고체 산화물 전기분해 전지(SOEC) 시장 규모, 점유율, 성장, 산업 분석, 유형별(평면 및 관형), 용도별(산업 및 에너지 저장), 2035년 지역 예측

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고체산화물 전해전지(SOEC) 시장 개요

전 세계 고체산화물 전해전지(soec) 시장의 가치는 2026년 13억 1천만 달러, 2026년부터 2035년까지 연평균 성장률(CAGR) 7%로 2035년까지 22억 6천만 달러로 꾸준히 성장할 것입니다.

최근 몇 년 동안 SOEC 시장은 엄청난 성장을 이루었습니다. 전 세계적으로 지속 가능한 에너지 솔루션과 녹색 수소 생산으로의 전환이 강조되면서 이 시장의 성장이 촉진되고 있습니다. SOEC는 고온에서 작동하며 물을 수소와 산소로 효율적으로 분리하는 세라믹 산화물 전해질 층을 사용합니다. 양성자 교환막(PEM) 및 알칼리 교환막(AEM) 전해조를 포함한 다른 방법에 비해 이 방법의 고온 작동의 주요 이점은 비백금족 재료를 사용한다는 것입니다. 촉매 및 고순도 수소 생산에 사용

고체산화물 전해전지(SOEC) 시장에 영향을 미치는 글로벌 위기

고체산화물 전기분해전지(SOEC) 산업은 코로나19 팬데믹 기간 동안 공급망 중단으로 인해 긍정적인 영향을 받았습니다.

전염병으로 인해 탄력적이고 지속 가능한 에너지 시스템의 긴급한 필요성이 매우 분명해졌으며 청정 에너지 기술에 대한 투자가 가속화되었습니다.  이 전략적 결정은 수소 인프라를 개발했을 뿐만 아니라 수소 부문에서 전 세계적으로 경쟁을 심화시켰습니다. 이로 인해 전염병은 재난 이후 더 친환경적이고 강력한 에너지 시스템을 추구하는 국가에서 SOEC 기술의 수용과 개발을 촉진하는 원동력이 되었습니다. 

최신 트렌드

시장 성장을 주도하는 혁신 강화

혁신을 통해 SOEC는 더 나은 성능을 발휘하고 생산 비용을 절감하며 더 높은 상업적 타당성으로 생산 기간을 단축할 수 있습니다. 둘째, 녹색 생산을 위해 SOEC와 재생 가능 에너지원의 통합에 더 많은 관심이 기울여졌습니다.수소, 이는 더 광범위한 글로벌 탈탄소화 목표와 일치합니다. 가장 중요한 것은 세계적인 탈탄소화 노력과 배출 가스 제로 차량으로의 전환으로 인해 청정 에너지 운반체로서 녹색 수소에 대한 수요가 증가하고 있다는 것입니다.

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고체산화물 전해전지(SOEC) 시장 세분화

유형별

유형에 따라 글로벌 시장은 평면형과 관형으로 분류될 수 있습니다.

• 평면: 평면 SOEC는 단순한 설계, 제조 용이성 및 전기분해 공정의 높은 효율성으로 인해 가장 널리 연구되고 배포되는 유형입니다. 이러한 SOEC는 전극 사이에 끼워진 얇은 전해질 층으로 구성되어 컴팩트하고 효율적인 구조를 형성합니다. 이들의 주요 장점은 높은 전류 밀도에서 작동할 수 있어 대규모 수소 생산 및 산업 응용 분야와의 통합에 적합하다는 것입니다.
   
• 관형: 관형 SOEC는 구조 설계 측면에서 평면형 SOEC와 다르며, 기계적 안정성과 열 충격 저항을 향상시키는 원통형 구성이 특징입니다. 이러한 SOEC는 뛰어난 내구성과 수명을 보여 장기간 연속 작동이 필요한 응용 분야에 특히 매력적입니다. 견고한 구조는 평면 SOEC에서 일반적인 문제인 밀봉 및 열팽창과 관련된 문제를 최소화합니다.

애플리케이션별

응용 분야에 따라 글로벌 시장은 산업 및 에너지 저장으로 분류될 수 있습니다.

• 산업: SOEC 기술의 주요 응용 분야 중 하나는 산업 공정을 위한 대규모 수소 생산입니다. 암모니아 생산, 석유화학 정제, 철강 제조와 같은 산업에서는 전통적으로 화석 연료에서 공급되는 막대한 양의 수소가 필요합니다.

• 에너지 저장: SOEC 기술은 잉여 전기를 수소로 전환함으로써 에너지 저장 및 그리드 안정성에 중요한 역할을 합니다. 풍력 및 태양광 발전과 같은 재생 에너지원은 피크 생산 기간 동안 과잉 전기를 생산하는 경우가 많으며, 이는 SOEC 전기분해를 통해 수소로 저장할 수 있습니다. 이렇게 저장된 수소는 나중에 연료 전지나 기타 응용 분야에서 필요할 때 전기를 생산하는 데 활용될 수 있어 재생 에너지 시스템의 간헐성 문제를 효과적으로 해결할 수 있습니다.

시장 역학

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

추진 요인

시장 활성화를 위한 효율성 증대

SOEC를 통해 생산된 수소는 특히 중공업 및 운송과 같이 탈탄소화가 어려운 분야에서 점점 더 화석 연료에 대한 지속 가능한 대안으로 간주되고 있습니다. SOEC는 전기를 수소로 변환하는 높은 전기 효율성 외에도 폐산업 열을 활용하여 작동할 수 있어 우위를 점할 수 있습니다. 산업 폐열을 활용하여 시장 성장이 강화되어 우위를 점하게 됩니다. 시장 성장은 청정 에너지 기술을 향한 정부 정책과 인센티브로 강화되어 SOEC의 연구, 개발 및 구현에 대한 투자를 촉진합니다.

억제 요인

시장 성장을 잠재적으로 방해할 수 있는 높은 작동 온도

SOEC 시장에는 매력적인 전망에도 불구하고 성장을 방해하는 여러 가지 요소가 있습니다. 작동 온도가 높으면 생산 비용이 더 많이 들고 내구성이 떨어지는 특정 재료를 사용해야 합니다. SOEC 기술은 아직 초기 단계이고 대규모 제조는 아직 개발 단계에 있습니다. 이로 인해 규모의 경제가 제한되고 단위 비용이 상대적으로 높아집니다.

기회

시장에서 제품에 대한 기회를 창출하기 위한 협력

변화하는 에너지 환경은 SOEC 시장에 많은 기회를 제공합니다. 미래 에너지 시스템의 주요 구성 요소로서 수소에 대한 강조가 증가함에 따라 발전, 운송 및 산업 공정 분야에서 SOEC 적용 기회가 열리고 있습니다. 연구 기관과 업계 관계자 간의 협력을 통해 혁신이 촉진되고 있으며, 이는 SOEC 기술의 발전과 생산 비용 절감으로 이어지고 있습니다. 예를 들어, 제조 공정 개선과 생산 능력 확장을 목표로 하는 파트너십은 SOEC의 광범위한 채택을 위한 길을 열어주고 있습니다. 청정 에너지 프로젝트에 대한 정부 지원 정책과 자금 지원도 SOEC 시장 성장에 유리한 환경을 조성합니다.

도전

내구성은 소비자에게 잠재적인 도전이 될 수 있습니다.

SOEC 시장이 진정한 잠재력을 실현하기 전에 직면해야 하는 다양한 과제가 있습니다. SOEC 시스템의 신뢰성과 수명을 높이려면 재료 내구성 및 시스템 통합 관련 기술 문제를 해결해야 합니다. SOEC 배포와 관련된 초기 높은 자본 지출은 잘 확립된 재정적 인센티브나 보조금이 없는 경우 대부분의 조직에 장애물이 될 것입니다.

또한 PEM 및 AEM 전해조와 같은 대체 수소 생산 기술이 포함된 경쟁 환경에서는 SOEC 부문 내에서 지속적인 혁신과 비용 절감 노력이 필요합니다. 이 과제는 연구자부터 제조업체, 정책 입안자 및 최종 사용자에 이르기까지 가치 사슬을 따라 이해관계자의 공동 노력을 통해 해결될 것입니다.

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고체 산화물 전해 전지(SOEC) 시장 지역 통찰력

• 북아메리카

SOEC 시장은 청정 에너지 기술에 대한 막대한 투자와 온실가스 배출에 대한 상당한 노력으로 인해 북미, 특히 미국 SOEC 시장에서 호황을 누리고 있습니다. 정부가 추진하는 이니셔티브는 수소 생산 및 활용에 대한 자금 지원 프로그램과 함께 SOEC 채택을 촉진합니다. 연구 기관과 업계 관계자 간의 협력도 기술 발전과 파일럿 프로젝트 수립에 기여하여 이 지역을 SOEC 시장의 중요한 주체로 자리매김하고 있습니다.

• 유럽

유럽은 현재 SOEC 시장을 주도하고 있으며 2023년 세계 시장 점유율의 약 39.89%를 차지합니다. 이 지역의 엄격한 환경 규제와 야심 찬 탈탄소화 목표로 인해 SOEC를 포함한 녹색 수소 기술의 채택이 가속화되었습니다.
독일과 영국은 SOEC 배포 확대를 목표로 하는 많은 시장과 투자로 선두를 달리고 있습니다.

이에 대한 수단은 자금 조달 메커니즘과 결합되어 SOEC 기술의 혁신과 상용화를 주도하는 유럽 연합 내의 유리한 정책 환경입니다. 

• 아시아

고체산화물 전기분해전지(SOEC) 시장은 Aisa, 특히 중국, 인도, 일본과 같은 국가에서 지속적으로 성장하고 있습니다. 이들은 개발도상국이기 때문에 시장에 많은 기회를 제공합니다. 이들 국가는 또한 해당 지역에서 상당한 SOEC(고체 산화물 전기분해 전지) 시장 점유율을 보유하고 있습니다.

주요 산업 플레이어

혁신과 시장 확장을 통해 시장을 형성하는 주요 산업 플레이어

고체산화물 전해전지 시장은 빠른 속도로 성장하고 있습니다. 이는 주로 시장 확장을 확대하는 동시에 혁신을 주도하는 주요 업계 업체의 적극적인 참여 때문입니다. 그들은 전략적 제휴를 통해 SOEC 기술의 상용화를 가속화하기 위해 공격적으로 기술을 채택하고 있으며 정부는 시장 확장을 지원하고 있습니다.
그들은 전략적 제휴와 정부 지원을 통해 SOEC 기술의 상용화를 가속화하기 위해 공격적으로 기술을 사용하고 있습니다. 예를 들어 Sunfire는 85% 이상의 변환 효율을 달성할 수 있는 차세대 고온 SOEC를 개발하여 가장 효율적인 전기분해 기술 중 하나가 되었습니다. 전극 재료, 전해질 구성 및 스택 구성을 최적화함으로써 이들 회사는 수소 생산 용량 및 운영 안정성 측면에서 SOEC가 달성할 수 있는 것의 한계를 넓히고 있습니다.

이와 관련하여 가장 중요한 혁신은 공전해 기능의 통합입니다. SOEC는 물을 수소와 산소로 분리할 뿐만 아니라 이산화탄소를 처리하여 합성 연료의 매우 중요한 공급원료인 합성가스를 생산합니다. 이 혁신은 이탈리아의 Solid Power 및 오스트리아의 AVL과 같은 회사에서 옹호되었습니다. 이는 기존 화석 연료 기반 산업 공정의 대안으로 탄소 중립 연료를 생산할 수 있는 새로운 가능성을 가지고 있습니다.
이 회사는 비용을 절감하고 확장성을 개선하기 위해 자동화 및 고급 제조 기술을 사용하고 있습니다.


전략적 협력 및 정부 지원 탄소 중립 달성에 있어서 수소의 역할에 대한 인식이 높아지면서 SOEC 개발에 대한 자금 지원과 정책 지원이 증가했습니다. 업계 리더들은 정부, 연구 기관, 산업 파트너와 전략적 제휴를 형성하여 이러한 추세를 활용하고 있습니다. 예를 들어 Sunfire는 국가 수소 이니셔티브에 대해 독일 정부와 적극적으로 협력해 왔으며 SOEC 기술을 더욱 개발하고 상용화하기 위한 자금을 확보했습니다. 마찬가지로 AVL(오스트리아)은 유럽의 주요 산업체와 협력하여 SOEC를 대규모 수소 생산 프로젝트에 통합하여 산업 수준에서 기술의 실행 가능성을 보장했습니다. 유럽 ​​연합의 수소 전략은 SOEC 인프라에 대한 투자를 장려하는 재정적 인센티브와 규제 프레임워크를 모두 제공하여 이러한 협력을 촉진하는 데 매우 중요했습니다. Solid Power(이탈리아)는 CCU 애플리케이션에 최적화된 SOEC를 집중적으로 개발하여 업계에 포집된 CO2 배출로부터 합성 연료를 생산할 수 있는 기회를 제공하고 있습니다. 또한 일부 기업은 하드웨어 판매에서 '서비스형 SOEC' 비즈니스 모델로 전환하고 있습니다. 업계에서는 값비싼 인프라에 미리 투자하는 대신 SOEC 시스템을 임대하고 서비스형 수소 생산 비용을 지불할 수 있습니다. FuelCell Energy와 같은 기업이 개척한 이 모델은 녹색 수소로 전환하려는 산업의 진입 장벽을 낮추고 시장 채택을 더욱 가속화합니다.

주요 업계 참가자들은 끊임없는 혁신, 대규모 생산 확장 및 전략적 파트너십을 통해 SOEC 시장을 형성하고 있습니다. 효율성 향상, 비용 절감, 정부 및 산업 파트너와의 협력을 통해 SOEC 기술의 상용화를 가속화할 수 있습니다. 녹색 수소 및 지속 가능한 에너지 솔루션에 대한 수요가 계속 증가함에 따라 이러한 시장 리더들은 전 세계적으로 SOEC의 성장과 채택을 주도할 것입니다.

앞으로 몇 년 동안 효율성, 확장성 및 재생 가능 에너지와의 통합이 더욱 향상되어 SOEC가 청정 에너지로의 글로벌 전환의 핵심 기술이 될 것으로 예상됩니다.

최고의 고체 산화물 전기분해 전지(Soec) 회사 목록

• Sunfire (Germany)
• Haldor Topsøe (Denmark)
• Bloom Energy (USA)
• FuelCell Energy (USA)
• AVL (Austria)
• Solid Power (Italy)
• Convion (Finland)
• Mitsubishi Power (Japan)
• Kyocera Corporation (Japan)
• Elcogen (Estonia)

주요 산업 발전

2024년 4월: 미쓰비시 중공업은 다카사고 수소 공원에서 400kW SOEC 테스트 모듈의 가동을 시작했습니다. 이 계획은 발전용 수소 솔루션을 발전시키는 것을 목표로 하는 차세대 수소 생산 기술을 향한 중요한 단계를 나타냅니다.

2024년 3월: Topsoe는 12개의 실행 스택과 1,200개의 셀로 구성되어 총 350kW의 전력 출력을 제공하는 SOEC 모듈 테스트를 성공적으로 완료했습니다..

보고서 범위

이 연구에서는 현재 추세와 역사적 전환점을 모두 고려하여 시장 구성 요소에 대한 전체적인 이해를 제공하고 잠재적인 성장 영역을 식별합니다. 이러한 모든 과제에도 불구하고 재료 과학 및 스택 설계의 발전으로 평면 SOEC의 성능과 수명이 향상되어 재생 가능한 수소 생산 프로젝트에서 이를 더욱 확산시키는 데 도움이 되었습니다.

관형 SOEC 관형 SOEC는 구조 설계 측면에서 평면형 SOEC와 다릅니다. 관형 SOEC는 기계적 안정성과 열 충격에 대한 저항력을 강화하는 원통형 구성을 가지고 있기 때문입니다. 일반적으로 관형 SOEC의 내구성과 수명이 더 높으므로 장기간 연속 작동이 필요한 용도에 적합합니다.

두꺼운 구조는 평면형 SOEC의 주요 단점인 밀봉 및 열팽창 문제를 줄여줍니다. 그러나 전력 밀도가 낮고 제조 비용이 높다는 등의 몇 가지 단점이 있어 대규모 상용화에는 한계가 있었습니다.