 더 높습니다. 이러한 성장은 전기분해 효율을 극대화하는 기술 개발에 주력하는 업계의 흐름과 일치합니다. 산업 분야에서 청정하고 적응력이 뛰어난 에너지 운반체로서 수소에 대한 수요가 증가하면서 고체산화물전해조 사용이 증가했습니다. 공정에서 탄소를 제거하는 데 관심이 있는 산업에서는 현장 수소 생산을 위해 SOE를 검토하고 있습니다.
용량에 따라 전해조 시장은 500kW 미만, 500kW~2MW, 2MW 이상으로 나뉩니다. 2MW 이상의 전해조는 전해조 시장 예측 기간 동안 가장 빠른 속도로 성장할 것으로 예상됩니다. 2MW 이상의 용량을 가진 전해조는 일반적으로 대량의 수소를 필요로 하는 프로젝트에 사용됩니다. 이러한 전해조는 항공 우주 활동, 비료 제조, 화학 처리, 식음료 산업에 적용됩니다.
용도에 따라 전해조 시장 규모는 발전, 운송, 산업 에너지, 산업 원료, 건물 열 및 전력, 기타로 구분됩니다. 발전 용도가 2022년 매출을 주도했습니다. 발전은 석탄과 석유 같은 화석 연료부터 풍력과 태양열 같은 재생 에너지원에 이르기까지 다양한 에너지원을 사용합니다. 발전용 에너지 믹스는 석탄, 석유, 천연가스 같은 화석 연료가 대부분을 차지하고 있으며, 이 세 가지 에너지원이 전 세계 에너지 믹스의 거의 65%를 차지합니다. 그러나 운송 부문은 예측 기간 동안 가장 빠른 속도로 성장할 것으로 예상됩니다.
생산된 수소는 연료 전지에 저장되어 차량에 동력을 공급하는 데 사용됩니다. 연료 전지 차량(FCV)은 현재 독일과 미국을 비롯한 여러 나라에서 이용 가능합니다. 이러한 FCV는 버스, 대형 및 소형 트럭, 자재 운반, 무인 항공기, 철도, 해상 운송 등의 형태로 이용 가능합니다. 독일은 이미 연료 전지로 달리는 철도를 보유하고 있으며, 현재 일본과 한국도 이를 도입할 준비를 하고 있습니다. 현대, 도요타, 혼다와 같은 회사들이 상용 FCV를 공급하고 있습니다. 전기분해로 생산된 연료 전지에 수소를 적용하는 것은 전해조 시장의 성장을 주도합니다.
지역별로 전해조 시장은 북미, 유럽, 아시아 태평양, LAMEA를 대상으로 연구됩니다. 아시아 태평양 지역이 시장 성장을 주도했으며, 예측 기간 동안 계속해서 우위를 유지할 것으로 예상됩니다. 건물 및 건설, 제조 공장, 자동차, 전기 자동차 분야에서 전해조 수요가 증가함에 따라 전해조 수요가 증가하고 있습니다. 이는 녹색 수소(태양광, 풍력 등 재생 에너지원으로 전기를 생산하는 전기 분해)를 통해 탄소 발자국을 줄이는 데 도움이 되기 때문입니다.
전 세계 정책:
미국 의회는 2021년에 Bipartisan Infrastructure Law를 제정했습니다. 이 법은 인프라와 전기분해 생산을 지원하기 위한 인센티브를 제공하고, 수소 허브 설립을 위한 자금을 지원하며, 선정된 프로젝트는 2023년 3분기에 발표될 예정입니다. 2022년 8월에 서명된 IRA는 수소 기술 지원을 위한 다양한 세금 공제와 보조금을 제공하며, 이는 생산 시설과 전해조 배치에 영향을 미칠 것으로 예상됩니다.
유럽연합 집행위원회는 수소 기술에 중점을 두고 2022년 7월에 수소와 관련된 최초의 유럽 공동 관심사(IPCEI)를 지원하기 위해 54억 유로의 기금을 승인했습니다. 집행위원회는 2023년 2월에 수소가 지속 가능한 에너지 원으로 인정받기 위해 필요한 생산 기준을 설명하는 위임법을 통과시켰습니다. EU 수소 은행은 2023년 3월에 설립되었으며, 국내와 해외에서 생산되는 재생 가능한 수소에 대한 초기 녹색 프리미엄을 지불하는 것을 목표로 하고 있습니다. 2023년 3분기에 첫 경매가 진행될 예정입니다.
독일은 2021년에 H2Global 프로젝트를 시작했습니다. 이 프로젝트는 탄소 배출권 거래(CCfD) 전략과 유사한 방법을 사용하며, 독일 정부의 보조금을 사용하여 공급과 수요 간의 가격 차이를 상쇄합니다. 배송은 2024년 말로 예정되어 있지만, 입찰 절차는 2022년 12월에 시작되었습니다. 입찰 마감일은 이후로 연장되었습니다.
영국은 2021년에 저탄소 수소 사업 계획을 발표했는데, 이 계획은 2022년에 대중의 의견을 수렴하는 과정을 거쳤으며, CCfD와 유사한 방법론을 기반으로 합니다. 정부는 프로젝트를 미리 선정하고 최소 250MW의 용량을 지원한다는 목표로 2022년 7월부터 2023년 1월까지 첫 번째 전해질 할당 라운드를 시작했습니다. 2023년 말까지 두 번째 할당 주기가 시작될 것으로 예상됩니다.
제1장: 서론
제2장: 요약 보고서
제3장: 시장 개요
제4장: 응용 분야별 전해조 시장
4.1. 개요
4.1.1. 시장 규모 및 예측
4.2. 발전
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. 운송
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
4.4. 산업 에너지
4.4.1. 주요 시장 동향, 성장 요인 및 기회
4.4.2. 지역별 시장 규모 및 예측
4.4.3. 국가별 시장 점유율 분석
4.5. 산업 원료
4.5.1. 주요 시장 동향, 성장 요인 및 기회
4.5.2. 지역별 시장 규모 및 예측
4.5.3. 국가별 시장 점유율 분석
4.6. 건물 열 및 전력
4.6.1. 주요 시장 동향, 성장 요인 및 기회
4.6.2. 지역별 시장 규모 및 예측
4.6.3. 국가별 시장 점유율 분석
4.7. 기타
4.7.1. 주요 시장 동향, 성장 요인 및 기회
4.7.2. 지역별 시장 규모 및 예측
4.7.3. 국가별 시장 점유율 분석
제5장: 용량별 전해조 시장
제6장: 제품별 전해조 시장
제7장: 지역별 전해조 시장
제8장: 경쟁 구도
제9장: 회사 프로필
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