고체 산화물 전기 분해 셀 (SOEC) 시장 규모, 점유율, 성장 및 산업 분석, 유형별 (평면 및 관형), 응용 (산업 및 에너지 저장) 및 2033 년 지역 예측.

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SOEC (Solid Oxide Electolysis Cell) 시장 보고서 개요

2024 년에 약 114 억 달러에 달하는 전 세계 고체 산화 전기 분해 셀 (SOEC) 시장 규모는 2033 년까지 1997 억 달러에 달할 것으로 예상되며, 2025 년에서 2033 년 사이에 연간 연간 성장률 (CAGR)이 약 7% 증가 할 것으로 예상됩니다.

최근 몇 년 동안 SOEC 시장은 엄청난 성장을 겪었습니다. 전 세계적으로 지속 가능한 에너지 솔루션에 대한 강조 및 녹색 수소 생산으로의 전환은이 시장에서 성장을위한 자극을 창출하고 있으며, 고온에서 작동하며 수소 및 산소를 포함하여 다른 방법으로 이루어진 물의 주요 이점 (고온과 산소)을 사용하는 세라믹 산화물 전해질 층을 사용합니다. 멤브레인 (AEM) 전해질은 촉매로서 비 플라티넘 그룹 재료의 고용 및 고순수 수소 생산에 있습니다.

고체 산화 전기 분해 세포 (SOEC) 시장에 영향을 미치는 글로벌 위기

고체 산화 전기 분해 세포 (SOEC) 산업

전염병은 탄력적이고 지속 가능한 에너지 시스템의 긴급한 필요성을 매우 명백하고 청정 에너지 기술에 대한 투자를 서두르게했습니다.  이 전략적 결정은 수소 인프라를 개발했을뿐만 아니라 수소 부문에서 전 세계 경쟁을 강화했습니다. 이로 인해 유행성은 재난 후 더 친환경적이고 강력한 에너지 시스템을 추구하는 국가들에 의해 SOEC 기술의 수용과 개발을 밀어 붙이는 인 에이 블러로 만들었습니다. 

최신 트렌드

시장 성장을 주도하기위한 혁신 증가

혁신은 SOEC를 더 잘 수행하고 생산 비용을 줄이며 상업적 타당성이 높은 생산 기간을 줄입니다. 둘째, 녹색을 생산하기 위해 SOEC를 재생 가능한 소스와 통합하는 데 더 많은 관심이 주어졌습니다.수소광범위한 글로벌 탈탄화 목표와 일치합니다. 가장 중요한 것은 전세계 탈탄화 노력과 제로 배출 차량으로의 전환에 의해 구동되는 청정 에너지 운송 업체로서 녹색 수소에 대한 증가하는 수요입니다.

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고체 산화 전기 분해 세포 (SOEC) 시장 세분화

유형별

유형에 따라 글로벌 시장은 평면 및 관형으로 분류 할 수 있습니다.

• 평면 : 평면 SOEC는 단순한 설계, 제조 용이성 및 전기 분해 공정의 높은 효율로 인해 가장 널리 연구되고 배포 된 유형입니다. 이들 SOEC는 전극 사이에 샌드위치 된 얇은 전해질 층으로 구성되어 작고 효율적인 구조를 형성한다. 그들의 주요 장점은 고전류 밀도에서 작동하는 능력에있어 대규모 수소 생산 및 산업 응용 분야와의 통합에 적합합니다.
  
  
• 관형 : 관형 SOEC는 기계적 안정성과 열 충격 저항을 향상시키는 원통형 구성을 특징으로하는 구조 설계 측면에서 평면 상대와 다릅니다. 이 SOECS는 우수한 내구성과 수명을 나타내므로 장기 연속 작동이 필요한 응용 분야에 특히 매력적입니다. 그들의 강력한 구조는 밀봉 및 열 팽창과 관련된 문제를 최소화하는데, 이는 평면 SOEC의 일반적인 관심사입니다.

응용 프로그램에 의해

애플리케이션을 기반으로 글로벌 시장은 산업 및 에너지 저장으로 분류 할 수 있습니다.

• 산업 : SOEC 기술의 주요 응용 중 하나는 산업 공정을위한 대규모 수소 생산입니다. 암모니아 생산, 석유 화학 정제 및 철강 제조업과 같은 산업에는 전통적으로 화석 연료에서 공급되는 막대한 양의 수소가 필요합니다.

• 에너지 저장 : SOEC 기술은 잉여 전기를 수소로 변환하여 에너지 저장 및 그리드 안정성에 중요한 역할을합니다. 풍력 및 태양 광 발전과 같은 재생 가능한 에너지 원은 종종 피크 생산 기간 동안 과도한 전기를 생성하며, 이는 SOEC 전기 분해를 통해 수소로 저장 될 수 있습니다. 이 저장된 수소는 나중에 연료 전지 또는 다른 응용 분야에 이용되어 필요할 때 전기를 생성하여 재생 가능 에너지 시스템의 간헐적 문제를 효과적으로 해결할 수 있습니다.

시장 역학

시장 역학에는 운전 및 제한 요인, 기회 및 시장 상황을 진술하는 과제가 포함됩니다. 

운전 요인

시장을 늘리기위한 효율성 향상

SOECS를 통해 생산 된 수소는 화석 연료에 대한 지속 가능한 대안으로, 특히 중공업 및 교통과 같은 파괴하기 어려운 부문에서 점점 더 많이 간주됩니다. 전기를 수소로 변환하는 높은 전기 효율 외에도 SOEC는 폐기물 산업 열로 작동하여 우위를 차지할 수 있습니다. 시장 성장은 폐기물 산업 열로 작동하여 우위를 점합니다. 시장 성장은 청정 에너지 기술에 대한 정부 정책과 인센티브에 의해 향상되어 SOECS의 연구, 개발 및 구현에 대한 투자를 촉구합니다.

구속 요인

잠재적으로 시장 성장을 방해하기위한 높은 운영 온도

SOEC 시장은 매력적인 전망에도 불구하고 성장을 방해하는 여러 가지 요인을 가지고 있습니다. 높은 작동 온도는 특정 재료의 사용을 요구하며, 이는 생산 비용이 더 많이 들고 내구성이 떨어질 수 있습니다. SOEC의 기술은 여전히 ​​초기 단계에 있으며 대규모 제조는 여전히 개발 단계에 있습니다. 이것은 규모의 경제를 제한하고 단위 비용을 상대적으로 더 높게 만듭니다.

기회

시장에서 제품을위한 기회를 창출하기위한 협업

변화하는 에너지 환경은 SOEC 시장에 많은 기회를 제공합니다. 미래 에너지 시스템의 주요 구성 요소로서 수소에 대한 강조가 증가함에 따라 발전, 운송 및 산업 공정 부문에서 SOEC 응용 기회가 열리고 있습니다. 연구 기관과 업계 선수 간의 협력을 통해 혁신이 육성되고 있으며, 이는 SOEC 기술의 발전과 생산 비용 감소로 이어지고 있습니다. 예를 들어, 제조 공정 개선 및 생산 능력 확장을 목표로하는 파트너십은 SOECS의 광범위한 채택을위한 길을 열어주고 있습니다. 청정 에너지 프로젝트를위한 지원 정부 정책 및 자금은 또한 SOEC 시장의 성장을위한 유익한 환경을 조성합니다.

도전

내구성은 소비자에게 잠재적 인 도전이 될 수 있습니다

SOEC 시장이 진정한 잠재력을 실현하기 전에 직면 해야하는 다양한 과제가 있습니다. SOEC 시스템의 신뢰성과 수명을 높이기 위해 재료 내구성 및 시스템 통합 관련 기술 과제를 해결해야합니다. SOEC 배치와 관련된 초기 높은 자본 지출은 잘 확립 된 재정적 인센티브 또는 보조금이 없을 때 대부분의 조직의 장애물을 입증 할 것입니다.

또한 PEM 및 AEM 전해저와 같은 대체 수소 생산 기술을 갖춘 경쟁 환경에는 SOEC 부문 내에서 지속적인 혁신과 비용 절감 노력이 필요합니다. 도전은 연구원에서 제조업체, 정책 입안자 및 최종 사용자에 이르기까지 가치 사슬을 따라 이해 관계자의 협력 노력에 의해 충족 될 것입니다.

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고체 산화 전기 분해 세포 (SOEC) 시장 지역 통찰력

• 북아메리카

SOECS 시장은 북아메리카, 특히 미국 SOEC 시장에서 청정 에너지 기술에 대한 투자와 온실 가스 배출에 대한 상당한 노력으로 인해 호황을 누리고 있습니다. 정부가 수행 한 이니셔티브는 수소 생산 및 활용에 관한 자금 조달 프로그램과 함께 SOEC의 채택을 촉진합니다. 연구 기관과 업계 선수 간의 협력은 또한 기술 발전과 시범 프로젝트 설립에 기여 하여이 지역을 SOEC 시장에서 중요한 선수로 배치합니다.

• 유럽

유럽은 현재 2023 년 전 세계 시장 점유율의 약 39.89%를 차지하는 SOEC 시장을 이끌고 있습니다.이 지역의 엄격한 환경 규정과 야심 찬 탈탄화 목표는 SOEC를 포함한 녹색 수소 기술의 채택을 가속화했습니다.
독일과 영국은 SOEC 배치 확장을 목표로하는 많은 수의 시장과 투자로 팩을 이끌고 있습니다.

이에 대한 도구는 유럽 연합 내에서 자금 조달 메커니즘과 함께 유리한 정책 환경으로, SOEC 기술의 혁신과 상업화를 주도합니다. 

• 아시아

SOEC (Solid Oxide Electrolysis Cell) 시장은 특히 중국, 인도 및 일본과 같은 국가에서 AISA에서 지속적으로 성장하고 있습니다. 이들은 개발 도상국이기 때문에 시장에 많은 기회를 제공합니다. 이들 국가는 또한이 지역에서 상당한 고체 산화물 전기 분해 셀 (SOEC) 시장 점유율을 보유하고 있습니다.

주요 업계 플레이어

혁신과 시장 확장을 통해 시장을 형성하는 주요 업계 플레이어

고체 산화물 전기 분해 세포 시장은 빠른 속도로 성장하고 있습니다. 이는 주로 시장의 확장을 확장하면서 혁신을 주도하는 중요한 업계 플레이어의 적극적인 참여 때문입니다. 그들은 전략적 제휴를 통해 SOEC 기술의 상용화를 가속화하기 위해 기술을 적극적으로 사용하고 있으며 정부는 시장 확장을 도와줍니다.
그들은 전략적 제휴와 정부의 도움을 통해 SOEC 기술의 상업화를 가속화하기 위해 기술을 적극적으로 사용하고 있습니다. 예를 들어, Sunfire는 85%이상의 전환 효율을 달성 할 수있는 차세대 고온 SOEC를 개발하여 가장 효율적인 전기 분해 기술 중 하나를 개발했습니다. 전극 재료, 전해질 조성물 및 스택 구성을 최적화함으로써, 이들 회사는 수소 생산 능력 및 작동 안정성 측면에서 SOEC가 달성 할 수있는 것의 경계를 높이고있다.

이와 관련하여 가장 중요한 혁신은 공동 전자 분해 능력의 통합이며, SOEC는 물을 수소와 산소로 분할 할뿐만 아니라 이산화탄소를 처리하여 합성 연료에 매우 중요한 공급 원료 인 신가를 생산합니다. 이 혁신은 이탈리아의 Solid Power와 오스트리아의 AVL과 같은 회사에 의해 옹호되었습니다. 그것은 기존의 화석 연료 기반 산업 공정의 대안으로서 탄소 중립 연료 생산에 새로운 가능성을 가지고있다.
이 회사는 자동화 및 고급 제조 기술을 사용하여 비용을 줄이고 확장 성을 향상시키고 있습니다.


전략적 협력과 정부는 탄소 중립을 달성하는 데있어 수소의 역할에 대한 이러한 증가하는 인식을 지원함으로써 SOEC의 개발에 자금 지원과 정책 지원이 증가했습니다. 업계 리더들은 정부, 연구 기관 및 산업 파트너와 전략적 제휴를 형성함으로써 이러한 추세를 이용하고 있습니다. 예를 들어, Sunfire는 국가 수소 이니셔티브에 대해 독일 정부와 적극적으로 협력 해 왔으며 SOEC 기술을 더욱 발전시키고 상용화하기 위해 자금을 확보했습니다. 마찬가지로 AVL (오스트리아)은 유럽 산업 전공과 협력하여 SOEC를 대규모 수소 생산 프로젝트에 통합하여 산업 수준에서 기술의 실행 가능성을 보장했습니다. 유럽 ​​연합의 수소 전략은 이러한 협업을 촉진하는 데 결정적이며 SOEC 인프라에 대한 투자를 장려하는 재정적 인센티브와 규제 프레임 워크를 제공합니다. Solid Power (이탈리아)는 CCU 응용에 최적화 된 SOEC를 집중적으로 개발하여 산업에 포착 된 COS 배출로부터 합성 연료를 생산할 수있는 기회를 제공합니다. 또한 일부 회사는 하드웨어 판매에서 "SOEC-as-A-Service"비즈니스 모델로 전환하고 있습니다.이 비즈니스 모델은 산업이 SOEC 시스템을 임대하고 비싼 인프라에 투자하는 대신 서비스로 수소 생산 비용을 지불 할 수 있습니다. Fuelcell Energy와 같은 회사가 개척 한이 모델은 녹색 수소로 전환하려는 산업의 진입 장벽을 낮추고 시장 채택을 추가로 가속화합니다.

주요 업계 플레이어는 끊임없는 혁신, 대규모 생산 확장 및 전략적 파트너십을 통해 SOEC 시장을 형성하고 있습니다. 효율성 향상, 비용 절감 및 정부 및 산업 파트너와의 협력은 SOEC 기술의 상업화를 가속화 할 것입니다. 녹색 수소와 지속 가능한 에너지 솔루션에 대한 수요가 계속 증가함에 따라,이 시장 리더들은 전 세계적으로 SOECS의 성장과 채택을 주도 할 것입니다.

앞으로 몇 년 동안 SOECS는 세계적인 에너지 전환의 키스톤 기술로 만들기 위해 효율성, 확장 성 및 재생 가능 에너지와의 통합이 추가로 개선 될 것으로 예상됩니다.

최고 고체 산화물 전기 분해 셀 (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 개발

2024 년 4 월 : Mitsubishi Heavy Industry는 Takasago Hydrogen Park에서 400kW SOEC 테스트 모듈의 운영을 시작했습니다. 이 이니셔티브는 발전을위한 수소 솔루션을 발전시키는 것을 목표로 차세대 수소 생산 기술을 향한 중요한 단계를 나타냅니다.

2024 년 3 월 : Topsoe는 12 개의 러닝 스택과 1,200 개의 셀을 포함하는 SOEC 모듈 테스트를 성공적으로 완료하여 총 전력 출력이 350 kW입니다..

보고서 적용 범위

이 연구는 현재 동향과 역사적 전환점을 모두 고려하여 시장 구성 요소에 대한 전체적인 이해를 제공하고 성장의 잠재적 영역을 식별합니다. 이러한 모든 과제에도 불구하고, 재료 과학 및 스택 디자인의 발전은 평면 SOEC의 성능과 수명을 높이고 재생 가능한 수소 생산 프로젝트에 추가로 확산되었습니다.

관형 SOECS 관형 SOEC는 구조 설계 측면에서 평면과 다릅니다. 일반적으로 관형 SOEC의 내구성과 수명은 더 높으므로 장기 연속 작업이 필요한 사용에 바람직합니다.

그들의 두꺼운 구조는 밀봉 및 열 팽창의 문제를 줄인다. 이는 평면 SOEC의 주요 단점이다. 그러나 저전력 밀도와 높은 제조 비용의 형태로 약간의 단점이있어 대규모 상업화를 제한했습니다.