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미래 청정에너지로 주목받고 있는 수소는 기후 변화 및 대기오염 등 유해물질 배출이 없는 친환경 에너지로 수소경제 활성화를 통해 기술개발 및 일자리 창출 등 안정적인 경제성장뿐만 아니라 에너지 안보도 확보할 수 있어 수소기술 선도국으로 진입할 수 있는 분야이다.

우리나라는 수소전기차, 연료전지발전 분야에서 이미 세계적인 기술을 확보하고 있다는 강점이 있으나, 핵심부품인 소재/원료를 해외 주요국가에 의존하고 있는 실정으로 수소경제를 통해 에너지 안보를 확보함으로써 글로벌 수소 경제를 선도 하고, 미래 유망품목 육성 및 관련 산업 연계를 통해 신성장동력산업으로 확대해 나가야 한다.

정부가 발표한 2022년 예산안에서도 온실가스 감축과 기후위기 대응 등 수소경제 선도 예산을 2021년 7조 3,000억 원에서 11조 9,000억 원으로 4조 6,000억 원 확대하면서 R&D 및 정책금융 등을 적극 지원하기로 했으며, 2050년까지 수소를 국내 최대 에너지원으로 만들고 수소 수요처에는 청정수소(그린·블루수소)만 공급하고, 전국에 2000기 이상의 수소충전소를 설치한다는 계획을 발표했다.

이에 본 보고서는 미래 청정에너지로 떠오르고 있는 수소경제 국내외 시장동향과 수소연료전지/수소연료전지차 기술분석 및 밸류체인별 비즈니스 동향, 주요 국가별 수소전략 분석과 프로젝트 동향 등을 수록하였다.

Ⅰ. 수소경제 국내외 시장동향과 밸류체인 구성별 비즈니스 동향 및 시장전망

1. 수소경제 경쟁력 및 전환 배경

    1) 수소경제 정의 및 경쟁력

        (1) 정의

            1.1) 연도별 정의

            1.2) 광의 ․ 협의적 정의

(2) 탄소경제 vs. 수소경제

(3) 특성 및 활용 경쟁력

    2) 수소경제 패러다임 전환 및 미래 중요성

        (1) 수소경제 패러다임 전환

1.1) 관점의 변화: Energy Carrier

1.2) 이용범위의 진화: P2X와 Sector Coupling 전략

                1.2.1) 이용범위 진화

                1.2.2) 관련 프로젝트 현황

a) 글로벌 프로젝트 현황

b) 대표 프로젝트 사례

(2) 수소경제의 중요성

    3) 수소경제로의 전환 배경

(1) 환경 규제

1.1) 교토의정서 vs. 파리협정 비교

1.2) 글로벌 평균기온 상승 및 환경규제 추이

(2) 성장성

(3) 에너지 패권

2. 글로벌 수소경제 시장동향 및 전망

    1) 국내외 수소경제 시장규모 및 전망

(1) 국내

1.1) 2050년 수요전망

(2) 국외

2.1) 생산전망

2.2) 수요전망

2.2.1) 2050년 수요전망

2.2.2) 2070년 수요전망

a) 최종에너지 부문별 수요 및 수소의 비중

b) 부문별 수소에 의한 CO2 배출 저감량

2.3) 인프라 시장전망

    2) 수소경제 생태계 현황 및 기술수준 비교

(1) 생태계 현황

(2) 기술수준 및 경쟁력 비교

2.1) 주요국 경쟁력 평가

2.2) 국내 경쟁력 수준

2.2.1) 생태계 구조 및 경쟁력 수준

2.2.2) SWOT 분석 및 비전

a) SWOT 분석

b) 활성화 비전

    3) 국내외 관련 투자 및 M&A 사례

(1) 관련 프로젝트 및 투자현황

1.1) 글로벌 프로젝트 증가 추이

1.2) 2030 투자액 전망

        (2) 전략적 제휴 및 M&A 사례

3. 수소경제 밸류체인별 비즈니스 기회 및 시장 대응동향

    1) 생산

(1) 개요

1.1) 수소 종류

1.2) 수소생산 기술분류

(2) 시장전망

(3) 비즈니스 기회 및 시장 대응동향

3.1) 추출수소: 개질수소 생산시스템

3.1.1) 시장 확대 전망

3.1.2) 국내외 시장동향 및 전망

3.2) 블루수소: CO2 포집 ․ 저장 ․ 활용기술

3.2.1) 경제성

3.2.2) 기술개발 동향

3.3) 그린수소: 수전해 설비 시스템 국산화

3.3.1) 그린수소 시장규모 전망

3.3.2) 수전해 설비 시장동향 및 전망

    2) 저장

(1) 개요

(2) 시장전망

(3) 비즈니스 기회 및 시장 대응동향

3.1) 액화수소 플랜트 기술 및 핵심 설비 국산화

3.2) 블루, 그린 암모니아

3.2.1) 기술현황

3.2.2) 국내외 R&D 동향

a) 그린 암모니아

b) 블루 암모니아

    3) 운송

(1) 개요00

(2) 기술 트렌드

2.1) 액상 유기화합물을 이용한 수소 운송기술

2.2) 암모니아를 이용한 수소 운송기술

(3) 비즈니스 기회 및 시장 대응 동향

3.1) 국내 운송: Type4 수소 튜브트레일러 개발

3.1.1) 수소 튜브트레일러 개념 및 특징

3.1.2) 관련 지원 및 기술개발 현황

3.2) 해외 운송: 액화수소 전용 운반 선박 개발

    4) 충전

(1) 개요

(2) 비즈니스 기회 및 시장 대응동향

2.1) 기존 주유소 ․ LPG 충전소의 수소 복합 충전소化

2.1.1) 보급 현황

2.1.2) 수소 복합충전소 현황

2.2) 이동식 수소 충전소 도입

    5) 활용

(1) 개요

(2) 주요 부문별 시장예측 및 동향

2.1) 2050년 수소 활용기술 시장예측

2.1.1) 상용화 시점

2.1.2) 에너지 사용량 및 시장 점유율

2.1.3) 이산화탄소 감축량

2.2) 부문별 시장 및 기술개발 동향

2.2.1) 수송용 수소

a) 개요

b) 상업화 전망

c) 기술개발 동향

2.2.2) 산업용 수소

2.2.3) 건물용 수소

2.2.4) 발전용 수소

(3) 비즈니스 기회 및 시장 대응동향

3.1) 수소 상용차

3.2) 수소 연료 추진선

3.2.1) 시장 확대 배경

3.2.2) 국내외 기술개발 동향

a) 국내

b) 국외

3.3) 수소환원제철

3.4) 고체산화물형 연료전지(SOFC)

3.4.1) 재생에너지와 수소, 연료전지의 관계

3.4.2) 시장규모 및 진출현황

Ⅱ. 청정수소를 위한 수전해 ․ 수소연료전지 기술동향과 CCUS 산업 및 기술분석

1. 개요

    1) 수소의 종류

    2) 수소 생산기술 분류 및 특징

(1) 분류

(2) 주요 기술별 특징

2.1) 수증기 촉매 개질 공정(SMR)

2.1.1) 특징

2.1.2) 공정 과정

2.2) 이산화탄소 개질

2.3) 부분산화 공정(POX)

2.4) 수전해 기술

2.5) 부생수소

    3) 그린수소 경제성 전망

(1) 배경

(2) 경제성 개선 전망

2.1) 신재생에너지 ․ 수소 단가 하락

2.1.1) 신재생에너지 LCOE 하락

2.1.2) 그린수소 생산단가 하락

2.2) 설비장치 판매가격 하락

2. 그린수소 생산을 위한 수전해 기술동향 및 전망

    1) 생산방식에 따른 종류와 특징

(1) 분류

(2) 기술별 특징

2.1) 고분자전해질(PEM) 수전해

2.2) 알칼라인(AE) 수전해

2.3) 고체산화물(SOEC) 수전해

    2) 글로벌 시장동향 및 전망

        (1) 그린수소 시장 및 생산비용 전망

1.1) 글로벌 청정수소 생산 시장 전망

1.2) 청정수소 생산비용 전망

1.2.1) 중 ․ 장기 청정수소 생산비용 전망

1.2.2) 그린수소 생산비용 전망

a) 현황 및 전망

b) 2030-2050 전망

        (2) 수전해 시장규모 전망

2.1) 글로벌 시장규모 및 전망

2.2) EU 시장규모 및 전망

    3) 국내외 플레이어 현황 및 산업동향

(1) 주요 플레이어 현황

(2) 국내외 기술개발 동향

2.1) 국내

2.2) 국외

2.2.1) 알칼라인 수전해

2.2.2) 고분자전해질 수전해

a) 소재

b) 대용량 프로젝트

2.2.3) 고체산화물 수전해

        (3) P2G 기술 및 프로젝트 동향

3.1) P2G 기술 특징

3.2) 글로벌 프로젝트 현황

3.3) 주요국 프로젝트 현황

3.3.1) 국내외 프로젝트 현황

3.3.2) 대표 프로젝트 사례

a) 독일

b) 일본

3. 수소연료전지 산업 및 기술동향 분석

    1) 연료전지 개요 및 구성요소별 특징

(1) 개요

1.1) 정의 및 기본원리

1.2) 장점 및 특징

(2) 분류

(3) 수소경제에서의 역할

3.1) 적용 분야

3.2) 수소경제에서의 역할

    2) 연료전지 시장규모 및 발전단가 전망

(1) 제품별 시장규모 및 전망

(2) 발전단가 전망

    3) 연료전지 구성요소별 특징 및 기술현황

(1) 전해질

1.1) PEMFC 전해질

1.2) AFC 전해질

1.3) PAFC 전해질

1.4) SOFC 전해질

1.5) MCFC 전해질

        (2) 촉매

2.1) 역할 및 특징

2.2) 기술개발 동향

2.2.1) 코발트-백금 구조의 촉매기술

2.2.2) 다공성 그래핀 나노샌드위치 촉매구조

2.2.3) 수소생산성 ․ 탄소저항성 높이는 합금촉매

2.2.4) 비백금계 연료전지 촉매기술

(3) 가스확산층

(4) 분리판

(5) 가스켓

    4) 국내외 연료전지 산업동향 및 전망

        (1) 국내

1.1) 보급 목표 및 계획

1.1.1) 보급 목표

1.1.2) 발전단가 계획

1.2) 지원제도 및 정책동향

1.2.1) HPS(수소에너지 의무할당제도)

1.2.2) REC(신재생에너지 공급인증서)

1.3) 주요 플레이어 동향

1.3.1) 경쟁 구도

1.3.2) 특성 비교

1.3.3) Capa 현황

1.4) 시장 성장 전망

        (2) 국외

2.1) 보급 지원정책 동향

2.1.1) 미국 SGIP 제도

2.1.2) 일본 에너팜(Ene-Farm)

2.1.3) 유럽 Ene-field 및 PACE 프로젝트

2.2) 주요 플레이어 동향

    5) 대표 기업: 두산퓨얼셀 vs. 블룸에너지의 양강구도

(1) 두산퓨얼셀

1.1) 기업 개요

1.2) 매출현황

1.3) 사업현황

1.3.1) 핵심 제품 및 Capa 증설계획

1.3.2) 신규 사업 계획

(2) 블룸에너지

2.1) 기업 개요

2.2) 매출 현황

2.3) 사업 현황

2.3.1) 핵심 제품 현황

2.3.2) 제품 경쟁력

2.3.3) 해외진출 현황

4. CO2 포집 ․ 저장 기술동향 및 전망

    1) 기술 개요 및 수소경제에서의 역할

(1) 탄소포집 기술 개요

(2) 수소경제에서의 역할

    2) CCUS 기술 개요 및 동향

(1) 기술 개요

(2) 기술 현황

(3) 주요 기술 동향

3.1) CO2 포집 기술

3.2) CO2 사용 또는 저장

3.3) 주요국 실증 ․ 상용화 사례

    3) CCUS 시장분석 및 전망

(1) 시장 원동력

(2) 글로벌 시장규모 및 전망

2.1) CCUS

2.2) CCS

2.3) CCU

        (3) 서비스/산업별 시장규모 및 전망

3.1) 서비스별 시장규모 및 전망

3.2) 최종사용자 산업별 시장규모 및 전망

(4) 지역별 시장규모 및 전망

4.1) 특성

4.2) 시장규모 및 전망

(5) 경제성 분석

    4) 국내외 CCUS 산업동향 및 전망

(1) 정책 및 프로젝트 동향

1.1) 주요국 정책동향

1.2) 글로벌 프로젝트 현황

1.2.1) 프로젝트 현황

1.2.2) 허브/클러스터 구축현황

(2) 국내외 플레이어 현황

2.1) 국내

2.2) 국외

(3) R&D 투자동향

Ⅲ. 수소연료전지차(FCEV) 시장분석 및 수소인프라 구축동향

1. FCEV 시장동향 및 전망

    1) FCEV 개요

    2) 자동차 산업의 수소 활용 경쟁력 분석

(1) 수소 활용 장점

(2) 수소 활용 경쟁력 분석

    3) 글로벌 FCEV 시장현황 및 전망

(1) 글로벌 시장규모 및 전망

1.1) 글로벌 시장규모 및 전망

1.2) 국가별 판매량 추이 및 전망

1.3) 2050 FCEV 점유율 전망

(2) 유망 시장: 상용차 중심의 발전(수소 트럭)

2.1) 수소상용차 vs. 전기상용차

2.1.1) 엑시언트 FCEV vs. E-캐스카디아 비교

2.2) 수소상용차의 주요 경쟁력

2.2.1) 최대 적재 하중

2.2.2) 주행거리/충전시간

2. FCEV 핵심부품 서플라이체인 및 기업전략 분석

    1) 핵심부품 및 서플라이체인 현황

(1) 핵심부품 및 원가비중

1.1) 개요

1.2) 연료전지시스템(스택)

1.3) 운전장치

1.4) 전장장치

1.5) 수소저장장치

(2) 핵심부품 국산화 현황

(3) 서플라이체인 현황

    2) 수소인프라 ․ 충전소 시장동향 및 전망

(1) 수소충전소 유형 및 설치비용

(2) 기체수소 vs. 액화수소 충전소 비교

(3) 시장 트렌드 및 전망

3.1) 수소 복합충전소

3.2) 이동식 수소 충전소

    3) 대표기업: 도요타 vs. 니콜라 vs. 현대차 전략분석

(1) 도요타

1.1) FCEV 사업 전략

1.2) FCEV 개발동향

(2) 니콜라

2.1) FCEV 개발동향

2.2) FCEV 비즈니스 모델

(3) 현대자동차

3.1) FCEV 사업 전략

3.1.1) FCEV 비전 2030

3.1.2) FCEV 운영전략

3.2) FCEV 사업 동향 및 계획

3.2.1) 비즈니스 모델 및 동향

3.2.2) 생산체제 구축 및 투자계획

3.3) 비즈니스 영역 확대

3. 주요국 FCEV 시장트렌드 및 수소인프라 구축동향

1) 미국

2) 일본

3) 중국

4) 한국

Ⅳ. 주요 국가별 수소전략 분석 및 프로젝트 동향

1. 한국

    1) 주요 정책 추진경과

    2) 수소경제 활성화 로드맵

(1) 비전 및 추진목표

(2) 주요 내용

2.1) 활용

2.1.1) 모빌리티

2.1.2) 에너지

2.2) 생산

2.3) 저장 ․ 운송

2.4) 안전 및 산업 생태계 조성

    3) 그룹사/공기업별 사업계획 및 전략

(1) SK그룹

(2) 현대차그룹

(3) 현대중공업그룹

(4) 두산그룹

(5) 한화그룹

(6) 효성그룹

(7) POSCO

(8) 한국전력

(9) 한국가스공사

2. 미국

    1) 주요 정책동향 및 전략

    2) 시장동향 및 전망

3. EU

    1) 재생에너지 비중 목표

    2) 수소전략 및 프로젝트 분석

    3) 예산 및 투자지원 계획

4. 독일

    1) 주요 정책동향 및 전략

(1) 국가수소전략(NWS)

(2) 수소 ․ 연료전지 기술 국가혁신프로그램(NIP)

    2) P2G 프로젝트 동향

(1) 개요

(2) Hybridge 프로젝트

(3) HySynGas 프로젝트

    3) 산업 수급현황 및 유망분야 전망

(1) 산업 수급현황

1.1) 수출 현황

1.2) 수입 현황

1.2.1) 수입 현황

1.2.2) 수입 전략

        (2) 유망분야 시장동향 및 전망

2.1) 연료전지

2.2) 모빌리티

(3) 주요 플레이어 동향

5. 프랑스

1) 주요 정책동향 및 전략

2) 관련 프로젝트 동향 및 사례

(1) 수소 프로젝트 지원현황

(2) 기업 투자 동향 및 프로젝트 사례

(3) P2G 수전해 실증단지 구축 프로젝트

3.1) GRHYD 프로젝트

3.2) Jupiter 1000 프로젝트

    3) 유망분야 시장동향 및 전망

6. 영국

1) 주요 정책동향 및 전략

2) 주요 부문별 프로젝트 동향

(1) 생산 ․ 공급

(2) 모빌리티

7. 일본

1) 수소기본전략 개요

2) 주요 추진전략

(1) 국제 수소 서플라이체인 개발

1.1) 해외수소 도입 프로젝트 현황

1.2) 수소 공급 인프라 구축현황

(2) 일본 내 재생에너지 자원을 활용한 수소 생산 확대

8. 중국

1) 주요 정책동향 및 전략

2) 관련 프로젝트 및 투자동향

9. 호주

    1) 주요 정책동향 및 전략

(1) 관련 정책동향

(2) 수소전략 및 로드맵

2.1) 국가수소전략

2.2) 기술투자 로드맵

(3) 수소 클러스터 및 수소 허브

2.1) 수소 허브

2.2) 수소 클러스터

    2) NSW 수소전략

(1) 개요

(2) 2030년 목표

(3) 3가지 주요 전략

3.1) 산업발전 지원

3.2) 산업 기반 구축

3.3) 조속한 확장 및 추진

    3) 지역별 주요 프로젝트 동향 및 사례

(1) 프로젝트 현황

(2) 주요 지역별 프로젝트 사례

2.1) 뉴사우스웨일스(NSW)주

2.2) 빅토리아주

2.3) 퀸즐랜드주

2.4) 서호주

2.5) 태즈매니아

10. 기타

1) 러시아

2) 폴란드

3) 사우디아라비아