물 전기분해 시장 - 글로벌 산업 규모, 점유율, 추세, 기회 및 예측, 유형별 세분화(알칼리 전기분해기, 양성자 교환막(PEM) 전기분해기, 고체 산화물 전기분해기 셀(SOEC), 음이온 교환막(AEM) 전기분해기), 응용 분야별(정제 산업, 전력 및 에너지 저장, 암모니아 생산, 메탄올 생산, 운송/모빌리티 산업, 기타), 지역 및 경쟁별, 2019-2029F

시장 개요

글로벌 물 전기분해 시장은 2023년에 44억 2천만 달러로 평가되었으며, 2029년까지 4.31%의 CAGR로 예측 기간 동안 강력한 성장을 보일 것으로 예상됩니다.

탈탄소화와 저탄소 에너지 시스템으로의 전환에 대한 관심이 커지면서 물 전기분해를 통해 생성된 녹색 수소에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 재생 가능한 전기를 사용하여 생산된 녹색 수소는 증기 메탄 개질과 같은 기존 방법에 대한 탄소 중립적 대안을 제공합니다. 정부와 산업이 전 세계적으로 야심찬 탄소 감축 목표를 설정하고 기후 변화에 대처함에 따라 녹색 수소에 대한 수요가 급증하여 글로벌 물 전기 분해 시장이 확대될 것으로 예상됩니다.

전해조 기술의 발전과 재생 에너지 비용의 감소는 물 전기 분해 시스템의 상업적 실행 가능성을 강화하고 있습니다. 제조업체는 전기 분해 기술의 효율성, 신뢰성 및 확장성을 향상시키기 위해 연구 개발에 투자하여 기존의 화석 연료 기반 공정에 비해 경쟁력을 높이고 있습니다. 태양광 및 풍력과 같은 재생 에너지원의 비용이 감소함에 따라 전기 분해를 통한 전체 수소 생산 비용이 낮아져 시장 성장이 더욱 촉진되고 있습니다.

재생 에너지 및 수소 기술을 촉진하기 위한 지원 정부 정책 및 인센티브도 글로벌 물 전기 분해 시장 성장에 기여하고 있습니다. 전 세계 정부는 전기 분해 시스템 및 녹색 수소 인프라의 개발 및 배포를 용이하게 하기 위해 보조금, 세금 인센티브 및 규제 프레임워크와 같은 다양한 조치를 시행하고 있습니다. 이러한 정책은 전기분해 프로젝트에 대한 투자를 촉진하고 정부, 산업 및 연구 기관 간의 협업을 장려하여 물 전기분해 기술의 도입을 촉진합니다.

주요 시장 동인

전력 산업의 성장

풍력 및 태양광 발전과 같은 재생 에너지원의 급속한 확장은 글로벌 물 전기분해 시장을 앞으로 나아가게 하는 주요 촉매로 자리 잡고 있습니다. 전 세계 국가가 온실 가스 배출을 줄이고 기후 변화에 대처하기 위한 야심 찬 목표를 약속함에 따라 재생 에너지 기술의 배포가 급증했습니다. 특히 풍력 및 태양광 발전은 비용 감소, 기술 발전 및 지원 정부 정책에 힘입어 기하급수적으로 성장했습니다.

물 전기분해는 재생 에너지를 전력망에 통합하는 데 중요한 역할을 합니다. 전해조는 수요가 낮은 기간 동안 풍력 및 태양광 농장에서 생성된 잉여 전기를 활용하여 전기분해를 통해 수소를 생산할 수 있습니다. 이 녹색 수소는 발전, 운송 및 산업 공정에 걸쳐 다양한 응용 분야에서 깨끗한 에너지 운반체로 저장 및 활용할 수 있습니다. 에너지 믹스에서 재생 에너지의 비중이 계속 증가함에 따라 녹색 수소를 생산하기 위한 물 전기분해 시스템에 대한 수요가 급증하여 시장 확장을 촉진할 것으로 예상됩니다.

성장하는 전력 부문은 전기분해 프로젝트와 인프라 개발에 대한 투자를 촉진하고 있습니다. 전력 회사는 잉여 재생 에너지를 활용하고 그리드 안정화를 용이하게 하기 위해 전기분해 시설과 수소 생산 플랜트에 점점 더 많이 투자하고 있습니다. 전력 기업, 전기분해기 제조업체, 연구 기관 간의 파트너십은 전기분해 기술 혁신을 촉진하여 보다 효율적이고 경제적으로 실행 가능한 전기분해 시스템을 만들고 있습니다.

전력 부문의 탈탄소화로의 전환은 물 전기분해에 대한 새로운 길을 만들고 있습니다. 전력 기업이 탄소 발자국을 줄이고 엄격한 환경 규정을 준수하려고 하면서 전기분해를 통해 생성된 수소는 기존의 화석 연료 기반 발전에 대한 깨끗하고 지속 가능한 대체물로 부상하고 있습니다. 발전 연료로서 수소의 채택이 확대되고 전기 분해 기술의 발전이 더해지면서 글로벌 물 전기 분해 시장이 확대되고 있습니다.

기술 발전의 급증

기술의 발전으로 양성자 교환막(PEM) 전기 분해 및 고체 산화물 전기 분해 셀(SOEC)과 같은 첨단 전기 분해 기술이 등장하게 되었습니다. 이러한 혁신은 기존 알칼리 전기 분해 방법에 비해 에너지 효율성이 높아지고 응답 시간이 빨라지며 내구성이 향상되어 상업적으로 더 매력적입니다. PEM 전기 분해는 높은 전류 밀도와 낮은 온도에서 작동할 수 있는 능력으로 인해 추진력을 얻고 있으며, 그 결과 에너지 소비가 감소하고 수소 생산 속도가 증가합니다.

재료 과학 및 엔지니어링의 혁신으로 촉매, 막, 전극을 포함한 더욱 탄력적이고 내구성 있는 전기 분해 구성 요소가 탄생했습니다. 이러한 획기적인 발전으로 전기 분해 시스템의 수명이 연장되어 유지 관리 비용과 가동 중지 시간이 줄고 전반적인 시스템 신뢰성이 향상되었습니다. 향상된 내구성은 중단 없는 작동과 최소한의 유지 관리가 필수적인 상업용 전기 분해 응용 분야에 필수적입니다.

기술의 발전으로 태양열 및 풍력과 같은 재생 에너지원과 물 전기 분해 시스템을 통합하는 것이 용이해졌습니다. 이러한 시스템은 이제 재생 에너지원의 변동 출력에 맞게 작동을 동적으로 조정하여 에너지 활용을 최적화하고 그리드 안정성을 강화할 수 있습니다. 물 전기분해와 재생 에너지원을 융합하면 탄소 발자국이 최소인 "녹색 수소"를 생성할 수 있으며, 이는 운송, 산업 및 발전과 같은 다양한 부문의 탈탄소화에 도움이 될 수 있습니다.

주요 시장 과제

재생 에너지의 가용성

물 전기분해에 재생 에너지를 활용하는 것과 관련된 주요 장애물 중 하나는 태양광 및 풍력과 같은 재생 에너지원의 간헐적 특성에 있습니다. 일관되고 안정적인 전기 공급을 제공하는 석탄이나 천연 가스와 같은 기존 전력원과 달리 재생 에너지원은 기상 조건 및 시간대와 같은 외부 요인의 영향을 받습니다. 이러한 간헐성은 발전량 변동을 초래하여 안정적인 전기분해 작업과 수소 생산을 유지하는 데 어려움을 줄 수 있습니다.

또 다른 과제는 재생 에너지의 가용성과 수소 수요 간의 불균형에서 비롯됩니다. 수많은 지역에서 재생 에너지 생산이 특정 시점에 수요를 초과하여 에너지 감축이나 낭비로 이어질 수 있습니다. 재생 에너지 공급이 수요를 충족하지 못하는 경우가 있어 물 전기분해를 위한 깨끗한 전기의 가용성이 제한될 수 있습니다. 전기분해 시스템 활용을 최적화하기 위해 재생 에너지 공급과 수소 수요 간의 균형을 이루는 것은 수소 가치 사슬 전반의 이해 관계자에게 물류적, 기술적 장애물을 제시합니다.

재생 에너지원을 기존 전기 그리드와 인프라에 통합하면 물 전기분해 시장에 더 많은 복잡성이 발생합니다. 그리드 통합에는 재생 에너지 출력의 변동을 관리하고 그리드 안정성을 보장하기 위해 스마트 그리드 기술, 에너지 저장 솔루션 및 그리드 안정화 메커니즘을 구현해야 합니다. 발전 시설에서 전기 분해 시설로 재생 에너지를 운반하기 위한 인프라의 가용성은 제한될 수 있으며, 특히 원격 지역이나 서비스가 부족한 지역에서 그렇습니다.

주요 시장 동향

녹색 수소에 대한 집중 증가

전기 분해 기술 시장은 효율성을 높이고, 비용을 절감하고, 확장성을 향상시키려는 노력이 특징인 급속한 진화를 겪고 있습니다. 양성자 교환막(PEM) 및 알칼리 전기 분해 장치와 같은 혁신적인 설계가 인기를 얻고 있으며, 특히 재생 에너지원과 함께 효과적으로 작동할 수 있는 능력 때문입니다.

지속 가능한 에너지 운반체로서 녹색 수소에 대한 강조가 커지면서 가까운 미래에 글로벌 물 전기 분해 시장에서 상당한 성장이 이루어질 것으로 예상됩니다. 기술적 혁신, 정부의 지원 정책, 시장 인센티브, 협력적 벤처와 같은 중요한 요소는 시장 확대를 촉진하고 수소 중심 경제로의 전환을 가속화할 것입니다.

수소 저장 및 유통 인프라의 발전과 더불어 전기분해와 재생 에너지원의 결합은 깨끗한 에너지 대안으로서 녹색 수소의 실현 가능성과 경쟁력을 강화할 것입니다. 세계가 야심찬 기후 목표를 달성하고 저탄소 궤도로 전환하기 위해 노력함에 따라, 탈탄소화를 촉진하고 에너지 지속 가능성을 육성하는 데 있어 녹색 수소와 물 전기분해의 중요성이 점점 더 중요해질 것입니다.

세그먼트별 통찰력

유형별 통찰력

유형 범주를 기준으로, 알칼리 전해조는 2023년 글로벌 물 전기분해 시장에서 가장 빠르게 성장하는 세그먼트로 부상했습니다.

높은 효율로 작동하는 알칼리 전해조는 에너지 손실을 최소화하면서 전기 에너지를 수소로 전환하는 데 탁월합니다. 이러한 향상된 효율성은 재생 에너지원의 활용을 최적화하고 비용 효율적인 수소 생산을 용이하게 하는 데 중요한 역할을 하며, 알칼리 전해조는 특히 녹색 수소 생성에 매력적입니다.

응용 프로그램 통찰력

전력 및 에너지 저장 부문은 예측 기간 동안 빠른 성장을 경험할 것으로 예상됩니다.

전력 및 에너지 저장 응용 프로그램에서 물 전기분해는 수요가 낮거나 재생 에너지가 많이 생성되는 기간 동안 과도한 전기를 흡수하고 수요가 높거나 재생 에너지가 부족할 때 방출하여 그리드 밸런싱 및 피크 쉐이빙에 도움이 됩니다. 전해조를 전기 그리드 인프라에 통합하면 그리드 규모의 에너지 저장이 가능하여 그리드 안정성을 지원하고 그리드 혼잡, 전압 변동, 주파수 조절과 같은 문제를 완화할 수 있습니다.

지역 통찰력

유럽은 2023년 글로벌 물 전기분해 시장에서 지배적인 플레이어로 부상하여 가치 측면에서 가장 큰 시장 점유율을 차지했습니다.

풍력 및 태양광과 같은 재생 에너지원을 유럽의 에너지 포트폴리오에 통합한 것은 매우 성공적이었습니다. 이로 인해 물 전기 분해에 활용할 수 있는 재생 에너지 자원이 충분히 공급되어 수소 생성에 매력적인 옵션이 되었습니다.

유럽은 전기 분해를 포함한 청정 에너지 기술에 중점을 둔 강력한 연구 및 혁신 환경의 혜택을 받습니다. 유럽의 연구 기관, 대학 및 기술 회사가 최첨단 전기 분해 기술, 재료 및 제조 공정 개발을 주도하고 있습니다. 이들의 노력은 혁신을 주도하고 시장에서 글로벌 경쟁력을 강화합니다.

최근 개발

• 2023년 3월 HIF Global과 Siemens Energy는 Siemens Energy가 초기 예측을 넘어 전기 분해기 제조 용량을 확장할 수 있도록 하는 계약을 체결했습니다. 이 계약은 HIF Global이 HIF Matagorda eFuels 시설에 충분한 용량을 확보하려는 계획에 매우 중요합니다. 전해조는 약 1.8기가와트(GW)의 결합 용량을 보유할 것으로 예상되며, 연간 약 30만 톤(tpy)의 녹색 수소를 생산할 수 있을 것입니다.

주요 시장 주체

• Asahi Kasei Corporation          
• Nel ASA
• thyssenkrupp AG
• Cummins Inc.
• Toshiba Energy Systems & Solutions Corporation
• Teledyne Technologies Incorporated
• Suzhou Green Hydrogen Energy Co., Ltd.
• ITM Power PLC
• Clean Power Hydrogen plc
• Plug Power Inc.