2024 수소경제에 대응하는 수소자동차(FCEV)와 수소모빌리티 관련 시장·기술 동향과 사업 전략

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ISBN: 9791190816489

 

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2023년은 국내 액화수소 생산의 원년이 될 것으로 보인다. 10월 이후 국내에서 약 4만톤의 액화수소가 본격 생산되면, 수소 생산, 이동, 저장 및 관련 인프라에 막대한 영향을 줄 것으로 보이며, 국내 수소 생태계 구축의 신호탄이 될 것으로 기대를 모으고 있다.

무엇보다 수소경제 생태계에서 중요한 축으로 주목을 받아온 수소연료전지차를 중심으로 한 수소 모빌리티 시장의 성장을 가속화하는 계기가 될 것으로 평가되고 있으며, 특히, 수소는 대형 모빌리티와 특수장비에 기술적으로 더 적합한 연료이기 때문에 연료전지 차량 이외에도 철도, 항공, 선박, UAM, 드론 등에서 수소연료전지를 활용한 다양한 모빌리티 개발이 진행되고 있어 향후, 자동차 분야 외 동반 성장도 기대되고 있다.

Precedence Research에 의하면 세계 수소연료전지차 시장 규모는 2022년 10억 달러에서 2032년 696.1억 달러 규모로 연평균 52.9% 성장할 것으로 전망된다. 특히 아시아 태평양 지역의 수소연료전지 시장이 예상기간 동안 가장 큰 시장이 될 것으로 예상된다. 한편 SNE리서치에 따르면 2023년 1∼6월 세계 각국에 등록된 수소연료전지차의 총 판매량은 8,290대로 전년동기 대비 11.6% 감소해 역성장을 기록하기도 했으나 이는 시장에 출시된 수소차 모델이 아직 많지 않은 데다 부족한 충전 인프라가 원인으로 꼽히고 있다. 오히려 한국과 일본이 주도하던 수소차 시장에서 중국기업이 본격적으로 시장 점유율을 늘리고 있는 것으로 나타나, 한일중 3국의 경쟁을 통한 시장 확대라는 긍정적 신호로 해석되고 있다.

이미 우리나라를 포함한 주요 국가들은 온실가스 배출 감축을 주요 목적으로 친환경차 보급 정책을 강화, 시행해오고 있으며 그 결과 자동차 시장은 전기차를 중심으로 빠르게 전동화의 길로 이행해가고 있다. 미국은 지방정부 및 민간기업 중심으로 수소트럭·지게차 등 수소 생태계를 확대하고 있고, 중국도 신에너지차 기술 로드맵 발표 이후 상용차를 중심으로 연료전지차 시장이 급속도로 발전하고 있으며, 일본은 도요타, 혼다를 중심으로 수소자동차 기술개발 및 보급을 선도하고 있으며, 독일 또한 주요 자동차 메이커들을 중심으로 프로토타입을 제시하며 저력을 보여주고 있다. 

우리나라는 현대자동차를 중심으로 수소차 분야에서 앞선 기술력과 상품성을 세계적으로 인정받고 있는 실정으로 지속적인 기술개발을 통한 경쟁력 확보가 필요하며, 수소 생산과 충전 인프라 등 생태계 전반에 관한 기술력 고도화로 다가오는 수소경제에 선제적으로 대응해야 할 것으로 지적되고 있다. 

이에 당사는 수소자동차 시장을 중심으로 수소모빌리티 및 수소연료전지 등 수소차 관련 시장동향과 기술개발 동향, 국내외 정책 및 선도기업의 사업전략에 관해서 조사·분석하였으며, 수소 생산, 저장, 운송, 충전 등 수소 기술의 활용분야에 관한 최근 동향도 소개하였다. 모쪼록 본 보고서가 수소자동차 산업 종사자뿐만 아니라 관련 분야에 관심을 갖고 계시는 모든 분들의 업무에 미력하나마 도움이 되길 바란다.

 

 

 

 

Ⅰ. 수소모빌리티 개발 동향과 수소자동차 기술, 산업 동향

1. 친환경차 산업 개요
  1-1. 친환경차로의 전환과 국내외 친환경차 보급동향
    1) 탄소중립을 위한 수송부문 친환경차 전환
    2) 친환경차의 역할
    3) 국내 친환경차 보급 현황
    4) 글로벌 친환경차 보급 현황 및 전망
  1-2. 전기차 산업 개요
    1) 전기차의 정의와 구분
      (1) 순수 전기차(Battery Electric Vehicle·BEV 혹은 EV)
      (2) 수소연료전지차(Fuel Cell Electric Vehicle·FCEV)
      (3) 하이브리드차(Hybrid Electric Vehicle·HEV)
      (4) 플러그인 하이브리드차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle·PHEV)
    2) 전기차 산업 구조의 특징과 밸류체인
      (1) 전기차 산업 구조의 특징
      (2) 전기차 산업의 밸류체인
    3) 전기차 주행거리 및 충전시간 현황
      (1) 전기차 주행거리 현황
      (2) 전기차 충전시간 현황
    4) 전기차 충전인프라 현황과 보급 정책
      (1) 2022년 전 세계 전기차 판매 동향
      (2) 전기차 충전 인프라 현황
      (3) 전기차 충전 인프라 보급 정책
  1-3. 수소차 산업 개요
    1) 수소자동차 정의 및 특징
    2) 수송부문 수소자동차 역할과 밸류체인
      (1) 수송부문 수소자동차 역할
      (2) 수소자동차 가치사슬
    3) 수소자동차 보급 확대를 위한 과제
      (1) 충전 인프라 부족
      (2) 높은 가격과 유지비
      (3) 그린수소 생산 방식
      (4) 전기차보다 낮은 에너지 효율
    4) 수소차 시장 확대에 따른 대응전략
      (1) 장거리 상용차에 집중
      (2) PBV 등 세분화된 시장 진입
      (3) UAM, 드론 등 수소 모빌리티로 적용범위 확대

2. 수소모빌리티 개발 동향
  2-1. 수소 열차
    1) 수소 열차 개요
    2) 수소 열차 국내외 개발 동향
      (1) 미국
      (2) 유럽
      (3) 일본
      (4) 중국
      (5) 국내
  2-2. 수소 항공기
    1) 수소 항공기 개요
      (1) 수소 항공기 상용화 전망
      (2) 수소 항공기 도입을 위한 기술적 해결 과제
      (3) 수소 항공기 도입 비용 및 대응 방안
    2) 수소 항공기 개발 동향
  2-3. 수소 선박
    1) 수소 선박 개요
      (1) 수소연료전지 선박 기술개발 배경
      (2) 수소연료전지 선박 개요
    2) 수소 선박 국내외 개발 동향
  2-4. 수소 UAM, 드론
    1) UAM, 드론 개요
      (1) UAM, 드론 정의 
      (2) UAM, 드론 시장규모와 전망
    2) 수소 UAM, 드론 국내외 개발 동향

3. 수소자동차, 연료전지, 수소생산/운송/저장 산업 및 기술개발 동향
  3-1. 수소자동차 기술 동향
    1) 수소자동차 기술 개요 및 최신 동향
      (1) 수소자동차 구동원리 및 구성
      (2) 수소자동차 특징과 연비 경쟁력
      (3) 암모니아 활용 수소 모빌리티 기술 전망
      (4) 액화수소 상용차 개발 추진
    2) 수소자동차 기술개발 및 주요 플레이어 동향
      (1) 수소연료전지자동차 기술개발 동향
      (2) 수소 내연기관 자동차 기술개발 동향
  3-2. 연료전지 시장 및 산업 동향
    1) 연료전지의 정의 및 시스템 구성
    2) 전해질 종류에 따른 연료전지 분류
      (1) 알칼리 연료전지(AFC)
      (2) 인산형 연료전지(PAFC)
      (3) 용융탄산염 연료전지(MCFC)
      (4) 고체 산화물 연료전지(SOFC)
      (5) 고분자 전해질 연료전지(PEMFC)
      (6) 직접 메탄올 연료전지(DMFC)
    3) 연료전지 시장 및 분야별 핵심 플레이어 동향
      (1) 글로벌 연료전지 시장 동향
      (2) 국내 연료전지 시장 동향
      (3) 연료전지 분야별 핵심 플레이어 동향
    4) 연료전지 산업 최신 동향
      (1) 분산에너지법 제정에 따른 수소연료전지 활용 확대
      (2) 기존 주유소 활용 에너지슈퍼스테이션 구축
  3-3. 수소생산/저장/운송 시장 및 최신 기술개발 동향
    1) 수소 생산 시장 및 최신 기술개발 동향
      (1) 수소생산 기술 개요
      (2) 글로벌 수소생산 시장 동향
      (3) 국내 수소생산 시장 동향
      (4) CCS 현황 및 블루수소 기술개발 동향
      (5) 그린수소 시장 및 기술개발 동향
    2) 수소 저장·운송 시장 및 최신 기술개발 동향
      (1) 수소저장·운송 기술 개요
      (2) 글로벌 수소저장·운송 시장 동향
      (3) 국내 수소저장·운송 시장 동향
      (4) 액화수소 활용 수소운송 전망
      (5) 암모니아 기반 청정수소 도입 추진 전략

Ⅱ. 수소자동차 시장 및 정책 동향

1. 수소자동차 시장 전망 및 수소충전소 현황
  1-1. 수소자동차 시장 전망
    1) 글로벌 수소자동차 및 관련 시장 동향
      (1) 글로벌 전동사륜차(xEV) 시장 동향
      (2) 수소차 시장 규모 현황 및 전망
      (3) 2023년 상반기 수소차 판매량 동향
    2) 국내 수소차 및 관련 시장 동향
      (1) 국내 전기·수소차 보급 현황
      (2) 국내 수소차 시장 규모 현황 및 전망
  1-2. 수소충전소 현황
    1) 수소충전소 개요
    2) 글로벌 수소충전소 현황
    3) 국내 전기·수소충전소 현황
    4) 주요국 수소차 및 수소충전인프라 보조금 지원 정책
      (1) 미국
      (2) 독일
      (3) 일본
      (4) 중국

2. 주요국 수소자동차 시장 및 정책 동향
  2-1. 미국
    1) 미국 수소자동차 및 관련 시장 동향
      (1) 미국 무공해 자동차 시장 동향
      (2) 미국 수소자동차 시장 및 수소충전소 동향
      (3) 미국 수소 생산·저장·운송 시장
    2) 미국 수소자동차 관련 정책 동향
      (1) 2050년 운송 부문 탈탄소화 계획
      (2) 국가 청정수소 전략 및 로드맵
  2-2. 독일
    1) 독일 수소자동차 관련 시장 동향
      (1) 독일 수소 생산·저장·운송 시장 동향
      (2) 독일 수소 소비 동향
    2) 독일 수소자동차 관련 정책 동향
      (1) 수소자동차 정책 동향
      (2) H2River 프로젝트
      (3) 독일 국가수소전략 강화 정책
      (4) 독일 수소 투자 현황
      (5) 핵심 수소 네트워크 구축 위한 법률안 발표
  2-3. 프랑스
    1) 프랑스 수소자동차 및 관련 시장 동향
      (1) 프랑스 수소 산업 현황 및 전망
      (2) 프랑스 수소차 시장 및 수소충전소 동향
      (3) 프랑스 수소 관련 기업 동향
    2) 프랑스 수소자동차 관련 정책 동향
      (1) Zero Emission Valley(ZEV) 프로젝트
      (2) 녹색산업법(안)
      (3) 국가수소위원회 출범
      (4) 프랑스 수소 전략
  2-4. 영국
    1) 영국 수소자동차 및 관련 시장 동향
      (1) 영국 수소 산업 현황 및 전망
      (2) 영국 자동차 산업 동향
      (3) 영국 수소자동차 시장 동향
    2) 영국 수소자동차 관련 정책 동향
      (1) 수소 목표 확대와 수소 프로젝트 동향
      (2) 2050 탄소중립 전략
      (3) 영국 수소 전략
  2-5. 호주
    1) 호주 수소자동차 및 관련 시장 동향
      (1) 호주 수소 생산·저장·운송 시장 동향
      (2) 호주 수소차 시장 및 수소충전소 동향
    2) 호주 수소자동차 관련 정책 동향
      (1) 미래 연료 전략
      (2) 호주 수소 정책 동향
      (3) 주별 수소 정책
  2-6. 일본
    1) 일본 수소자동차 및 관련 시장 동향
      (1) 일본 수소 관련 시장 동향
      (2) 일본 수소자동차 시장 동향
      (3) 일본 수소충전소 동향
      (4) 일본 내 수소 밸류체인 구축 기업 동향
    2) 일본 수소자동차 관련 정책 동향
      (1) 수소기본전략
      (2) 수소·암모니아 보급 확대 정책
      (3) 녹색성장전략
      (4) 수소·연료전지 전략 로드맵 – 모빌리티 분야 활용
  2-7. 중국
    1) 중국 수소자동차 및 관련 시장 동향
      (1) 중국 수소 산업 현황 및 전망
      (2) 중국 수소차 시장 및 수소충전소 동향
      (3) 중국 수소차 산업 주요 기업
    2) 중국 수소자동차 관련 정책 동향
      (1) 수소차 관련 주요 정책
      (2) 수소차 보급 및 충전소 구축 목표
      (3) 수소 전용 대규모 파이프라인 건설
      (4) 2030년 그린수소 100 발전 로드맵
  2-8. 국내
    1) 2050 탄소중립 달성과 녹생성장 실현을 위한 청사진
      (1) 수송부문
      (2) 수소부문
    2) 2023년 환경친화적 자동차 보급 시행계획
      (1) 추진 배경
      (2) 추진 전략
      (3) 핵심 추진과제
    3) 수소경제 성장을 위한 3UP 전략
    4) 제1차 수소경제 이행 기본계획
      (1) 비전 및 전략
      (2) 주요 추진과제

Ⅲ. 수소자동차 부품 기술개발 동향 및 로드맵, 연구개발 테마

1. 수소자동차 부품 기술개발 동향
  1-1. 수소자동차 구성 부품과 부품산업 동향 
    1) 수소자동차 기술/부품 범위
    2) 수소자동차 부품 산업 동향
      (1) 글로벌 주요 부품기업 수소 사업 동향
      (2) 국내 자동차 부품업체 수소차 전환 대응 동향
  1-2. 수소자동차 구성장치별 기술개발 동향
    1) 연료전지시스템
      (1) 주요 플레이어 연료전지시스템 기술개발 동향
      (2) 차세대 연료전지 스택 기술 개발 사업
      (3) 수소차용 연료전지를 이용한 발전시스템
    2) 전장장치
    3) 수소저장장치
      (1) 수소모빌리티용 수소저장용기 개요
      (2) 수소저장용기 시장 동향
      (3) 수소모빌리티용 수소저장용기 업체 기술개발 현황

2. 전기수소차 관련 특허동향 및 기술개발 로드맵
  2-1. 전기수소차 관련 기술 특허동향
    1) 수소차 부품
      (1) 연도별 출원동향
      (2) 국가별 내·외국인 출원현황
      (3) 주요 출원인 분석
    2) 전력공급 및 저장시스템
      (1) 연도별 출원동향
      (2) 국가별 내·외국인 출원현황
      (3) 주요 출원인 분석
    3) 다목적 초소형 전기차 교체형 배터리시스템
      (1) 연도별 출원동향
      (2) 국가별 내·외국인 출원현황
      (3) 주요 출원인 분석
    4) 전장시스템
      (1) 연도별 출원동향
      (2) 국가별 내·외국인 출원현황
      (3) 주요 출원인 분석
    5) 전기자동차 충전인프라
      (1) 연도별 출원동향
      (2) 국가별 내·외국인 출원현황
      (3) 주요 출원인 분석
    6) 수소차 충전시스템
      (1) 연도별 출원동향
      (2) 국가별 내·외국인 출원현황
      (3) 주요 출원인 분석
    7) 초소형 전기차
      (1) 연도별 출원동향
      (2) 국가별 내·외국인 출원현황
      (3) 주요 출원인 분석
    8) 인휠 모터 시스템
      (1) 연도별 출원동향
      (2) 국가별 내·외국인 출원현황
      (3) 주요 출원인 분석
  2-2. 전기수소차 관련 기술개발 로드맵
    1) 수소차 부품
      (1) 핵심 요소기술
      (2) 기술로드맵
      (3) 핵심 요소기술 연구목표
    2) 전력공급 및 저장시스템
      (1) 핵심 요소기술
      (2) 기술로드맵
      (3) 핵심 요소기술 연구목표
    3) 다목적 초소형 전기차 교체형 배터리시스템
      (1) 핵심 요소기술
      (2) 기술로드맵
      (3) 핵심 요소기술 연구목표
    4) 전장시스템
      (1) 핵심 요소기술
      (2) 기술로드맵
      (3) 핵심 요소기술 연구목표
    5) 전기자동차 충전인프라
      (1) 핵심 요소기술
      (2) 기술로드맵
      (3) 핵심 요소기술 연구목표
    6) 수소차 충전시스템
      (1) 핵심 요소기술
      (2) 기술로드맵
      (3) 핵심 요소기술 연구목표
    7) 초소형 전기차
      (1) 핵심 요소기술
      (2) 기술로드맵
      (3) 핵심 요소기술 연구목표
    8) 인휠 모터 시스템
      (1) 핵심 요소기술
      (2) 기술로드맵
      (3) 핵심 요소기술 연구목표
3. 수소자동차 관련 핵심기술 개발 연구테마
  3-1. 수소차 부품 기술
    1) (총괄) 수소상용차 실차 기반 신뢰 내구성 검증 기반 구축
    2) (1세부) 수소상용차 부품 성능 검증 기반 구축
    3) (총괄) 전기차 충돌 후 배터리 핵심부품 안전성 확보 지원사업
    4) (1세부) 전기·수소차 핵심부품 및 차량 충돌 안전성 확보 지원사업
    5) (2세부) 수소전기차 연료전지 핵심부품 충돌 안전성 확보 지원사업
    6) 상용 수소자동차 연료전지 시스템용 고내구/고밀도 열관리 부품 개발
    7) (총괄) 수소전기차용 실링 가스켓과 서브 가스켓이 일체화된 프레임 가스켓 및 스택 개발
    8) (1세부) 고내구, 고내식성 일체형 프레임 가스켓 및 접착제 소재 개발
    9) (2세부) 프레임 가스켓 적용 단위셀 열압착 일체화 기술 개발
    10) (3세부) 일체형 프레임 단위셀 적용 숏스택 및 100kW급 스택 개발
  3-2. 수소 충전 기술
    1) 수소자동차 수소 공급 압력 측정용 디지털 반도체 융합 센서 모듈 기술 개발
    2) 수소자동차 충전기 법정계량제도 확립을 위한 수소 충전 유량 측정표준 기술개발
  3-3. 수소선박 기술
    1) (총괄) 수소 내연기관용 대용량 수소 분사장치 및 핵심부품 기술 개발
    2) (1세부) 내연기관용 수소 연료 분사 및 공급 부품·소재 적용 기술 개발
    3) (2세부) 대용량 수소 혼소/전소용 복합 분사장치 및 연료공급시스템 개발
    4) (3세부) 대용량 수소 분사장치 및 연료공급시스템 실증 기술 개발
    5) 암모니아 연료추진선박 벙커링 안전기준 및 누출 안전관리 기술 개발
    6) 해외수소 도입을 위한 액체수소 운송기술 검증용 시험선 설계 및 실증기술 개발
  3-4. 수소항공 기술
    1) 수소연료전지 추진시스템 및 장착 소형항공기 인증체계 개발
    2) 수소연료전지 추진시스템 및 장착 소형항공기 안전성 검증기술 개발

Ⅳ. 수소자동차 관련 주요업체 사업 동향
1. 해외 주요 사업 참여업체 사업동향과 전략
  1-1. 완성차 업체
    1) (일본) Toyota
      (1) 회사현황
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향
    2) (일본) Honda
      (1) 회사현황
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향
    3) (미국) GM
      (1) 회사현황
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향
    4) (독일) BMW
      (1) 회사현황
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향
    5) (독일) Daimler
      (1) 회사현황
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향
    6) (프랑스) Renault
      (1) 회사현황
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향
    7) (네덜란드) 스텔란티스
      (1) 회사현황
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향
  1-2. 연료전지 및 수소차 부품업체
    1) (미국) Plug Power
      (1) 회사현황
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향
    2) (미국) Cummins
      (1) 회사현황
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향
    3) (캐나다) Ballard Power Systems
      (1) 회사현황
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향
    4) (영국) Ceres Power
      (1) 회사현황
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향
    5) (일본) Toshiba
      (1) 회사현황
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향
  1-3. 수소 인프라 업체
    1) (미국) Air Products
      (1) 회사현황
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향
    2) (독일) Linde
      (1) 회사현황
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향
    3) (독일) Siemens
      (1) 회사현황
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향
    4) (프랑스) Air Liquide
      (1) 회사현황
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향
    5) (노르웨이) Nel
      (1) 회사현황
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향
    6) (일본) IWATANI
      (1) 회사현황
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향
    7) (일본) ENEOS
      (1) 회사현황
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향

2. 국내 주요 사업 참여업체 사업동향과 전략
  2-1. 완성차 업체
    1) 현대자동차
      (1) 회사현황
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향
  2-2. 연료전지 및 수소차 부품업체
    1) 현대모비스
      (1) 회사현황
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향
    2) 동아화성
      (1) 회사현황
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향
    3) 두산퓨얼셀
      (1) 회사현황
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향
    4) 에스퓨얼셀
      (1) 회사현황 
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향
    5) 범한퓨얼셀
      (1) 회사현황
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향
    6) 코오롱인더스트리 
      (1) 회사현황
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향
    7) 일진하이솔루스
      (1) 회사현황
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향
  2-3. 수소 인프라 업체
    1) POSCO홀딩스
      (1) 회사현황
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향
    2) 두산에너빌리티
      (1) 회사현황
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향
    3) 롯데케미칼
      (1) 회사현황
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향
    4) 한화솔루션
      (1) 회사현황
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향
    5) SK E&S
      (1) 회사현황
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향
    6) 효성중공업
      (1) 회사현황
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향
    7) 어프로티움
      (1) 회사현황
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향
    8) 제이엔케이히터
      (1) 회사현황
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향
    9) 대하
      (1) 회사현황
      (2) 수소자동차 관련 최신 사업 동향

 

 

 

2024 수소경제에 대응하는 수소자동차(FCEV)와 수소모빌리티 관련 시장·기술 동향과 사업 전략