전해조 시장 규모, 점유율, 성장 및 산업 분석, 유형별(알칼리성 전해조, PEM 전해조 및 고체 산화물 전해조), 애플리케이션별(에너지 및 전력, 이동성, 운송 및 산업) 및 2035년 지역 예측

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전해조 시장 개요

세계 전해조 시장은 2026년 9억 5천만 달러에서 2035년까지 74억 8천만 달러에 도달하고, 2026년에서 2035년 사이에 연평균 성장률(CAGR) 25.7%로 성장할 것으로 예상됩니다.

전해조 시장은 청정 에너지 방식, 특히 녹색 수소 생성을 향한 전 세계적 추진으로 인해 심각한 확장을 경험하고 있습니다. 전해조는 전기를 사용하여 물을 수소와 산소로 분리하는 장비를 말합니다. 따라서 이는 깨끗하고 지속 가능한 수소 생산 수단을 제공합니다. 이 기술은 운송, 제조, 에너지 부문에서 수소 솔루션을 새롭게 채택한 신산업의 탈탄소화에 핵심입니다. PEM 및 알칼리 전해조의 발전으로 전기분해 기술의 효율성과 확장성을 향상시키는 것이 중요합니다. 이는 또한 저탄소 경제로의 전환의 일환으로 탄소 배출 감소 조치를 위한 정부 및 기업의 우선순위 지정 연습에서 점점 더 중요해지고 있습니다.

주요 결과

코로나19 영향

전해조 산업은 코로나19 팬데믹 기간 동안 녹색 수소 및 재생 에너지 이니셔티브에 대한 관심과 투자가 가속화되어 긍정적인 영향을 미쳤습니다.

글로벌 코로나19 팬데믹은 전례가 없고 충격적이었습니다. 시장은 팬데믹 이전 수준에 비해 모든 지역에서 예상보다 높은 수요를 경험하고 있습니다. CAGR 증가로 인한 급격한 시장 성장은 시장 성장과 수요가 팬데믹 이전 수준으로 복귀했기 때문입니다.

코로나19가 전해조 시장에 미친 영향은 초기에 발생한 혼란에도 불구하고 긍정적이었습니다. 공급망에 일부 혼란과 프로젝트 지연이 있었지만, 팬데믹으로 인해 녹색 수소 목표 달성을 가속화하는 추진력이 추가되었습니다. 정부와 업계는 팬데믹 이후 회복 계획의 일환으로 청정 에너지 기술에 대한 투자를 가속화했습니다. 따라서 포스트 그린 회복을 위해 전해조의 채택이 증가했습니다. 재생 가능 에너지원과 수소 생산으로 더 나아가면 전해조의 활용이 증가할 것입니다. 실제로, 팬데믹은 청정 에너지 인프라의 중요성과 이에 따른 시장 확장 강화를 강조했습니다.

최신 트렌드

기가와트 규모의 프로젝트와 혁신으로 시장 성장 가속화

전해조의 대규모 개발과 관련된 큰 뉴스가 나오면서 전해조 시장이 성숙해지고 있습니다. 즉, 산업 에너지 부문에서 녹색 수소에 대한 수요가 증가함에 따라 연간 기가베이스 유로의 전해조 프로젝트가 개발되고 있으며, 배치 전기장치에서는 모듈식 또는 소형 방식으로 배치 유연성을 높이기 위한 새로운 형태도 보여주고 있습니다. 재료 혁신 외에도 고체 산화물 및 양성자 교환막(PEM) 기술의 발전은 비용 절감과 함께 향상된 효율성을 강조합니다. 이는 글로벌 탈탄소화 목표에 기여하고 수소 경제를 구축하는 기가와트 규모의 출력에 대한 약속을 구축했음을 나타냅니다.

• 국제에너지기구(IEA)에 따르면 전 세계적으로 설치된 전기분해 용량은 2023년 말까지 1.4GW에 이르렀으며 이는 2022년 수준의 거의 두 배입니다.

• IEA에 따르면 발표된 글로벌 전해조 프로젝트는 2024년 말까지 파이프라인 용량이 거의 520GW에 도달했습니다.

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전해조 시장 시장 세분화

유형별

유형에 따라 글로벌 시장은 알칼리 전해조, PEM 전해조 및 고체 산화물 전해조로 분류될 수 있습니다.

• 알칼리성 전해조: 가장 잘 확립된 전해조 유형은 알칼리성입니다. 즉, 가장 견고하고 가장 저렴한 전해조입니다. 이는 수소와 산소 생산을 위한 전해질로 액체 알칼리 용액이나 일반적으로 수산화칼륨을 사용합니다. 이것이 바로 산업계에서 그토록 인기를 끌게 된 이유입니다. 이러한 장치는 내구성이 높고 지속적인 작동에 적합하기 때문입니다. 또한, 이는 새로운 기술에 비해 느린 기존 기술 간의 응답 시간이 이상적이지 않을 수 있기 때문에 다양한 재생 가능 에너지원에서 작동하는 데 적합하지 않습니다.

• 양성자 교환막(PEM) 전해조: 양성자 교환막(PEM) 전해조는 고체 폴리머를 전해질로 사용하여 매우 높은 효율과 빠른 응답 시간을 달성할 수 있습니다. 크기가 더 작고 전류 밀도가 더 높으며 재생 가능 전력과의 호환성이 있습니다. PEM 전해조의 에너지 저장, 운송 및 그리드 밸런싱에 대한 응용 분야가 증가했습니다. 그러나 주요 문제는 높은 비용과 이러한 전해조의 백금과 같은 고가의 귀금속에 대한 의존도를 포함합니다.

• 고체 산화물 전해조: 고체 산화물 전해조는 매우 높은 온도에서 작동하며 고체 세라믹을 전해질로 사용하여 효율성을 달성합니다. 산업에서는 폐열을 전기분해 에너지 공급에 사용할 수 있으므로 전해조가 가장 적합한 용도를 찾는 곳입니다. 신기술은 여전히 ​​최소한의 에너지 손실로 대규모 수소 생산을 약속합니다. 그러나 이러한 과제를 해결하기 위한 연구가 진행되고 있음에도 불구하고 높은 작동 온도와 재료 비용으로 인해 오늘날에도 여전히 광범위한 적용이 제한됩니다.

애플리케이션별

응용 분야에 따라 글로벌 시장은 에너지 및 전력, 이동성, 운송 및 산업으로 분류될 수 있습니다.

• 에너지 및 전력: 전해조는 에너지-녹색 수소 가치 사슬에서 잉여 재생 에너지를 수소로 변환하여 나중에 발전에 사용하기 위해 저장할 수 있으므로 에너지 저장에 필수적입니다. 이는 주로 사용량이 가장 많은 기간 동안 재생 가능 에너지원의 발전량을 줄여 그리드 균형과 에너지 공급 가용성을 보장하는 교량 역할을 합니다. 전해조에서 생산된 순수한 수소는 연료전지에 점점 더 많이 사용될 것이며, 화석 연료의 깨끗한 대안으로 확인될 것입니다. 에너지 부문의 탈탄소화 노력으로 인해 발전 응용 분야에서 전해조 수요가 더욱 크게 증가했습니다.

• 이동성 및 운송: 연료전지 전기자동차(FCEV)를 위한 녹색 수소 제조를 가능하게 하여 가솔린과 디젤에 대한 녹색 대안을 제공합니다. 수소 충전소는 자동차, 버스, 트럭 등 차세대 수소 구동 차량에 필요한 지원 인프라 중 하나를 만들기 위해 전 세계적으로 많은 프로젝트를 진행하고 있습니다. 또한 전해조 기술을 사용하면 현장에서 수소를 생성할 수 있어 운송 비용과 배출 가스가 절감됩니다. 이는 기후 목표의 필수 결과로서 청정 모빌리티 솔루션을 향한 국가와 업계의 약속으로 인해 빠르게 성장하는 부문입니다.

• 산업: 전해조는 암모니아 생산, 제강, 화학 제조와 같은 공정에 사용되는 녹색 수소를 생산할 수 있는 산업 응용 분야에 중요한 장치입니다. 산업계에서는 운영 시 탄소 배출량을 줄이기 위해 화석 연료에서 회색 수소를 녹색 수소로 전환하고 있습니다. 엄격한 환경 요구 사항과 지속 가능한 산업 관행을 채택하기 위한 인센티브의 필요성으로 인해 전해조의 채택이 더욱 가속화될 것입니다. 중공업이 공정을 탈탄소화하는 추세에 따라 산업용 규모의 전해조 시스템에 대한 수요가 증가하고 있습니다.

시장 역학

시장 역학에는 시장 상황을 나타내는 추진 및 제한 요인, 기회 및 과제가 포함됩니다.

추진 요인

정부 정책은 탈탄소화와 인센티브를 통해 시장 성장을 주도합니다.

전 세계적으로 정부는 녹색 수소와 재생 에너지로의 사회 전환을 촉진하기 위한 정책과 인센티브를 제정해 왔습니다. 보조금, 세금 공제 및 규제 장려는 전해조 기술을 유지하는 기둥 중 일부입니다. 이들 국가가 탄소 배출 감소를 위한 기후 목표를 부과하고 충족할 때 전해조는 깨끗하다고 ​​간주되는 수소 생성을 위한 사슬에서 중요한 연결 고리를 형성하게 됩니다. 탈탄소화에 대한 정부의 관심 증가는 전해조 시장 성장의 이해 가능한 원동력임이 입증되었습니다.

• 국제 재생 에너지 기구(IRENA)에 따르면 재생 가능 전력 추가는 2023년에 473GW를 기록하여 전해조에 저렴한 전기를 제공했습니다.

• 미국 에너지부(DOE)에 따르면 전 세계 전해조 제조 용량은 2023년에 연간 10~25GW로 확장되었습니다.

비용 효율적인 발전으로 시장 성장과 수소 경제성 향상

전해조 기술을 통한 비용 효율성 향상의 새로운 발전으로 인해 운영 가격이 낮아졌습니다. 막을 더 강하고 저렴하게 만들고 대형 전해조 시스템을 개발하는 등의 재료에 대한 연구는 전체적으로 수소 생산 비용을 낮출 것입니다. 이러한 개선 사항은 저렴하고 친환경적인 수소 공급원을 찾는 산업에 전해조에 적합합니다. 전해조 기술 시장은 점점 경쟁이 치열해지고 있으며 개발에 따라 접근이 용이해졌습니다.

억제 요인

예상되는 발전에도 불구하고 높은 자본 비용으로 인해 시장 성장이 어려워지고 있습니다.

전해조 시장의 제한 요인에는 전해조 시스템의 설치 및 운영과 관련하여 매우 높은 초기 자본 투자가 포함됩니다. 또한 대규모 생산에 필요한 재료, 기술 및 인프라의 높은 발전으로 인해 많은 산업에서 전해조 실험에 상당한 비용이 소요됩니다. 불행하게도 이는 기술을 통합하기 위한 경제적 동원 능력이 부족한 많은 지역을 선호하지 않는 재정적 요인입니다. 그러나 기술 발전에 따라 비용은 감소할 것으로 예상되지만, 여전히 초기 투자가 과제입니다.

• 국립 재생 에너지 연구소(NREL)에 따르면 전해조의 자본 비용은 현재 kW당 975~2,500달러 범위로 프로젝트 투자 장벽을 높이고 있습니다.

• IEA에 따르면 수소 생산을 확장하려면 수백 GW의 재생 가능 용량과 상당한 그리드 업그레이드가 필요하므로 부지 선정 및 통합 병목 현상이 발생합니다.

재생 에너지 확장으로 클린 스토리지 솔루션 시장 성장 주도

기회

 

오늘날 태양광 및 풍력과 같이 성장하는 재생 가능 에너지원은 전해조 시장에 절호의 기회를 제공합니다. 재생 에너지로 생성된 추가 전기를 녹색 수소에 저장할 수 있어 에너지 저장 및 그리드 안정성 문제를 해결할 수 있습니다. 따라서 청정 에너지 저장 솔루션에 대한 이러한 증가하는 수요는 전해조의 채택을 증폭시켜 재생 에너지 부문의 확대와 동기화되는 전해조 시장을 형성할 것입니다.

• IEA에 따르면 산업, 수소-발전, 수출 시장 전반에 걸쳐 총 520GW의 개방형 기회를 제공하는 프로젝트를 발표했습니다.

 

• IRENA에 따르면 2023~2024년 정부 지원 경매는 다중 GW 전해조 제조 입찰을 지원하여 현지화된 공급망을 강화했습니다.

 

인프라 문제로 인해 시장 성장과 수소 유통 효율성이 저해됨

도전

 

수소의 효과적인 분배 및 저장을 위한 인프라의 부재는 전해조 시장이 극복해야 할 가장 큰 장벽입니다. 수소 생산 및 활용 잠재력을 최대화하는 전해조의 능력은 결국 확립되고 효율적인 수소 공급망 없이는 제한됩니다. 이러한 인프라를 구축하려면 상당한 금액의 투자와 향후 수년간의 투자 계획이 필요합니다. 유통 네트워크의 이러한 격차로 인해 다양한 산업 분야에서 전해조를 대규모로 채택하는 일정이 길어집니다.

• DOE에 따르면 전해조 스택 내구성은 여전히 ​​문제로 남아 있으며, 현재 수명은 기술 유형에 따라 5~20년 사이로 다양합니다.

 

• NREL에 따르면 설치 및 플랜트 잔고가 프로젝트 비용의 40% 이상을 차지하여 상업적 규모의 채택이 지연되고 있습니다.

 

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전해조 시장 지역 통찰력

• 북아메리카

북미는 투자와 정부 지원으로 시장 성장을 주도합니다.

북미는 정부의 지원, 기술 발전 및 청정 에너지에 대한 증가하는 경향으로 인해 전해조 시장 점유율 1위를 차지하고 있습니다. 재생 가능 에너지 투자와 그린 수소 프로젝트는 이 지역의 전해조에 대한 엄청난 수요를 창출합니다. 북미 국가 중에서 미국은 특히 수소 인프라에 대한 자금 지원을 통해 연방 차원에서 지원되는 프로그램인 미국 전해조 시장으로 인해 이러한 성장의 중요한 기둥을 형성하고 있습니다. 청정 기술에 대한 투자는 미국의 야심찬 기후 목표를 시장에 더욱 추진할 것입니다. 따라서 북미는 전 세계 전해조 시장의 핵심 리더가 되었습니다.

• 유럽

유럽의 규제 프레임워크와 투자가 시장 성장을 크게 촉진합니다.

유럽은 강력한 규제 프레임워크, 야심 찬 기후 목표, 녹색 수소에 대한 막대한 투자를 통해 전해조 시장에 또 다른 기여를 하고 있습니다. EU의 그린 딜(Green Deal)과 수소 전략(Hydrogen Strategy)은 수소 생산량을 늘리고 에너지 부문에서 탄소 배출을 근본적으로 줄이려는 계획입니다. 둘 다 전해조에 대한 수요를 주도하고 있습니다. 독일, 네덜란드, 프랑스와 같은 국가는 유럽 내에서 대규모 전해조 프로젝트와 연구를 주도하고 있습니다. 이 모든 것이 유럽 전해조 시장의 주요 업체로서 유럽의 위상을 계속 높이고 있습니다.

• 아시아

아시아의 산업화와 청정에너지 노력이 시장 성장을 주도

급속한 산업화와 에너지 수요는 청정 에너지 채택을 위한 노력과 함께 아시아 전해조 시장에 기여하고 있습니다. 일본, 한국, 중국과 같은 국가는 수소 생산 기술 및 전해조 설치에 대한 투자를 주도하고 있습니다. 특히 중국은 국내외 수요를 충족시키기 위해 전해조 제조능력을 확대하고 있다. 따라서 탄소 배출을 줄이고 에너지 안보를 개선하려는 의지를 보이는 아시아는 전해조 시장에서 이 지역의 성장을 주도하고 있습니다.

주요 산업 플레이어

선도적인 플레이어는 혁신과 파트너십을 통해 시장 성장을 주도합니다.

전해조 시장은 첨단 기술 투자를 강화하고, 새로운 생산 유틸리티를 설치하고, 일부 업계 선도 기업의 활동을 중심으로 전략적 파트너십을 구축했습니다. Siemens Energy, Plug Power 및 Nel ASA는 세계 경제의 녹색 수소 수요 증가에 따라 확장 가능한 매우 효율적이고 저렴한 전해조 설계를 마련하느라 분주합니다.

• Nel ASA: 회사 보고에 따르면 Nel은 약 400명의 직원으로 운영되며 전 세계적으로 여러 대규모 전해조 프로젝트를 수행했습니다.

• Siemens Energy: 회사 서류에 따르면 Siemens Energy는 약 98,000명의 직원을 고용하고 있으며 수소 사업부 내에서 PEM 및 알칼리 전해조를 제공합니다.

이들 플레이어는 또한 세계의 대규모 수소 프로젝트와 인프라를 구축하기 위해 정부 및 업계 파트너십에 참여했습니다. 결과적으로 그들은 시장을 빠르게 추적하여 비용을 절감하고 경제를 지속 가능한 수소 기반 전환으로 전환하고 있습니다.

최고의 전해조 회사 목록

• Nel ASA (Norway)
• Siemens Energy (Germany)
• Enapter S.r.l. (Germany)
• NEXT Hydrogen (Canada)
• Plug Power Inc. (U.S.)

주요 산업 발전

2024년 12월: Thyssenkrupp Nucera는 스페인에 녹색 수소 공장을 건설하기 위해 대규모 전해조를 위해 Cepsa와 파트너십을 구축한다고 발표했습니다. 이 프로젝트는 Cepsa의 에너지 전환 전략의 일부를 구성하며 산업 응용 분야를 위한 녹색 수소를 생산하기 위한 20MW 전해조를 특징으로 합니다. 이 파트너십은 재생 가능한 수소 용량을 늘리려는 유럽 연합의 목표를 지원합니다. 이러한 설치는 화학 및 정유 부문의 탈탄소화를 통해 이 지역을 훨씬 더 발전시킬 것입니다.

보고서 범위

이 연구는 포괄적인 SWOT 분석을 포함하고 시장 내 향후 개발에 대한 통찰력을 제공합니다. 시장 성장에 기여하는 다양한 요소를 조사하고, 향후 시장 궤도에 영향을 미칠 수 있는 광범위한 시장 범주와 잠재적 응용 프로그램을 탐색합니다. 분석에서는 현재 추세와 역사적 전환점을 모두 고려하여 시장 구성 요소에 대한 전체적인 이해를 제공하고 잠재적인 성장 영역을 식별합니다.

이 연구 보고서는 양적 및 질적 방법을 모두 사용하여 시장 세분화를 조사하여 시장에 대한 전략적 및 재무적 관점의 영향을 평가하는 철저한 분석을 제공합니다. 또한 보고서의 지역 평가에서는 시장 성장에 영향을 미치는 지배적인 공급 및 수요 요인을 고려합니다. 주요 시장 경쟁업체의 점유율을 포함하여 경쟁 환경이 꼼꼼하게 자세히 설명되어 있습니다. 이 보고서에는 예상되는 기간에 맞춰진 독특한 연구 기술, 방법론 및 핵심 전략이 포함되어 있습니다. 전반적으로 이는 전문적이고 이해하기 쉽게 시장 역학에 대한 귀중하고 포괄적인 통찰력을 제공합니다.