추가 적립 안내

『수소연료전지와 연관산업 기술개발 동향과 시장전망(2021)』은 〈수소경제 대응 전략과 미래 전망〉, 〈연료전지 연관 기술개발 및 시장 전망〉, 〈수소·연료전지 관련 기술개발 동향과 연구테마〉 등이 수록되어 있다.

2020년 정부가 발표한 한국판 뉴딜은 코로나 19로 침체된 경제를 재건하고자 마련되었으며, 디지털뉴딜, 그린뉴딜, 안전망 강화라는 3개의 축으로 구성되어 있다. 그 가운데 그린뉴딜은 도시/공간/생활 인프라의 녹색전환, 녹색산업 혁신 생태계 구축, 저탄소/분산형 에너지 확산이라는 명확한 방향성을 갖고 추진된다. 그린뉴딜은 저탄소 경제로의 전환과 지속 가능한 성장을 도모하는 것이 목적으로 이에 수소연료전지를 기반으로 한 연료전지 발전과, 연료전지자동차 등 수소관련 산업과 기술이 주목받고 있다.

Mckinsey는 2015년 8EJ 수준의 수소 수요가 2050년 78EJ까지 성장하여, 전 세계 에너지 수요의 18%를 점유할 것으로 예측하고, 특히 연료전지를 기반으로 한 수소 산업이 빠르게 성장할 것으로 전망하였다. 우리나라는 지난 2019년 1월 ‘수소경제 활성화 로드맵’을 마련, 수소사회를 통해 기존 중앙 집중식에서 분산전원으로 에너지 패러다임을 변화시키고자 하는 의지를 밝힌 바 있으며, 이후 꾸준히 관련 기술의 연구개발과 보급 활성화 정책 등을 마련하여 지원해 오고 있다.

이에 따라 국내 수소 산업은 발전용 연료전지를 중심으로 한 초기 단계에서, 2022년 이후에는 수소차용을 중심으로 빠르게 성장할 것으로 전망되는 가운데, 국내 주요 기업의 기술력과 상용화 수준은 세계 정상급으로 인정받고 있다. 현대자동차는 세계 최초의 수소전기차 양산체제를 구축했을 뿐만 아니라 수소연료전지 시스템 비 자동차 부문 수출 확대 등 차별화된 기술력으로 글로벌 시장을 선도하고 있으며, 두산은 발전용 연료전지 시스템 기술을 확보하고 가정·건물용 연료전지 시스템을 국내 자체 기술로 상용화 하는 등 고정형 연료전지 시장에서 글로벌 주요 플레이어로 활약하고 있다.

일본의 시장조사회사인 후지경제는 2030년 수소연료전지시장 규모를 4조 4,724억 엔으로 2018년 대비 22.6배 증가할 것으로 전망하며 연료전지자동차용이 성장의 중심이 될 것으로 예측하기도 했지만, 향후 고정형 연료전지 발전시장도 확대가 예상된다. 이미 일본에서는 ‘에네팜’이라 불리는 가정용 연료전지 시장이 빠르게 성장해 오고 있다. 2011년 동일본 대지진은 기존의 대규모, 집중적으로 전력을 생산하는 일본의 에너지 수급구조에 큰 영향을 미치며 연료전지 등을 기반으로 한 분산발전시스템 도입 정책에 초점을 두기 시작하는 계기가 된 바 있다.

한편, P2G, CCS, ESS 등 수소연료전지 연관 기술개발도 활발하게 이뤄지고 있다. P2G 기술은 기존의 에너지저장 기술에 비해 대용량의 에너지를 장기간 저장할 수 있는 장점을 가지고 있어, 재생에너지 보급 확대 및 탈탄소화에도 기여가 예상되며, CCS 기술이나 ESS 기술도 신재생에너지 확대 및 전력산업 효율성 제고, 이산화탄소 감축에 중요한 역할이 기대되고 있다.

이에 당사는 수소연료전지를 중심으로 연료전지자동차 및 고정형 연료전지 발전시장 동향과 전망, 관련산업 기술개발 현황 및 정책, 기업 동향을 종합적으로 조사 정리하였으며 연료전지 기반 분산형 전원 시스템과 에너지저장 기술에 관해서도 소개하였다. 모쪼록 본 보고서가 수소, 연료전지 산업뿐만 아니라 관련 분야에 종사하시는 분들의 업무에 미력하나마 도움이 되길 바란다.

2020년 10월 12일

Ⅰ. 수소경제 대응 전략과 미래 전망35

1. 수소경제 개요35
1-1. 수소경제의 의미 및 파급효과35
1) 수소경제 의미35
2) 수소경제의 파급효과39
(1) 수소경제 활성화의 경제적 파급효과39
(2) 수소경제 활성화의 환경적 파급효과43
1-2. 수소 공급 Value Chain46
1) 수소의 생산46
(1) 수소 생산기술 분류46
(2) 수전해 기술 종류 및 동향49
2) 수소의 저장52
3) 수소의 운송52
4) 수소충전소55
(1) 수소충전소 개요55
(2) 국내 수소 충전 인프라 현황58
(3) 해외 수소 충전 인프라 현황59

2. 수소 관련 시장 현황 및 정책 동향65
2-1. 글로벌 수소 관련 시장 현황 및 전망65
1) 재생에너지 시장 현황 및 전망65
2) 수소 시장 현황 및 전망66
2-2. 국내 수소 관련 시장 및 정책 동향67
1) 수소경제 활성화 추진방안67
(1) 세계 최고수준의 수소 활용체계 구축67
(2) 안정적·보편적 공급 시스템 확충78
(3) 수소경제 산업생태계 조성87
(4) 수소경제 안전성 확보95
2) 국내 수소 시장 전망97
2-3. 주요국 수소 관련 시장 및 정책 동향98
1) 일본98
(1) 일본 수소·연료전지 전략 로드맵98
(2) 일본의 가정용 연료전지 시장123
2) 중국125
(1) 중국 수소연료전지자동차 관련 정책125
(2) 중국 수소연료전지자동차 시장131
3) 미국133
(1) 미국 수소산업 추진배경 및 발전전략133
(2) 미국 연료전지 시장 및 정책 동향134
4) 독일137
(1) 독일 수소산업 시장 동향 및 현황137
(2) 독일 수소경제 인프라 구축 현황 및 계획145
(3) 독일의 수소 모빌리티 및 연료전지152
5) 프랑스161
(1) 프랑스 수소에너지 개발 정책161
(2) P2G 수전해 실증단지 구축 프로젝트162
(3) 수소 전기 모빌리티 발전현황164
6) 호주166
(1) 호주 수소산업 추진배경 및 전망166
(2) 호주 수소산업 추진 사례166

Ⅱ. 연료전지 연관 기술개발 및 시장 전망171

1. 연료전지 개요 및 시장 전망171
1-1. 연료전지 정의 및 종류171
1) 연료전지의 정의 및 구성171
2) 연료전지의 종류 및 특징175
(1) 전해질 종류에 따른 연료전지 분류175
(2) 용도별 연료전지 분류182
(3) 연료전지 특징187
(4) 차세대 연료전지188
3) 연료전지 산업 특징 및 구조191
1-2. 국내외 연료전지 시장 동향193
1) 글로벌 연료전지 시장 현황 및 전망193
2) 국내 연료전지 시장 현황 및 전망197
(1) 국내 연료전지 시장 전망197
(2) 국내 연료전지 주요업체 비교200
2. 수소연료전지자동차 시장 및 기술개발 동향205
2-1. 수소연료전지자동차 특징205
1) 수소연료전지자동차 정의 및 특징205
2) 수소연료전지자동차 보급 문제점207
3) 수소연료전지자동차 가치사슬210
2-2. 수소연료전지자동차 시장 동향 213
1) 국내외 수소연료전지자동차 시장 동향213
2) 글로벌 완성차 업체별 수소연료전지자동차 판매 전략218
(1) 일본 도요타219
(2) 일본 혼다220
(3) 독일 아우디 220
(4) 독일 폭스바겐221
(5) 독일 메르세데스 벤츠221
(6) 미국 GM221
(7) 한국 현대자동차222
2-3. 수소연료전지자동차 기술개발 동향223
1) 수소연료전지자동차 구성장치 및 인프라 기술223
(1) 연료전지스택224
(2) 운전장치225
(3) 전장장치227
(4) 수소저장장치228
(5) 인프라 기술229
2) 수소연료전지자동차 관련 기술개발 동향 및 특허 현황229
(1) 수소연료전지자동차 관련 기술개발 동향229
(2) 수소연료전지자동차 관련 특허 현황231

3. 연료전지 발전 분산형 전원 산업 동향234
3-1. 분산형 전원 개요234
1) 분산형 전원의 필요성234
2) 분산형 전원 개념235
3) 분산형 전원 현황 및 보급전망236
(1) 분산형 전원의 현황236
(2) 분산형 전원의 보급 전망237
(3) 분산형전원의 전력 계통 연계 현황 및 문제점239
3-2. 연료전지 발전 기반 분산형 전원241
1) 연료전지 발전 기반 분산형 전원 특

Ⅰ. 수소경제 대응 전략과 미래 전망 35

1. 수소경제 개요 35
1-1. 수소경제의 의미 및 파급효과 35
1) 수소경제 의미 35
2) 수소경제의 파급효과 39
(1) 수소경제 활성화의 경제적 파급효과 39
(2) 수소경제 활성화의 환경적 파급효과 43
1-2. 수소 공급 Value Chain 46
1) 수소의 생산 46
(1) 수소 생산기술 분류 46
(2) 수전해 기술 종류 및 동향 49
2) 수소의 저장 52
3) 수소의 운송 52
4) 수소충전소 55
(1) 수소충전소 개요 55
(2) 국내 수소 충전 인프라 현황 58
(3) 해외 수소 충전 인프라 현황 59

2. 수소 관련 시장 현황 및 정책 동향 65
2-1. 글로벌 수소 관련 시장 현황 및 전망 65
1) 재생에너지 시장 현황 및 전망 65
2) 수소 시장 현황 및 전망 66
2-2. 국내 수소 관련 시장 및 정책 동향 67
1) 수소경제 활성화 추진방안 67
(1) 세계 최고수준의 수소 활용체계 구축 67
(2) 안정적·보편적 공급 시스템 확충 78
(3) 수소경제 산업생태계 조성 87
(4) 수소경제 안전성 확보 95
2) 국내 수소 시장 전망 97
2-3. 주요국 수소 관련 시장 및 정책 동향 98
1) 일본 98
(1) 일본 수소·연료전지 전략 로드맵 98
(2) 일본의 가정용 연료전지 시장 123
2) 중국 125
(1) 중국 수소연료전지자동차 관련 정책 125
(2) 중국 수소연료전지자동차 시장 131
3) 미국 133
(1) 미국 수소산업 추진배경 및 발전전략 133
(2) 미국 연료전지 시장 및 정책 동향 134
4) 독일 137
(1) 독일 수소산업 시장 동향 및 현황 137
(2) 독일 수소경제 인프라 구축 현황 및 계획 145
(3) 독일의 수소 모빌리티 및 연료전지 152
5) 프랑스 161
(1) 프랑스 수소에너지 개발 정책 161
(2) P2G 수전해 실증단지 구축 프로젝트 162
(3) 수소 전기 모빌리티 발전현황 164
6) 호주 166
(1) 호주 수소산업 추진배경 및 전망 166
(2) 호주 수소산업 추진 사례 166

Ⅱ. 연료전지 연관 기술개발 및 시장 전망 171

1. 연료전지 개요 및 시장 전망 171
1-1. 연료전지 정의 및 종류 171
1) 연료전지의 정의 및 구성 171
2) 연료전지의 종류 및 특징 175
(1) 전해질 종류에 따른 연료전지 분류 175
(2) 용도별 연료전지 분류 182
(3) 연료전지 특징 187
(4) 차세대 연료전지 188
3) 연료전지 산업 특징 및 구조 191
1-2. 국내외 연료전지 시장 동향 193
1) 글로벌 연료전지 시장 현황 및 전망 193
2) 국내 연료전지 시장 현황 및 전망 197
(1) 국내 연료전지 시장 전망 197
(2) 국내 연료전지 주요업체 비교 200
2. 수소연료전지자동차 시장 및 기술개발 동향 205
2-1. 수소연료전지자동차 특징 205
1) 수소연료전지자동차 정의 및 특징 205
2) 수소연료전지자동차 보급 문제점 207
3) 수소연료전지자동차 가치사슬 210
2-2. 수소연료전지자동차 시장 동향 213
1) 국내외 수소연료전지자동차 시장 동향 213
2) 글로벌 완성차 업체별 수소연료전지자동차 판매 전략 218
(1) 일본 도요타 219
(2) 일본 혼다 220
(3) 독일 아우디 220
(4) 독일 폭징241
2) 연료전지 발전 산업 국내 동향242
3) 발전용 연료전지 SOFC 보급 현황 및 과제248
(1) 국내 SOFC 도입 현황248
(2) SOFC 관련 제도 마련250
(3) SOFC 보급 확대 과제252
3-3. 신재생에너지와 분산전원253
1) 신에너지 산업 동향 및 전망253
(1) 신에너지 산업 동향253
(2) 주요 에너지원별 동향254
(3) 신재생에너지 산업 전망257
2) 재생에너지 보급 현황 및 정책 추진 경과259
(1) 재생에너지 3020 이행계획259
(2) 제3차 에너지기본계획262
(3) 재생에너지 보급 현황270
(4) 재생에너지 관련 정책 추진 경과272
3) 재생에너지와 프로슈머275
(1) 새로운 에너지 서비스275
(2) 프로슈머의 잉여전력 거래 시장(상계거래, P2P)276
(3) 전력중개사업과 가상발전소(VPP)277
(4) 수요반응(DR) 시장277
3-4. 가상발전소(VPP)279
1) 국내 전력시장 변화와 가상발전소279
(1) 국내 전력시장 변화279
(2) 가상발전소285
2) 수요자원 거래시장287
(1) 수요자원 거래시장 개요287
(2) 수요자원 거래시장 현황288
3) 소규모 전력중개시장290
(1) 소규모 전력중개시장 개요290
(2) 소규모 전력중개시장 현황292
4) 국내 가상발전소 전망294

4. 연료전지 연관 유망 기술 동향296
4-1. P2X(P2G) 기술개발 및 정책 동향296
1) P2X 기술 개요296
(1) P2X 개념 및 범위296
(2) P2X 요소 기술298
(3) P2X 기술 개발 수준301
(4) P2X 기술의 특징302
2) P2X 국내외 정책 및 연구 동향303
(1) 국가별 P2X 정책 동향303
(2) P2X 프로젝트 동향305
4-2. CCS 기술개발 및 정책 동향311
1) CCS 기술개발 배경311
2) CCS·CCU·CCUS 기술 정의 및 비교313
(1) CCS 기술 정의 및 공정313
(2) CCU 및 CCUS 기술 개념 315
3) CCS·CCU 관련 정책 및 기술개발 동향318
(1) 미국318
(2) 유럽324
(3) 호주328
(4) 일본331
(5) 국내335
4-3. ESS 기술개발 및 시장·정책 동향338
1) 에너지저장장치(ESS) 정의 및 종류338
(1) 에너지저장장치(ESS) 정의 및 구성338
(2) 에너지저장장치(ESS) 종류339
2) 에너지저장장치(ESS) 활용 분야341
(1) 전기자동차용 ESS341
(2) 주파수조정용(Frequency Regulation, FR) ESS342
(3) 수요관리용(Demand Response, DR) ESS343
(4) 신재생에너지용 ESS344
3) 에너지저장장치(ESS) 구축 사례345
(1) 한국전력공사의 주파수 조정용 ESS 시범사업345
(2) 한국전기연구원의 수요관리용 ESS345
(3) 한국전기연구원의 ESS 시험평가시스템346
4) 에너지저장장치(ESS) 시장 현황347
(1) 에너지저장장치(ESS) 해외 시장 현황347
(2) 에너지저장장치(ESS) 국내 시장 현황349
5) 에너지저장장치(ESS) 정책 동향351
(1) 에너지저장장치(ESS) 산업과 RPS 제도351
(2) 국가별 에너지저장장치(ESS) 도입 목적353
(3) 국내 에너지저장장치(ESS) 정책 동향353
(4) 독일의 에너지저장장치(ESS) 정책 동향354
(5) 유럽의 PCI 프로젝트355
6) 에너지저장장치(ESS) 기술 동향356
(1) 에너지저장장치(ESS) 기술 필요성356
(2) 에너지저장장치(ESS) 기술 분류357
(3) 에너지저장장치(ESS) 기술개발 동향359

Ⅲ. 수소·연료전지 관련 기술개발 동향과 연구테마369

1. 수소·연료전지 관련 기술 특허 동향과 기술개발 로드맵369
1-1. 수소·연료전지 관련 기술 특허 동향369
1) 고효율 수소생산 시스템 특허동향369
(1) 개요369
(2) 특허 출원동향369
2) 수소충전용 장비 및 부품 특허동향372
(1) 개요372
(2) 특허 출원동향372
1-2. 수소·연료전지 관련 기술개발 로드맵375
1) 고효율 수소생산 시스템 기술개발 로드맵375
(1) 핵심 요소기술 선정375
(2) 기술로드맵376
(3) 핵심요소기술 연구목표377
2) 수소충전용 장비 및 부품 기술개발 로드맵378
(1) 핵심 요소기술 선정378
(2) 기술로드맵379
(3) 핵심요소기술 연구목표380

2. 수소·연료전지 관련 핵심 기술개발 연구테마381
2-1. 2020년도 에너지기술개발사업(수소 관련 기술)381
1) 수소충전소 고장진단 시스템 및 안전관리기술 개발·실증381
2) 수소충전소 미자립 핵심부품 국산화 개발383
3) 재생에너지 기반 알카라인 수전해 장치 고안전성 확보를 위한 핵심 기술 개발 및 실증384
4) 장수명 고효율 수소충전소용 고압수소배관 제조기술 개발386
5) 수소 장거리 이송용 10MPa급 비금속 배관 국산화 기술 개발388
6) 해외 CO2-free 수소공급망 구축을 위한 핵심 기술 개발 및 검증 연구390
7) 수소전기차 다차종 동시충전을 위한 광역수소충전소 핵심기술 개발392
8) 액화수소 충전소용 100kg/h급 고압 액화수소 펌프 개발394
9) 수소 전주기(생산, 저장/이송, 활용) 경제성, 환경성 평가 기술 개발397
10) 수소 최적 공급 경로 설계를 위한 수소 생산기지 및 충전소 배치 모델 개발398
11) 재생에너지연계 그린수소생산 기술을 활용한 수소(600kg) 및 배터리(2MWh)
저장 시스템 기술개발 및 실증400
12) 수소충전소 과충전에 따른 폭발사고 예방을 위한 수소충전소 법정계량 표준모델
개발 및 실증403
13) 수소충전소용 복합재 저장용기 가동 중 안전검사 기술 개발404
2-2. 2020년도 에너지기술개발사업(연료전지 기술)406
1) 200kW 이상급 발전용 중저온형 고체산화물연료전지 시스템 개발406
2) 건물 적용 고체산화물 연료전지 시스템용 고온 연료재순환 송풍기 개발407
3) 주택용 연료전지 시스템 고도화 기술 개발409
4) 14톤급 건설 중장비용 수소연료전지 파워시스템 개발 및 실증410
5) 고체산화물연료전지 분리판용 특수강 신소재 및 양산 기술 개발412
6) 25kW급 건물용 연료전지 시스템 개발 및 실증413
7) 발전용 고분자 연료전지용 고효율 스택 기술 개발415
8) 공공건물 대상 수소추출기 연계형 연료전지 안전실증417
9) SOFC 스택 품질 향상 및 양산 자동화를 위한 검수 기준 및 검수 프로토콜 개발419
10) 발전용 고분자 연료전지의 고효율화를 위한 핵심 소재 기술 개발420
2-3. 2020년도 친환경자동차분야(수소전기차) 기술개발사업 423
1) (총괄 사업개요) 수소전기차용 차세대 연료전지시스템 기술 개발423
2) (총괄과제) 수소전기차용 차세대 연료전지시스템 기술 개발425
3) (1세부) 수소전기차용 연료전지 스택 고도화 기술 개발426
4) (2세부) 경량화 대체소재 기반 고성능 분리판 기술 개발427
5) (3세부) 연료전지 스택용 체결 및 패키징 부품 경량/소형화 기술 개발428
6) (4세부) 연료전지시스템 효율 향상을 위한 단위 셀 핵심기술 개발429
7) 전기차 플랫폼 공동활용을 위한 수소전기차용 비정형 수소저장장치 기술개발430
8) (총괄) 전기차 플랫폼 공동활용을 위한 수소전기차용 비정형 수소저장장치 기술개발431
9) (1세부) 수소전기차 공간 활용성 제고를 위한 비정형 수소저장용기 기술개발433
10) (2세부) 수소전기차용 비정형 수소저장용기 모듈 및 시스템 기술개발434
11) (3세부) 비정형 수소저장장치 평가절차 및 검증 기술 개발436
2-4. 2020년도 시장자립형 3세대 xEV(수소차) 산업육성사업438
1) 중대형 상용차용 막전극접합체(MEA) 내구 향상 기술 개발438
2) 중대형 상용차용 고내구 고강성 기체확산층 기술 개발441
3) 중대형 상용차용 고내구 금속분리판 및 가스켓 기술 개발443
4) 중대형 상용차용 고출력 고내구 공기압축기 기술 개발446
5) 중대형 상용차용 연료전지 스택 클리닝 기술 개발448
6) 중대형 상용차용 연료전지시스템 전용 전극기술 개발451
7) 중대형 상용차용 고전압 부스트 컨버터 기술 개발454
8) 교환이 가능한 연료전지 단위셀 부품 기술 개발457

Ⅳ. 수소·연료전지 관련 주요업체 사업동향463

1. 국내 수소·연료전지 주요업체 사업동향463
1-1. 연료전지 시스템 제조업체463
1) 포스코에너지463
(1) 회사현황463
(2) 연료전지 사업 동향464
2) 두산퓨얼셀465
(1) 회사현황465
(2) 연료전지 사업 동향465
3) 에
스바겐 221
(5) 독일 메르세데스 벤츠 221
(6) 미국 GM 221
(7) 한국 현대자동차 222
2-3. 수소연료전지자동차 기술개발 동향 223
1) 수소연료전지자동차 구성장치 및 인프라 기술 223
(1) 연료전지스택 224
(2) 운전장치 225
(3) 전장장치 227
(4) 수소저장장치 228
(5) 인프라 기술 229
2) 수소연료전지자동차 관련 기술개발 동향 및 특허 현황 229
(1) 수소연료전지자동차 관련 기술개발 동향 229
(2) 수소연료전지자동차 관련 특허 현황 231

3. 연료전지 발전 분산형 전원 산업 동향 234
3-1. 분산형 전원 개요 234
1) 분산형 전원의 필요성 234
2) 분산형 전원 개념 235
3) 분산형 전원 현황 및 보급전망 236
(1) 분산형 전원의 현황 236
(2) 분산형 전원의 보급 전망 237
(3) 분산형전원의 전력 계통 연계 현황 및 문제점 239
3-2. 연료전지 발전 기반 분산형 전원 241
1) 연료전지 발전 기반 분산형 전원 특징 241
2) 연료전지 발전 산업 국내 동향 242
3) 발전용 연료전지 SOFC 보급 현황 및 과제 248
(1) 국내 SOFC 도입 현황 248
(2) SOFC 관련 제도 마련 250
(3) SOFC 보급 확대 과제 252
3-3. 신재생에너지와 분산전원 253
1) 신에너지 산업 동향 및 전망 253
(1) 신에너지 산업 동향 253
(2) 주요 에너지원별 동향 254
(3) 신재생에너지 산업 전망 257
2) 재생에너지 보급 현황 및 정책 추진 경과 259
(1) 재생에너지 3020 이행계획 259
(2) 제3차 에너지기본계획 262
(3) 재생에너지 보급 현황 270
(4) 재생에너지 관련 정책 추진 경과 272
3) 재생에너지와 프로슈머 275
(1) 새로운 에너지 서비스 275
(2) 프로슈머의 잉여전력 거래 시장(상계거래, P2P) 276
(3) 전력중개사업과 가상발전소(VPP) 277
(4) 수요반응(DR) 시장 277
3-4. 가상발전소(VPP) 279
1) 국내 전력시장 변화와 가상발전소 279
(1) 국내 전력시장 변화 279
(2) 가상발전소 285
2) 수요자원 거래시장 287
(1) 수요자원 거래시장 개요 287
(2) 수요자원 거래시장 현황 288
3) 소규모 전력중개시장 290
(1) 소규모 전력중개시장 개요 290
(2) 소규모 전력중개시장 현황 292
4) 국내 가상발전소 전망 294

4. 연료전지 연관 유망 기술 동향 296
4-1. P2X(P2G) 기술개발 및 정책 동향 296
1) P2X 기술 개요 296
(1) P2X 개념 및 범위 296
(2) P2X 요소 기술 298
(3) P2X 기술 개발 수준 301
(4) P2X 기술의 특징 302
2) P2X 국내외 정책 및 연구 동향 303
(1) 국가별 P2X 정책 동향 303
(2) P2X 프로젝트 동향 305
4-2. CCS 기술개발 및 정책 동향 311
1) CCS 기술개발 배경 311
2) CCS·CCU·CCUS 기술 정의 및 비교 313
(1) CCS 기술 정의 및 공정 313
(2) CCU 및 CCUS 기술 개념 스퓨얼셀467
(1) 회사현황467
(2) 연료전지 사업 동향468
4) STX중공업469
(1) 회사현황469
(2) 연료전지 사업 동향470
5) 미코471
(1) 회사현황471
(2) 연료전지 사업 동향471
6) 경동나비엔473
(1) 회사현황473
(2) 연료전지 사업 동향473
7) 대성히트에너시스475
(1) 회사현황475
(2) 연료전지 사업 동향475
8) 대성하이텍476
(1) 회사현황476
(2) 연료전지 사업 동향477
9) LIG넥스원478
(1) 회사현황478
(2) 연료전지 사업 동향478
10) 가온셀 479
(1) 회사현황479
(2) 연료전지 사업 동향479
1-2. 연료전지 관련 부품 제조업체481
1) 현대모비스481
(1) 회사현황481
(2) 연료전지 사업 동향481
2) 현대제철483
(1) 회사현황483
(2) 연료전지 사업 동향483
3) 시노펙스 484
(1) 회사현황484
(2) 연료전지 사업 동향485
4) 코오롱인더스트리 486
(1) 회사현황486
(2) 연료전지 사업 동향486
5) 코오롱머티리얼 487
(1) 회사현황487
(2) 연료전지 사업 동향488
6) 비나텍 489
(1) 회사현황489
(2) 연료전지 사업 동향490
7) 한화에너지 491
(1) 회사현황491
(2) 연료전지 사업 동향491
8) 동아화성 492
(1) 회사현황492
(2) 연료전지 사업 동향493
9) S&T 모티브494
(1) 회사현황494
(2) 연료전지 사업 동향495
10) 세종공업496
(1) 회사현황496
(2) 연료전지 사업 동향497
11) 뉴로스 498
(1) 회사현황498
(2) 연료전지 사업 동향499
12) 일진다이아500
(1) 회사현황500
(2) 연료전지 사업 동향501
13) 상아프론테크 503
(1) 회사현황503
(2) 연료전지 사업 동향503
14) 한온시스템 504
(1) 회사현황504
(2) 연료전지 사업 동향505
15) 모토닉506
(1) 회사현황506
(2) 연료전지 사업 동향506
16) 지엠비코리아507
(1) 회사현황507
(2) 연료전지 사업 동향508
17) 유니크 508
(1) 회사현황508
(2) 연료전지 사업 동향509
18) 인지컨트롤스 510
(1) 회사현황510
(2) 연료전지 사업 동향511
19) 우리산업 512
(1) 회사현황512
(2) 연료전지 사업 동향513
20) 평화산업514
(1) 회사현황514
(2) 연료전지 사업 동향515
21) 대우부품 516
(1) 회사현황516
(2) 연료전지 사업 동향517
22) 대원강업518
(1) 회사현황518
(2) 연료전지 사업 동향519
23) 코다코 519
(1) 회사현황519
(2) 연료전지 사업 동향520
1-3. 수소 인프라 업체 521
1) 효성중공업 521
(1) 회사현황521
(2) 연료전지 사업 동향521
2) 이엠코리아 523
(1) 회사현황523
(2) 연료전지 사업 동향524
3) 제이엔케이히터 526
(1) 회사현황526
(2) 연료전지 사업 동향526
4) 디케이락 528
(1) 회사현황528
(2) 연료전지 사업 동향528
5) 엔케이 530
(1) 회사현황530
(2) 연료전지 사업 동향530
6) HnPower532
(1) 회사현황532
(2) 연료전지 사업 동향532
7) 한국가스공사534
(1) 회사현황534
(2) 연료전지 사업 동향534
8) 풍국주정536
(1) 회사현황536
(2) 연료전지 사업 동향536

2. 해외 수소·연료전지 주요업체 사업동향539
2-1. 연료전지 시스템 및 관련 부품 제조업체539
1) (미국) Bloom Energy 539
(1) 회사현황539
(2) 연료전지 사업 동향539
2) (미국) FuelCell Energy541
(1) 회사현황541
(2) 연료전지 사업 동향542
3) (미국) Plug Power 544
(1) 회사현황544
(2) 연료전지 사업 동향544
4) (미국) Dupont 546
(1) 회사현황546
(2) 연료전지 사업 동향546
5) (미국) Gore547
(1) 회사현황547
(2) 연료전지 사업 동향547
6) (캐나다) Ballard Power Systems549
(1) 회사현황549
(2) 연료전지 사업 동향550
7) (독일) SFC Energy AG551
(1) 회사현황551
(2) 연료전지 사업 동향552

315
3) CCS·CCU 관련 정책 및 기술개발 동향 318
(1) 미국 318
(2) 유럽 324
(3) 호주 328
(4) 일본 331
(5) 국내 335
4-3. ESS 기술개발 및 시장·정책 동향 338
1) 에너지저장장치(ESS) 정의 및 종류 338
(1) 에너지저장장치(ESS) 정의 및 구성 338
(2) 에너지저장장치(ESS) 종류 339
2) 에너지저장장치(ESS) 활용 분야 341
(1) 전기자동차용 ESS 341
(2) 주파수조정용(Frequency Regulation, FR) ESS 342
(3) 수요관리용(Demand Response, DR) ESS 343
(4) 신재생에너지용 ESS 344
3) 에너지저장장치(ESS) 구축 사례 345
(1) 한국전력공사의 주파수 조정용 ESS 시범사업 345
(2) 한국전기연구원의 수요관리용 ESS 345
(3) 한국전기연구원의 ESS 시험평가시스템 346
4) 에너지저장장치(ESS) 시장 현황 347
(1) 에너지저장장치(ESS) 해외 시장 현황 347
(2) 에너지저장장치(ESS) 국내 시장 현황 349
5) 에너지저장장치(ESS) 정책 동향 351
(1) 에너지저장장치(ESS) 산업과 RPS 제도 351
(2) 국가별 에너지저장장치(ESS) 도입 목적 353
(3) 국내 에너지저장장치(ESS) 정책 동향 353
(4) 독일의 에너지저장장치(ESS) 정책 동향 354
(5) 유럽의 PCI 프로젝트 355
6) 에너지저장장치(ESS) 기술 동향 356
(1) 에너지저장장치(ESS) 기술 필요성 356
(2) 에너지저장장치(ESS) 기술 분류 357
(3) 에너지저장장치(ESS) 기술개발 동향 359

Ⅲ. 수소·연료전지 관련 기술개발 동향과 연구테마 369

1. 수소·연료전지 관련 기술 특허 동향과 기술개발 로드맵 369
1-1. 수소·연료전지 관련 기술 특허 동향 369
1) 고효율 수소생산 시스템 특허동향 369
(1) 개요 369
(2) 특허 출원동향 369
2) 수소충전용 장비 및 부품 특허동향 372
(1) 개요 372
(2) 특허 출원동향 372
1-2. 수소·연료전지 관련 기술개발 로드맵 375
1) 고효율 수소생산 시스템 기술개발 로드맵 375
(1) 핵심 요소기술 선정 375
(2) 기술로드맵 376
(3) 핵심요소기술 연구목표 377
2) 수소충전용 장비 및 부품 기술개발 로드맵 378
(1) 핵심 요소기술 선정 378
(2) 기술로드맵 379
(3) 핵심요소기술 연구목표 380

2. 수소·연료전지 관련 핵심 기술개발 연구테마 381
2-1. 2020년도 에너지기술개발사업(수소 관련 기술) 381
1) 수소충전소 고장진단 시스템 및 안전관리기술 개발·실증 381
2) 수소충전소 미자립 핵심부품 국산화 개발 383
3) 재생에너지 기반 알카라인 수전해 장치 고안전성 확보를 위한 핵심 기술 개발 및 실증 384
4) 장수명 고효율 수소충전소용 고압수소배관 제조기술 개발 386
5) 수소 장거리 이송용 10MPa급 비금속 배관 국산화 기술 개발 388
6) 해외 CO2-free 수소공급망 구축을 위한 핵심 기술 개발 및 검증 연구 390
7) 수소전기차 다차종 동시충전을 위한 광역수소충전소 핵심기술 개발 392
8) 액화수소 충전

소용 100kg/h급 고압 액화수소 펌프 개발 394
9) 수소 전주기(생산, 저장/이송, 활용) 경제성, 환경성 평가 기술 개발 397
10) 수소 최적 공급 경로 설계를 위한 수소 생산기지 및 충전소 배치 모델 개발 398
11) 재생에너지연계 그린수소생산 기술을 활용한 수소(600kg) 및 배터리(2MWh)
저장 시스템 기술개발 및 실증 400
12) 수소충전소 과충전에 따른 폭발사고 예방을 위한 수소충전소 법정계량 표준모델
개발 및 실증 403
13) 수소충전소용 복합재 저장용기 가동 중 안전검사 기술 개발 404
2-2. 2020년도 에너지기술개발사업(연료전지 기술) 406
1) 200kW 이상급 발전용 중저온형 고체산화물연료전지 시스템 개발 406
2) 건물 적용 고체산화물 연료전지 시스템용 고온 연료재순환 송풍기 개발 407
3) 주택용 연료전지 시스템 고도화 기술 개발 409
4) 14톤급 건설 중장비용 수소연료전지 파워시스템 개발 및 실증 410
5) 고체산화물연료전지 분리판용 특수강 신소재 및 양산 기술 개발 412
6) 25kW급 건물용 연료전지 시스템 개발 및 실증 413
7) 발전용 고분자 연료전지용 고효율 스택 기술 개발 415
8) 공공건물 대상 수소추출기 연계형 연료전지 안전실증 417
9) SOFC 스택 품질 향상 및 양산 자동화를 위한 검수 기준 및 검수 프로토콜 개발 419
10) 발전용 고분자 연료전지의 고효율화를 위한 핵심 소재 기술 개발 420
2-3. 2020년도 친환경자동차분야(수소전기차) 기술개발사업 423
1) (총괄 사업개요) 수소전기차용 차세대 연료전지시스템 기술 개발 423
2) (총괄과제) 수소전기차용 차세대 연료전지시스템 기술 개발 425
3) (1세부) 수소전기차용 연료전지 스택 고도화 기술 개발 426
4) (2세부) 경량화 대체소재 기반 고성능 분리판 기술 개발 427
5) (3세부) 연료전지 스택용 체결 및 패키징 부품 경량/소형화 기술 개발 428
6) (4세부) 연료전지시스템 효율 향상을 위한 단위 셀 핵심기술 개발 429
7) 전기차 플랫폼 공동활용을 위한 수소전기차용 비정형 수소저장장치 기술개발 430
8) (총괄) 전기차 플랫폼 공동활용을 위한 수소전기차용 비정형 수소저장장치 기술개발 431
9) (1세부) 수소전기차 공간 활용성 제고를 위한 비정형 수소저장용기 기술개발 433
10) (2세부) 수소전기차용 비정형 수소저장용기 모듈 및 시스템 기술개발 434
11) (3세부) 비정형 수소저장장치 평가절차 및 검증 기술 개발 436
2-4. 2020년도 시장자립형 3세대 xEV(수소차) 산업육성사업 438
1) 중대형 상용차용 막전극접합체(MEA) 내구 향상 기술 개발 438
2) 중대형 상용차용 고내구 고강성 기체확산층 기술 개발 441
3) 중대형 상용차용 고내구 금속분리판 및 가스켓 기술 개발 443
4) 중대형 상용차용 고출력 고내구 공기압축기 기술 개발 446
5) 중대형 상용차용 연료전지 스택 클리닝 기술 개발 448
6) 중대형 상용차용 연료전지시스템 전용 전극기술 개발 451
7) 중대형 상용차용 고전압 부스트 컨버터 기술 개발 454
8) 교환이 가능한 연료전지 단위셀 부품 기술 개발 457

Ⅳ. 수소·연료전지 관련 주요업체 사업동향 463

1. 국내 수소·연료전지 주요업체 사업동향 463
1-1. 연료전지 시스템 제조업체 463
1) 포스코에너지 463
(1) 회사현황 463
(2) 연료전지 사업 동향 464
2) 두산퓨얼셀 465R>8) (독일) Proton Motor Fuel Cell553
(1) 회사현황553
(2) 연료전지 사업 동향554
9) (독일) Sunfire555
(1) 회사현황555
(2) 연료전지 사업 동향555
10) (이탈리아) SolidPower 556
(1) 회사현황556
(2) 연료전지 사업 동향557
11) (영국) Ceres Power 559
(1) 회사현황559
(2) 연료전지 사업 동향559
12) (영국) AFC Energy 561
(1) 회사현황561
(2) 연료전지 사업 동향561
13) (영국) Intelligent Energy562
(1) 회사현황562
(2) 연료전지 사업 동향562
14) (싱가포르) Horizon Fuel Cell Technologies564
(1) 회사현황564
(2) 연료전지 사업 동향564
15) (일본) Panasonic 565
(1) 회사현황565
(2) 연료전지 사업 동향566
16) (일본) Aisin Seiki567
(1) 회사현황567
(2) 연료전지 사업 동향568
17) (일본) Toshiba 569
(1) 회사현황569
(2) 연료전지 사업 동향569
18) (일본) Mitsubishi Power571
(1) 회사현황571
(2) 연료전지 사업 동향572
19) (일본) Kyocera573
(1) 회사현황573
(2) 연료전지 사업 동향574
20) (일본) Osaka Gas575
(1) 회사현황575
(2) 연료전지 사업 동향576
21) (일본) FUJI ELECTRIC577
(1) 회사현황577
(2) 연료전지 사업 동향578
22) (중국) Weichai Power579
(1) 회사현황579
(2) 연료전지 사업 동향579
2-2. 수소 인프라 업체 581
1) (미국) Air Products581
(1) 회사현황581
(2) 연료전지 사업 동향581
2) (캐나다) Hydrogenics 583
(1) 회사현황583
(2) 연료전지 사업 동향583
3) (독일) Linde585
(1) 회사현황585
(2) 연료전지 사업 동향585
4) (프랑스) Air Liquide587
(1) 회사현황587
(2) 연료전지 사업 동향587
5) (노르웨이) YARA589
(1) 회사현황589
(2) 연료전지 사업 동향589
6) (스위스) H2 ENERGY591
(1) 회사현황591
(2) 연료전지 사업 동향591
7) (일본) Iwatani Corporation592
(1) 회사현황592
(2) 연료전지 사업 동향593

Ⅴ. 참고자료597

(1) 회사현황 465
(2) 연료전지 사업 동향 465
3) 에스퓨얼셀 467
(1) 회사현황 467
(2) 연료전지 사업 동향 468
4) STX중공업 469
(1) 회사현황 469
(2) 연료전지 사업 동향 470
5) 미코 471
(1) 회사현황 471
(2) 연료전지 사업 동향 471
6) 경동나비엔 473
(1) 회사현황 473
(2) 연료전지 사업 동향 473
7) 대성히트에너시스 475
(1) 회사현황 475
(2) 연료전지 사업 동향 475
8) 대성하이텍 476
(1) 회사현황 476
(2) 연료전지 사업 동향 477
9) LIG넥스원 478
(1) 회사현황 478
(2) 연료전지 사업 동향 478
10) 가온셀 479
(1) 회사현황 479
(2) 연료전지 사업 동향 479
1-2. 연료전지 관련 부품 제조업체 481
1) 현대모비스 481
(1) 회사현황 481
(2) 연료전지 사업 동향 481
2) 현대제철 483
(1) 회사현황 483
(2) 연료전지 사업 동향 483
3) 시노펙스 484
(1) 회사현황 484
(2) 연료전지 사업 동향 485
4) 코오롱인더스트리 486
(1) 회사현황 486
(2) 연료전지 사업 동향 486
5) 코오롱머티리얼 487
(1) 회사현황 487
(2) 연료전지 사업 동향 488
6) 비나텍 489
(1) 회사현황 489
(2) 연료전지 사업 동향 490
7) 한화에너지 491
(1) 회사현황 491
(2) 연료전지 사업 동향 491
8) 동아화성 492
(1) 회사현황 492
(2) 연료전지 사업 동향 493
9) S&T 모티브 494
(1) 회사현황 494
(2) 연료전지 사업 동향 495
10) 세종공업 496
(1) 회사현황 496
(2) 연료전지 사업 동향 497
11) 뉴로스 498
(1) 회사현황 498
(2) 연료전지 사업 동향 499
12) 일진다이아 500
(1) 회사현황 500
(2) 연료전지 사업 동향 501
13) 상아프론테크 503
(1) 회사현황 503
(2) 연료전지 사업 동향 503
14) 한온시스템 504
(1) 회사현황 504
(2) 연료전지 사업 동향 505
15) 모토닉 506
(1) 회사현황 506
(2) 연료전지 사업 동향 506
16) 지엠비코리아 507
(1) 회사현황 507
(2) 연료전지 사업 동향 508
17) 유니크 508
(1) 회사현황 508
(2) 연료전지 사업 동향 509
18) 인지컨트롤스 510
(1) 회사현황 510
(2) 연료전지 사업 동향 511
19) 우리산업 512
(1) 회사현황 512
(2) 연료전지 사업 동향 513
20) 평화산업 514
(1) 회사현황 514
(2) 연료전지 사업 동향 515
21) 대우부품 516
(1) 회사현황 516
(2) 연료전지 사업 동향 5

17
22) 대원강업 518
(1) 회사현황 518
(2) 연료전지 사업 동향 519
23) 코다코 519
(1) 회사현황 519
(2) 연료전지 사업 동향 520
1-3. 수소 인프라 업체 521
1) 효성중공업 521
(1) 회사현황 521
(2) 연료전지 사업 동향 521
2) 이엠코리아 523
(1) 회사현황 523
(2) 연료전지 사업 동향 524
3) 제이엔케이히터 526
(1) 회사현황 526
(2) 연료전지 사업 동향 526
4) 디케이락 528
(1) 회사현황 528
(2) 연료전지 사업 동향 528
5) 엔케이 530
(1) 회사현황 530
(2) 연료전지 사업 동향 530
6) HnPower 532
(1) 회사현황 532
(2) 연료전지 사업 동향 532
7) 한국가스공사 534
(1) 회사현황 534
(2) 연료전지 사업 동향 534
8) 풍국주정 536
(1) 회사현황 536
(2) 연료전지 사업 동향 536

2. 해외 수소·연료전지 주요업체 사업동향 539
2-1. 연료전지 시스템 및 관련 부품 제조업체 539
1) (미국) Bloom Energy 539
(1) 회사현황 539
(2) 연료전지 사업 동향 539
2) (미국) FuelCell Energy 541
(1) 회사현황 541
(2) 연료전지 사업 동향 542
3) (미국) Plug Power 544
(1) 회사현황 544
(2) 연료전지 사업 동향 544
4) (미국) Dupont 546
(1) 회사현황 546
(2) 연료전지 사업 동향 546
5) (미국) Gore 547
(1) 회사현황 547
(2) 연료전지 사업 동향 547
6) (캐나다) Ballard Power Systems 549
(1) 회사현황 549
(2) 연료전지 사업 동향 550
7) (독일) SFC Energy AG 551
(1) 회사현황 551
(2) 연료전지 사업 동향 552
8) (독일) Proton Motor Fuel Cell 553
(1) 회사현황 553
(2) 연료전지 사업 동향 554
9) (독일) Sunfire 555
(1) 회사현황 555
(2) 연료전지 사업 동향 555
10) (이탈리아) SolidPower 556
(1) 회사현황 556
(2) 연료전지 사업 동향 557
11) (영국) Ceres Power 559
(1) 회사현황 559
(2) 연료전지 사업 동향 559
12) (영국) AFC Energy 561
(1) 회사현황 561
(2) 연료전지 사업 동향 561
13) (영국) Intelligent Energy 562
(1) 회사현황 562
(2) 연료전지 사업 동향 562
14) (싱가포르) Horizon Fuel Cell Technologies 564
(1) 회사현황 564
(2) 연료전지 사업 동향 564
15) (일본) Panasonic 565
(1) 회사현황 565
(2) 연료전지 사업 동향 566
16) (일본) Aisin Seiki 567

(1) 회사현황 567
(2) 연료전지 사업 동향 568
17) (일본) Toshiba 569
(1) 회사현황 569
(2) 연료전지 사업 동향 569
18) (일본) Mitsubishi Power 571
(1) 회사현황 571
(2) 연료전지 사업 동향 572
19) (일본) Kyocera 573
(1) 회사현황 573
(2) 연료전지 사업 동향 574
20) (일본) Osaka Gas 575
(1) 회사현황 575
(2) 연료전지 사업 동향 576
21) (일본) FUJI ELECTRIC 577
(1) 회사현황 577
(2) 연료전지 사업 동향 578
22) (중국) Weichai Power 579
(1) 회사현황 579
(2) 연료전지 사업 동향 579
2-2. 수소 인프라 업체 581
1) (미국) Air Products 581
(1) 회사현황 581
(2) 연료전지 사업 동향 581
2) (캐나다) Hydrogenics 583
(1) 회사현황 583
(2) 연료전지 사업 동향 583
3) (독일) Linde 585
(1) 회사현황 585
(2) 연료전지 사업 동향 585
4) (프랑스) Air Liquide 587
(1) 회사현황 587
(2) 연료전지 사업 동향 587
5) (노르웨이) YARA 589
(1) 회사현황 589
(2) 연료전지 사업 동향 589
6) (스위스) H2 ENERGY 591
(1) 회사현황 591
(2) 연료전지 사업 동향 591
7) (일본) Iwatani Corporation 592
(1) 회사현황 592
(2) 연료전지 사업 동향 593

Ⅴ. 참고자료 597





표 목차


Ⅰ. 수소경제 대응 전략과 미래 전망 35
〈표1-1〉 수소와 석유제품(휘발유 및 경유)의 특성 비교 37
〈표1-2〉 탄소경제와 수소경제 비교 38
〈표1-3〉 자동차 종류별 부품 비교 41
〈표1-4〉 수소차 산업생태계 현황 41
〈표1-5〉 연료전지 산업생태계 현황 42
〈표1-6〉 수소차로 대체시 차종별 연간 미세먼지 저감량 44
〈표1-7〉 석탄 및 가스발전과 연료전지 비교 44
〈표1-8〉 수소 생산기술 비교 47
〈표1-9〉 수소 생산 방식에 따른 비용 48
〈표1-10〉 수전해 방식별 특성 비교 50
〈표1-11〉 국내외 수전해 기술 현황 50
〈표1-12〉 수소 저장기술 비교 52
〈표1-13〉 수소 운송 방식 분류 54
〈표1-14〉 수소 충전소의 종류 및 충전 방식 56
〈표1-15〉 수소차 및 수소충전소 보급 목표(누적) 58
〈표1-16〉 주요국 수소차 및 수소충전소 보급 계획 58
〈표1-17〉 수소차 차종별 누적 보급량 58
〈표1-18〉 2020년도 수소충전소 구축 목표 59
〈표1-19〉 수소차 보급목표(누적) 67
〈표1-20〉 미흡한 핵심부품 현재 상황 68
〈표1-21〉 수소택시 국내외 사례 68
〈표1-22〉 수소선박 기술목표 71
〈표1-23〉 수소열차 기술목표 72
〈표1-24〉 수소드론 기술목표 73
〈표1-25〉 수소건설기계 기술목표 74
〈표1-26〉 발전용 및 가정·건물용 연료전지 보급목표(누적) 75
〈표1-27〉 연료전지 전용 LNG요금제(안) 76
〈표1-28〉 미흡한 주요 핵심부품 현재 상황 76
〈표1-29〉 수소가스터빈 기술목표 77
〈표1-30〉 수소 생산 구성 및 공급 목표 78
〈표1-31〉 국내 수소 생산능력(20

17년도) 79
〈표1-32〉 수소 공급방식별 공급량 79
〈표1-33〉 수소생산기지 구축 후보지 80
〈표1-34〉 P2G(Power to Gas) 수전해 기술 개발 82
〈표1-35〉 해외 생산 수소 도입 방안 83
〈표1-36〉 수소운반선박 개발·활용 기술목표 83
〈표1-37〉 수소 저장·운송 주요 목표 84
〈표1-38〉 해외 튜브트레일러 현황 86
〈표1-39〉 수소차·연료전지 국산화 분야 87
〈표1-40〉 생산, 저장·운송 분야 기술, 제품 및 지원 내용 87
〈표1-41〉 대규모 실증 플랫폼 구축 88
〈표1-42〉 수소경제 밸류체인 안전성 확보 88
〈표1-43〉 수소기술 분야 국제표준 제안 89
〈표1-44〉 연료전지 분야 국제표준 제안 89
〈표1-45〉 수소법 주요 내용(안) 92
〈표1-46〉 수소 충전소, 부품, 시스템 안전기준 제·개정 96
〈표1-47〉 P2G, 액화수소 안전기준 마련 96
〈표1-48〉 수소안전 가이드북(안) 96
〈표1-49〉 ‘수소 기본 전략’ 및 ‘제5차 에너지 기본 계획’에서의 수소 조달·공급 관련 내용 98
〈표1-50〉 수소 조달 및 공급 실현 로드맵 및 액션 플랜 99
〈표1-51〉 ‘수소 기본 전략’ 및 ‘제5차 에너지 기본 계획’에서의 수소 서플라이 체인
관련 내용 100
〈표1-52〉 수소 서플라이 체인 구축 로드맵 및 액션 플랜 101
〈표1-53〉 ‘수소 기본 전략’ 및 ‘제5차 에너지 기본 계획’에서의 재생에너지 활용 수소
이용 관련 내용 103
〈표1-54〉 재생에너지 활용 수소 이용 확대 로드맵 및 액션 플랜 104
〈표1-55〉 ‘수소 기본 전략’ 및 ‘제5차 에너지 기본 계획’에서의 지역 자원 활용 관련 내용 105
〈표1-56〉 지역의 수소 공급망 구축 액션 플랜 105
〈표1-57〉 ‘수소 기본 전략’ 및 ‘제5차 에너지 기본 계획’에서의 전력분야 이용 관련 내용 106
〈표1-58〉 수소 전력분야 이용 로드맵 및 액션 플랜 107
〈표1-59〉 ‘수소 기본 전략’ 및 ‘제5차 에너지 기본 계획’에서의 모빌리티 이용 관련 내용 109
〈표1-60〉 수소 모빌리티 - 연료전지자동차 로드맵 및 액션 플랜 110
〈표1-61〉 수소 모빌리티 - 수소스테이션 로드맵 및 액션 플랜 111
〈표1-62〉 수소 모빌리티-기타 모빌리티 로드맵 및 액션 플랜 113
〈표1-63〉 ‘수소 기본 전략’에서의 산업분야 내 수소 활용 관련 내용 115
〈표1-64〉 산업분야 내 수소 활용 로드맵 및 액션 플랜 115
〈표1-65〉 ‘수소 기본 전략’ 및 ‘제5차 에너지 기본 계획’에서의 연료전지 활용 관련 내용 116
〈표1-66〉 가정용 연료전지(에네팜) 활용 로드맵 및 액션 플랜 117
〈표1-67〉 업무·산업용 연료전지 활용 로드맵 및 액션 플랜 118
〈표1-68〉 ‘수소 기본 전략’에서의 혁신적인 수소 기술 개발 관련 내용 119
〈표1-69〉 혁신적인 수소 기술 개발 액션 플랜 119
〈표1-70〉 ‘수소 기본 전략’에서의 국민 인식 제고 및 지역 연계 관련 내용 120
〈표1-71〉 수소 이용에 대한 국민 인식 제고 및 지역 연계 액션 플랜 121
〈표1-72〉 ‘수소 기본 전략’에서의 국제 연계 수소 이용 관련 내용 122
〈표1-73〉 국제 수소사회 실현을 위한 로드맵 및 액션 플랜 122
〈표1-74〉 중국 수소연료전지자동차 발전계획 126
〈표1-75〉 중국 지방정부 수소차 산업 육성 및 보급 계획 128
〈표1-76〉 중국 연료전지자동차 수소 소모량 130
〈표1-77〉 중국 수소 연료전지 산업 단계별 목표 132
〈표1-78〉 미국의 주요 연료전지 생산업체 136
〈표1-79〉 독일 국가 수소전략 액션 플랜 140
〈표1-80〉 현재 독일에서 진행 중인 수소산업 내 교통 분야 주요 프로젝트 142
〈표1-81〉 현재

독일에서 진행 중인 수소관련 항공·선박 프로젝트 144
〈표1-82〉 독일 수소 유관기관 및 협회 144
〈표1-83〉 독일 수소 관련 클러스터 145
〈표1-84〉 생산수소 개요 145
〈표1-85〉 HORIZON 2020(EU 프로젝트) 146
〈표1-86〉 신재생에너지 단점에 따른 P2G 기술 비교 147
〈표1-87〉 Hybridge 프로젝트 148
〈표1-88〉 HySynGas 프로젝트 148
〈표1-89〉 독일 P2X 선두기업 Thyssenkrupp Uhde GmBH 사업 동향 149
〈표1-90〉 독일 수소 저장 및 운송 대표 기업 150
〈표1-91〉 독일 수소충전소 인프라 구축 프로젝트 152
〈표1-92〉 독일 첫 수소연료전지자동차 모델 GLC F-Cell 153
〈표1-93〉 Bosch-Nikola Truck 수소연료전지 트럭 공동 개발 156
〈표1-94〉 Bosch가 생산하는 수소연료전지 부품 157
〈표1-95〉 Daimler-Volvo 트럭, 버스 등 대형차량용 연료전지 개발 프로젝트 157
〈표1-96〉 Audi-현대자동차 연료전지 기술 공동개발 협약 157
〈표1-97〉 Alstom-LNVG 수소연료전지 탑재 열차 운행 158
〈표1-98〉 (수소 저장장치 개발) DELFIN 프로젝트 158
〈표1-99〉 (GiantLeap 프로젝트) EU 차원 연료전지 탑재 버스 공동개발 프로젝트 159
〈표1-100〉 독일 가정용 수소연료전지 시스템(P2X 활용) 159
〈표1-101〉 수소 연료전지를 이용한 가정용 초소형 다기능 보일러 160
〈표1-102〉 프렌쯔라우 하이브리드발전소(Hybridkraftwerk Prenzlau) 160
〈표1-103〉 그리드 연결 수소 발전소 161
〈표1-104〉 프랑스 수소연료전지자동차 상용화 기술 비전 161

Ⅱ. 연료전지 연관 기술개발 및 시장 전망 171
〈표2-1〉 연료전지 기술 분류 172
〈표2-2〉 연료전지 구성요소 173
〈표2-3〉 연료전지 분리판 소재별 장단점 174
〈표2-4〉 전해질 종류에 따른 연료전지 분류 180
〈표2-5〉 연료전지 기술별 장단점 180
〈표2-6〉 연료전지 종류별 응용제품 181
〈표2-7〉 연료전지의 특징 187
〈표2-8〉 상용 및 신흥 연료전지 190
〈표2-9〉 연료전지 산업 특징 192
〈표2-10〉 연료전지 분야 산업연관구조 192
〈표2-11〉 세계 연료전지 시장 전망 194
〈표2-12〉 연료전지 주요 제품별 세계시장 전망 195
〈표2-13〉 전세계 연료전지 형태별 Application별 시장 196
〈표2-14〉 전체 신재생에너지 발전량 중 연료전지 발전량 비중 비교 199
〈표2-15〉 국내 업체별 연료전지 종류 201
〈표2-16〉 연료전지 종류별 20MW 이상 대표 프로젝트 201
〈표2-17〉 친환경차 종류와 특징 206
〈표2-18〉 수소차 단계별 기술적 한계점 208
〈표2-19〉 수소연료전지자동차 가치사슬 211
〈표2-20〉 수소연료전지자동차 시장 전망 216
〈표2-21〉 구동용 연료전지 시장 전망 217
〈표2-22〉 상용화된 수소연료전지자동차 비교 219
〈표2-23〉 수소연료전지자동차 구성장치 223
〈표2-24〉 셀(단위전지)의 구성 225
〈표2-25〉 운전장치의 구성 226
〈표2-26〉 전장장치 구성부품 227
〈표2-27〉 수소저장장치 구성부품 228
〈표2-28〉 분산전원(신재생에너지) 종류 236
〈표2-29〉 분산형 전원 현황(추정치, 2016년 기준) 237
〈표2-30〉 분산형 전원 보급 전망 237
〈표2-31〉 지역별 재생에너지보급 용량 및 발전량 238
〈표2-32〉 분산형 전원의 전력 계통 연계 현황 239
〈표2-33〉 연도별 태양광발전소의 누적연계용량 239
〈표2-34〉 권역별 태양광발전소의 전력 계통 연계 현황 240
〈표2-35〉 신재생에너지

산업 지원 방향 254
〈표2-36〉 REC 가중치 개정 사항(일부) 254
〈표2-37〉 해상풍력 프로젝트 추진 계획(2018년도) 256
〈표2-38〉 자가용 설비용량 목표 260
〈표2-39〉 재생에너지 R&D 로드맵 수립 260
〈표2-40〉 분산전원 기반 에너지 신산업 육성 261
〈표2-41〉 IEA와 한국의 재생에너지 분류 기준 비교 271
〈표2-42〉 신재생에너지 발전 현황 272
〈표2-43〉 재생에너지 3020 설비 보급 목표 273
〈표2-44〉 현행 신·재생에너지법에 따른 연도별 의무공급량 비율 274
〈표2-45〉 2017년 상반기 태양광 LCOE 국제 비교 274
〈표2-46〉 분산형 전원 세부 적용기준 280
〈표2-47〉 7차·8차 전력수급기본계획 분산형 전원 보급전망 비교 281
〈표2-48〉 2019년 규모별 태양광 설치 현황 282
〈표2-49〉 전력시장 변화 모습 283
〈표2-50〉 가상발전소 유형 286
〈표2-51〉 수요자원 거래시장 구성 287
〈표2-52〉 수요자원 거래시장 거래절차 287
〈표2-53〉 수요자원 거래시장 운영방법 288
〈표2-54〉 수요자원 거래시장 참여조건 288
〈표2-55〉 수요반응자원별 현황 289
〈표2-56〉 2014년 12월~2019년 7월 수요자원 감축실적 289
〈표2-57〉 현 DR제도와 국민DR 비교 290
〈표2-58〉 소규모 전력중개사업 관련 전기사업법 주요 내용 291
〈표2-59〉 소규모 전력중개사업을 위한 전기 신사업자 등록현황 293
〈표2-60〉 중개사업자별 전력거래 현황 293
〈표2-61〉 P2G와 ESS 비교 298
〈표2-62〉 P2L 기술의 SWOT 분석 298
〈표2-63〉 지역/국가 및 분산형 규모별 P2G 배치 계획 305
〈표2-64〉 주요국 P2G 프로젝트 현황 308
〈표2-65〉 온실가스 감축 로드맵(2018.06.28.) 312
〈표2-66〉 일반 유연탄발전설비와 CCS 설비 비교 315
〈표2-67〉 CCS 및 CCU 기술개념 비교 316
〈표2-68〉 CO2 재활용 기술 분류 317
〈표2-69〉 NSPS의 신규 화력발전소 이산화탄소 배출 규제 320
〈표2-70〉 미국의 CCS 관련 법규의 주별 차이 322
〈표2-71〉 가동 중인 미국의 CCS 대용량 프로젝트 323
〈표2-72〉 미국의 CCU 프로젝트 323
〈표2-73〉 가동 중인 유럽의 CCS 대용량 프로젝트 328
〈표2-74〉 유럽의 CCU 프로젝트 328
〈표2-75〉 호주의 CCU 프로젝트 330
〈표2-76〉 CCS에 관한 해양오염 방지법 주요 내용 332
〈표2-77〉 토마코마이 CCS 대규모 실증 사업 334
〈표2-78〉 일본의 CCU 프로젝트 334
〈표2-79〉 정부 부처별 CCS 기술 개발 정책 336
〈표2-80〉 한국에서 추진되고 있는 CO2 지중저장 실증 프로젝트 337
〈표2-81〉 에너지저장장치의 구성 338
〈표2-82〉 에너지저장장치 사용 용도에 따른 분류 340
〈표2-83〉 에너지저장장치 분야 산업연관구조 340
〈표2-84〉 연도별 주파수제어용 ESS 용량변화 342
〈표2-85〉 서안성 및 신용인변전소 FR용 ESS 345
〈표2-86〉 연도별 신재생에너지 의무공급량 비율 351
〈표2-87〉 신재생에너지 공급인증서 가중치 352
〈표2-88〉 에너지저장장치 기술 필요성 356
〈표2-89〉 주요 국가별 에너지저장장치 기술 필요성 및 시장 발전 방향 357
〈표2-90〉 에너지저장장치 저장방법에 따른 기술 분류 357
〈표2-91〉 에너지저장장치 기술 분류 및 주요제품 359
〈표2-92〉 주요 에너지저장장치별 국내외 업체 359

Ⅲ. 수소·연료전지 관련 기술개발 동향과 연구테마 369
〈표3-1〉 고효율 수소생산 분야 핵심기술 375
〈표3-2〉 고효율 수소생산 시스템 분야 중기 기술개발

로드맵 376
〈표3-3〉 고효율 수소생산 시스템 분야 핵심요소기술 연구목표 377
〈표3-4〉 수소 충전용 장비 및 부품분야 핵심기술 378
〈표3-5〉 수소 충전용 장비 및 부품 분야 중기 기술개발 로드맵 379
〈표3-6〉 수소 충전용 장비 및 부품 분야 핵심요소기술 연구목표 380

Ⅳ. 수소·연료전지 관련 주요업체 사업동향 463
〈표4-1〉 포스코에너지 프로필 463
〈표4-2〉 두산퓨얼셀 주식회사 프로필 465
〈표4-3〉 에스퓨얼셀(주) 프로필 467
〈표4-4〉 STX중공업(주) 프로필 470
〈표4-5〉 주식회사 미코 프로필 471
〈표4-6〉 (주)경동나비엔 프로필 473
〈표4-7〉 대성히트에너시스(주) 프로필 475
〈표4-8〉 (주)대성하이텍 프로필 477
〈표4-9〉 엘아이지넥스원 주식회사 프로필 478
〈표4-10〉 (주)가온셀 프로필 479
〈표4-11〉 현대모비스(주) 프로필 481
〈표4-12〉 현대제철 주식회사 프로필 483
〈표4-13〉 주식회사 시노펙스 프로필 484
〈표4-14〉 코오롱인더스트리주식회사 프로필 486
〈표4-15〉 코오롱머티리얼 주식회사 프로필 488
〈표4-16〉 비나텍 주식회사 프로필 489
〈표4-17〉 한화에너지 프로필 491
〈표4-18〉 동아화성주식회사 프로필 493
〈표4-19〉 에스앤티모티브주식회사 프로필 495
〈표4-20〉 세종공업 주식회사 프로필 496
〈표4-21〉 세종공업 신규사업 주요 내용 497
〈표4-22〉 주식회사 뉴로스 프로필 499
〈표4-23〉 일진다이아몬드(주) 프로필 501
〈표4-24〉 일진복합소재의 초경량 복합재료 고압탱크 502
〈표4-25〉 주식회사 상아프론테크 프로필 503
〈표4-26〉 한온시스템 주식회사 프로필 504
〈표4-27〉 주식회사 모토닉 프로필 506
〈표4-28〉 지엠비코리아 주식회사 프로필 508
〈표4-29〉 지엠비코리아의 EWP 508
〈표4-30〉 주식회사 유니크 프로필 509
〈표4-31〉 유니크 Fuel & Hydrogen Gas Control System 510
〈표4-32〉 인지컨트롤스 주식회사 프로필 511
〈표4-33〉 인지컨트롤스 수소연료전지 관련 연구개발 실적 511
〈표4-34〉 우리산업 주식회사 프로필 512
〈표4-35〉 우리산업 수소연료전지자동차용 COD 히터 및 PTC 히터 513
〈표4-36〉 평화산업주식회사 프로필 514
〈표4-37〉 대우전자부품 주식회사 프로필 516
〈표4-38〉 EWP 블럭도 및 스펙 517
〈표4-39〉 대우전자부품 수소연료전지 관련 연구개발 실적 518
〈표4-40〉 대원강업 주식회사 프로필 518
〈표4-41〉 대원강업 수소연료전지 관련 연구개발 실적 519
〈표4-42〉 (주)코다코 프로필 519
〈표4-43〉 효성중공업 주식회사 프로필 521
〈표4-44〉 이엠코리아 주식회사 프로필 523
〈표4-45〉 이엠코리아 수소충전소 기술 525
〈표4-46〉 제이엔케이히터주식회사 프로필 526
〈표4-47〉 디케이락 주식회사 프로필 528
〈표4-48〉 주식회사 엔케이 프로필 530
〈표4-49〉 (주)엔케이의 수소용기 개발 내역 531
〈표4-50〉 에이치앤파워(주) 프로필 532
〈표4-51〉 한국가스공사 프로필 534
〈표4-52〉 풍국주정공업주식회사 프로필 536
〈표4-53〉 Bloom Energy 프로필 539
〈표4-54〉 Bloom Energy 모델별 성능표 541
〈표4-55〉 FuelCell Energy 프로필 541
〈표4-56〉 Plug Power 프로필 544
〈표4-57〉 DuPont de Nemours, Inc. 프로필 546
〈표4-58〉 W. L. Gore & Associates 프로필 547
〈표4-59〉 Ballard Power Systems 프로필 549
〈표4-60〉 SFC Energy AG 프

로필 552
〈표4-61〉 Proton Motor Fuel Cell 프로필 553
〈표4-62〉 Proton Motor Fuel Cell 연료전지 제품 554
〈표4-63〉 Sunfire GmbH 프로필 555
〈표4-64〉 SOLIDpower 프로필 557
〈표4-65〉 Ceres Power 프로필 559
〈표4-66〉 AFC Energy PLC 프로필 561
〈표4-67〉 Intelligent Energy 프로필 562
〈표4-68〉 Horizon Fuel Cell Technologies Pte Ltd 프로필 564
〈표4-69〉 Panasonic Corp 프로필 566
〈표4-70〉 Aisin Seiki Co Ltd 프로필 567
〈표4-71〉 Toshiba Corp 프로필 569
〈표4-72〉 Mitsubishi Power, Ltd. 프로필 572
〈표4-73〉 Kyocera Corp 프로필 574
〈표4-74〉 Osaka Gas Co., Ltd. 프로필 575
〈표4-75〉 FUJI ELECTRIC CO., LTD. 프로필 578
〈표4-76〉 WEICHAI POWER CO.,LTD 프로필 579
〈표4-77〉 Air Products and Chemicals, Inc. 프로필 581
〈표4-78〉 Hydrogenics Corp 프로필 583
〈표4-79〉 Linde plc 프로필 585
〈표4-80〉 Air Liquide SA 프로필 587
〈표4-81〉 Yara International ASA 프로필 589
〈표4-82〉 H2 ENERGY 프로필 591
〈표4-83〉 Iwatani Corporation 프로필 593




그림 목차


Ⅰ. 수소경제 대응 전략과 미래 전망 35
〈그림1-1〉 수소 연료전지(스택) 내 전기 발생 원리 36
〈그림1-2〉 수소차 연료전지 스택과 내연기관의 에너지 효율성 비교 36
〈그림1-3〉 발전용 연료전지의 에너지 생산효율 36
〈그림1-4〉 자가용 연료전지의 에너지 생산효율 37
〈그림1-5〉 탄소경제에서 수소경제로 전환 38
〈그림1-6〉 에너지 유통수단으로 수소를 활용하는 경제체계로의 전환 개념화 39
〈그림1-7〉 수소차 공기(미세먼지) 정화 기능 모식도 43
〈그림1-8〉 수소경제 활성화의 대기환경개선 효과 전망 44
〈그림1-9〉 수소에너지 가치사슬 구조 46
〈그림1-10〉 수소추출과정 49
〈그림1-11〉 캘리포니아 지역 태양광/풍력 출력 제한 급증 51
〈그림1-12〉 마이너스 전기요금 발생 51
〈그림1-13〉 수소경제 활성화 로드맵 수소 가격 목표 55
〈그림1-14〉 수소 단가 전망 55
〈그림1-15〉 수소충전소 분류 56
〈그림1-16〉 수소 중앙공급방식(저장식 공급방식) 57
〈그림1-17〉 수소 분산공급방식 57
〈그림1-18〉 전국 수소충전소 구축 현황 59
〈그림1-19〉 일본 수소충전소 현황 60
〈그림1-20〉 일본 수소충전소 설치 계획 61
〈그림1-21〉 캘리포니아주 충전소 현황 및 전망 62
〈그림1-22〉 H2 Mobility의 구성 63
〈그림1-23〉 독일 NRW주 수소충전소 현황 63
〈그림1-24〉 해외 수소충전소 구축 현황 64
〈그림1-25〉 전력부문 재생에너지 비중 및 최종에너지 중 재생에너지 비중 65
〈그림1-26〉 해상풍력 평균 LCOE 및 태양광 설치 단가 추이 66
〈그림1-27〉 전 세계 수소 수요 전망 66
〈그림1-28〉 수소 건설기계 75
〈그림1-29〉 연료전지 설치비·발전단가 절감 시나리오 75
〈그림1-30〉 수소생산기지 개념도 80
〈그림1-31〉 바이오매스·생활폐기물 활용 방안 81
〈그림1-32〉 해양 바이오 수소 생산 81
〈그림1-33〉 미래의 수소 공급 방안 (예) 84
〈그림1-34〉 수소 저장·운송 과정 86
〈그림1-35〉 수소도시 91
〈그림1-36〉 국내 연료전지 기

반 수소 수요 전망 97
〈그림1-37〉 일본향 LNG 가격 추이 99
〈그림1-38〉 일본 내 연료전지 보급대수 및 에네팜 판매가격 116
〈그림1-39〉 일본 가정용 연료전지 보급현황 123
〈그림1-40〉 중국 수소연료전지자동차 로드맵 126
〈그림1-41〉 2011~2030년 중국 연료전지자동차 판매량 추이 및 전망치 130
〈그림1-42〉 Toyota Motor, FOTON MOTOR, 이화퉁이 공동출시한 12미터 수소버스 131
〈그림1-43〉 글로벌 고정식 연료전지 출하량 135
〈그림1-44〉 MW당 고정식 연료전지 설치 비용 135
〈그림1-45〉 미국 에너지부에서 발의한 H2@Scale의 개념도 137
〈그림1-46〉 독일 수소경제 거버넌스 구조 139
〈그림1-47〉 독일 수소 운송 파이프 네트워크 예상도 150
〈그림1-48〉 독일 내 수소충전소 보급 현황 (2020년 1월 기준) 151
〈그림1-49〉 GLC F-Cell 153
〈그림1-50〉 독일 주요기업 연료전지 관련 특허 등록 현황 (2019년 9월 기준) 154
〈그림1-51〉 BMW i Hydrogen NEXT 155
〈그림1-52〉 e-Gas 프로젝트 운영 개요 156
〈그림1-53〉 Audi h-트론 156
〈그림1-54〉 Home Power Solution 수소연료전지 시스템과 수소저장소 160
〈그림1-55〉 Viessmann Vitovalor PA2, PT2 제품사진 160
〈그림1-56〉 GRHYD 프로젝트 과정 및 참여기업 163
〈그림1-57〉 Jupiter 1000 프로젝트 163
〈그림1-58〉 프랑스 전국 수소버스 운용 현황 164
〈그림1-59〉 Kangoo ZE Hydrogen 및 프랑스 전국 수소 충전소 현황 165
〈그림1-60〉 호주 아들레이드 그린수소 플랜트 167

Ⅱ. 연료전지 연관 기술개발 및 시장 전망 171
〈그림2-1〉 연료전지 시스템 구성 171
〈그림2-2〉 연료전지 발전원리 173
〈그림2-3〉 PEMFC 분리판 174
〈그림2-4〉 알칼리 연료전지 176
〈그림2-5〉 인산형 연료전지 176
〈그림2-6〉 용융탄산염 연료전지 177
〈그림2-7〉 고체 산화물 연료전지 178
〈그림2-8〉 고분자 전해질 연료전지 179
〈그림2-9〉 직접 메탄올 연료전지 179
〈그림2-10〉 연료전지 응용분야 181
〈그림2-11〉 연료전지 기술: 기술성숙도 분석 (2019년 기준) 191
〈그림2-12〉 연료전지 세계 시장 규모 193
〈그림2-13〉 연료전지 용도별 시장 규모 193
〈그림2-14〉 연료전지 제품별 시장 규모 195
〈그림2-15〉 연료전지 지역별 시장 규모 196
〈그림2-16〉 국내 연료전지 시장 규모 197
〈그림2-17〉 국내 발전용 및 가정·건물용 연료전지 보급 계획 198
〈그림2-18〉 국내 연료전지 용도별 시장 규모 198
〈그림2-19〉 국내 연료전지 기반 수소 수요 전망 199
〈그림2-20〉 국내 발전용 연료전지 누적 보급용량 200
〈그림2-21〉 포스코에너지 및 블룸에너지 실적 추이 201
〈그림2-22〉 경기 그린에너지 및 부산 그린에너지 실적 추이 202
〈그림2-23〉 수소연료전지자동차 205
〈그림2-24〉 수소연료전지자동차 가치사슬 210
〈그림2-25〉 주요국 수소차 보급 현황 213
〈그림2-26〉 지역별 수소차 보급현황 213
〈그림2-27〉 파워트레인별 세계 자동차 시장 예상 점유율 214
〈그림2-28〉 수소연료전지자동차의 세계시장 성장률 및 국내시장 성장률 214
〈그림2-29〉 수소연료전지자동차의 지역별 시장 및 차량별 연료전지 시장 성장률 215
〈그림2-30〉 세계 수소연료전지자동차 시장 규모 추이 및 전망 218
〈그림2-31〉 수소연료전지자동차의 구동원리 223
〈그림2-32〉 수소연료전지자동차 관련 특허출원 현황 232
〈그림2-33〉

수소연료전지자동차 관련 주요 5개국 특허출원 현황 232
〈그림2-34〉 정부의 신재생에너지 보급 목표 253
〈그림2-35〉 태양광 전력판매 입찰 추이 및 신재생에너지 수익단가 추이 255
〈그림2-36〉 가상발전소(VPP) 개념도 258
〈그림2-37〉 재생에너지 발전비중 및 설비용량 259
〈그림2-38〉 에너지원별 발전량 비중 259
〈그림2-39〉 주체별 발전 사업 목표 260
〈그림2-40〉 IoE 활용 수요관리 서비스산업 육성 261
〈그림2-41〉 스마트시티를 통한 신산업 실증 262
〈그림2-42〉 건물, 산업 분야 에너지 효율 목표 263
〈그림2-43〉 친환경차 보급 현황 및 목표 264
〈그림2-44〉 자동차 연비 향상 목표 264
〈그림2-45〉 V2G 기술의 개요 265
〈그림2-46〉 국민DR 수요관리사업 참여 흐름도 265
〈그림2-47〉 주요국 재생에너지 보급 목표 266
〈그림2-48〉 분산형 전원 발전비중 목표 267
〈그림2-49〉 연도별 재생에너지 설비 개소수 267
〈그림2-50〉 수소경제로드맵 목표 268
〈그림2-51〉 통합 스마트 에너지 시스템 269
〈그림2-52〉 청정에너지 R&D 투자 270
〈그림2-53〉 발전원별 전력 생산량 변화와 발전원별 비중 270
〈그림2-54〉 새로운 에너지원과 수급 시스템 275
〈그림2-55〉 국내 신재생에너지 보급현황 추이 279
〈그림2-56〉 2018년 국내 신재생에너지 원별 보급현황 280
〈그림2-57〉 전력거래소 연도별 회원수·설비용량 추이 및 2019년 전력거래소 월별 신규
등록 현황 281
〈그림2-58〉 국내 연간 ESS 보급 추이 및 국내 ESS 설치용도 282
〈그림2-59〉 국내 전기자동차 등록 추이 및 2019년 전기자동차 월별 등록 현황 283
〈그림2-60〉 분산에너지자원 증가에 따른 배전계통 내 과전압 문제 284
〈그림2-61〉 에너지인터넷과 가상발전소 285
〈그림2-62〉 미래 전력시장과 가상발전소 286
〈그림2-63〉 수요반응자원 용량 및 시장 참여자 현황 289
〈그림2-64〉 국민 DR 개념도 290
〈그림2-65〉 중개시장과 전력·REC 시장 비교 및 중개사업자의 역할 291
〈그림2-66〉 소규모 전력중개시장 업무 흐름도 292
〈그림2-67〉 소규모 전력중개시장 고도화 방안 295
〈그림2-68〉 P2G 기술 개략도 296
〈그림2-69〉 전기/가스 기반시설로부터 통합 P2G 개략도 297
〈그림2-70〉 개별 에너지저장기술의 저장용량 및 저장기간 297
〈그림2-71〉 전력망 적용을 위한 저장 기술의 성숙도 301
〈그림2-72〉 화학적 에너지 저장 개별 기술 요소의 개발 수준 302
〈그림2-73〉 P2G 파일럿 및 실증 프로젝트 수 306
〈그림2-74〉 유럽에서 진행 중인 P2G 파일럿 및 실증 프로젝트 307
〈그림2-75〉 Audi e-diesel 1차 프로젝트 개략도 309
〈그림2-76〉 Audi e-diesel 2차 프로젝트 개략도 310
〈그림2-77〉 SOLETAIR 프로젝트 개략도 310
〈그림2-78〉 아시아 지역 이산화탄소 배출량 지속 증가추세 311
〈그림2-79〉 발전원별 이산화탄소 배출량 추이 312
〈그림2-80〉 IEA의 지구 온도 상승 방지를 위한 이산화탄소 감축 시나리오 312
〈그림2-81〉 해외 탄소배출권 가격추이 313
〈그림2-82〉 CCS 공정도 314
〈그림2-83〉 CCS, CCU 및 CCUS 기술개념 비교 316
〈그림2-84〉 다양한 CO2 활용 기술 318
〈그림2-85〉 호주 CCS 관련 프로젝트 330
〈그림2-86〉 일본의 CCS 기술 실용화 전략 333
〈그림2-87〉 에너지저장장치 구성도 338
〈그림2-88〉 에너지저장장치 기술에 따른 분류 339
〈그림2-89〉 전기자동차용 ESS와 전력계통의 관계 342

〈그림2-90〉 전력수요관리 개념도 및 도입 후 전력시장 343
〈그림2-91〉 신재생에너지 출력 안정화와 ESS 344
〈그림2-92〉 서안성 및 신용인변전소 FR용 ESS 설치현황 345
〈그림2-93〉 한국전기연구원의 수요관리용 ESS 실증 현황 346
〈그림2-94〉 에너지저장장치(ESS) 세계 시장 규모 347
〈그림2-95〉 에너지저장장치(ESS) 용도별 시장 348
〈그림2-96〉 에너지저장장치(ESS) 기술별 시장 348
〈그림2-97〉 에너지저장장치(ESS) 지역별 시장 349
〈그림2-98〉 에너지저장장치(ESS) 국내 시장 규모 349
〈그림2-99〉 국내 에너지저장장치(ESS) 용도별 시장 350
〈그림2-100〉 에너지저장장치(ESS) 시장 지역별 비중 추이 350
〈그림2-101〉 RPS 비율 351
〈그림2-102〉 에너지저장기술별 기술성숙도 363
〈그림2-103〉 ESS 기술별 에너지 설치비용 대비 효율 비교 364
Ⅲ. 수소·연료전지 관련 기술개발 동향과 연구테마 369
〈그림3-1〉 고효율 수소생산 시스템 연도별 출원동향 370
〈그림3-2〉 국가별 출원현황 370
〈그림3-3〉 고효율 수소생산 시스템 주요출원인 371
〈그림3-4〉 수소충전용 장비 및 부품 연도별 출원동향 373
〈그림3-5〉 국가별 출원현황 373
〈그림3-6〉 수소 충전용 장비 및 부품 주요출원인 374

Ⅳ. 수소·연료전지 관련 주요업체 사업동향 463
〈그림4-1〉 포스코에너지 연료전지 국산화 경과 464
〈그림4-2〉 두산퓨얼셀 - KT 연료전지용 지능형 무인운전 플랫폼 466
〈그림4-3〉 수소연료전지 하이브리드 파워팩 개념도 468
〈그림4-4〉 미코 SOFC 시스템 TUCY 472
〈그림4-5〉 대성히트펌프 연료전지 476
〈그림4-6〉 한화에너지 대산 수소연료전지 발전소 492
〈그림4-7〉 세종공업 전장제품 498
〈그림4-8〉 세종공업 거래처 및 지역별 매출 비중 498
〈그림4-9〉 뉴로스 지역별 매출 추이 및 수소전지차용 공기압축기 500
〈그림4-10〉 모토닉 수소차 관련 핵심 부품 507
〈그림4-11〉 효성중공업 건설/운영 수소충전소 현황 (2019년 기준) 522
〈그림4-12〉 효성 그룹 수소 인프라 비전 523
〈그림4-13〉 이엠코리아 수소제조장치 525
〈그림4-14〉 Fuel Cell Energy 지역별 매출 비중 543
〈그림4-15〉 Plug Power 수소연료전지 지게차 544
〈그림4-16〉 Ballard Power Systems Heavy Duty Modules FCmove 550
〈그림4-17〉 Ballard Power 지역별 매출 비중 551
〈그림4-18〉 도야마에 설치된 수소연료전지자동차 충전용 H2One 스테이션 유닛 570
〈그림4-19〉 H2One 멀티 스테이션의 재생에너지 활용 방안 570
〈그림4-20〉 미쓰비시 파워 SOFC - MGT 하이브리드 시스템 573
〈그림4-21〉 오사카가스 가정용 LPG 개질 연료전지 577
〈그림4-22〉 후지전기 인산형 연료전지 579
〈그림4-23〉 에어프로덕츠가 구축한 미국 최대 용량의 수소전기버스 충전소의 디스펜서 582
〈그림4-24〉 하이드로제닉스 수소충전설비 584
〈그림4-25〉 에어리퀴드 올인원 수소충전소 모듈 588
〈그림4-26〉 호주 WA주 버럽반도에 위치한 YARA의 암모니아 생산 공장 590
〈그림4-27〉 넬 ASA의 전해장치 592
〈그림4-28〉 이와타니 수소충전소 594

[머리말]

2020년 정부가 발표한 한국판 뉴딜은 코로나 19로 침체된 경제를 재건하고자 마련되었으며, 디지털뉴딜, 그린뉴딜, 안전망 강화라는 3개의 축으로 구성되어 있다. 그 가운데 그린뉴딜은 도시/공간/생활 인프라의 녹색전환, 녹색산업 혁신 생태계 구축, 저탄소/분산형 에너지 확산이라는 명확한 방향성을 갖고 추진된다. 그린뉴딜은 저탄소 경제로의 전환과 지속 가능한 성장을 도모하는 것이 목적으로 이에 수소연료전지를 기반으로 한 연료전지 발전과, 연료전지자동차 등 수소관련 산업과 기술이 주목받고 있다.

Mckinsey는 2015년 8EJ 수준의 수소 수요가 2050년 78EJ까지 성장하여, 전 세계 에너지 수요의 18%를 점유할 것으로 예측하고, 특히 연료전지를 기반으로 한 수소 산업이 빠르게 성장할 것으로 전망하였다. 우리나라는 지난 2019년 1월 ‘수소경제 활성화 로드맵’을 마련, 수소사회를 통해 기존 중앙 집중식에서 분산전원으로 에너지 패러다임을 변화시키고자 하는 의지를 밝힌 바 있으며, 이후 꾸준히 관련 기술의 연구개발과 보급 활성화 정책 등을 마련하여 지원해 오고 있다.

이에 따라 국내 수소 산업은 발전용 연료전지를 중심으로 한 초기 단계에서, 2022년 이후에는 수소차용을 중심으로 빠르게 성장할 것으로 전망되는 가운데, 국내 주요 기업의 기술력과 상용화 수준은 세계 정상급으로 인정받고 있다. 현대자동차는 세계 최초의 수소전기차 양산체제를 구축했을 뿐만 아니라 수소연료전지 시스템 비 자동차 부문 수출 확대 등 차별화된 기술력으로 글로벌 시장을 선도하고 있으며, 두산은 발전용 연료전지 시스템 기술을 확보하고 가정·건물용 연료전지 시스템을 국내 자체 기술로 상용화 하는 등 고정형 연료전지 시장에서 글로벌 주요 플레이어로 활약하고 있다.

일본의 시장조사회사인 후지경제는 2030년 수소연료전지시장 규모를 4조 4,724억 엔으로 2018년 대비 22.6배 증가할 것으로 전망하며 연료전지자동차용이 성장의 중심이 될 것으로 예측하기도 했지만, 향후 고정형 연료전지 발전시장도 확대가 예상된다. 이미 일본에서는 ‘에네팜’이라 불리는 가정용 연료전지 시장이 빠르게 성장해 오고 있다. 2011년 동일본 대지진은 기존의 대규모, 집중적으로 전력을 생산하는 일본의 에너지 수급구조에 큰 영향을 미치며 연료전지 등을 기반으로 한 분산발전시스템 도입 정책에 초점을 두기 시작하는 계기가 된 바 있다.

한편, P2G, CCS, ESS 등 수소연료전지 연관 기술개발도 활발하게 이뤄지고 있다. P2G 기술은 기존의 에너지저장 기술에 비해 대용량의 에너지를 장기간 저장할 수 있는 장점을 가지고 있어, 재생에너지 보급 확대 및 탈탄소화에도 기여가 예상되며, CCS 기술이나 ESS 기술도 신재생에너지 확대 및 전력산업 효율성 제고, 이산화탄소 감축에 중요한 역할이 기대되고 있다.

이에 당사는 수소연료전지를 중심으로 연료전지자동차 및 고정형 연료전지 발전시장 동향과 전망, 관련산업 기술개발 현황 및 정책, 기업 동향을 종합적으로 조사 정리하였으며 연료전지 기반 분산형 전원 시스템과 에너지저장 기술에 관해서도 소개하였다. 모쪼록 본 보고서가 수소, 연료전지 산업뿐만 아니라 관련 분야에 종사하시는 분들의 업무에 미력하나마 도움이 되길 바란다.

2020년 10월 12일