탄소중립 및 수소경제 활성화에 따른 분산전원용 연료전지 보급과 시장 확장이 지속될 것으로 전망된다. 수소연료전지 발전은 수소와 산소의 전기화학 반응으로 전기를 생산하는 방식으로, 발전효율이 높고 친환경적이며 소요 면적도 적어 도심에도 설치가 가능하다. 특히 AI 산업이 확장됨에 따라 안정적인 전력공급이 중요한 데이터센터의 전력 수요가 증가하고 있으며, 이에 따른 분산전원 시스템과 연료전지 수요가 증가할 것으로 전망된다.
수소연료전지 발전 산업은 미국, 일본 및 우리나라가 기술력에서 우위를 점하고 있으며, 미국의 Fuel Cell Energy, Bloom Energy와 국내 두산퓨얼셀, 블룸SK퓨얼셀 등의 기업들이 독보적 기술을 바탕으로 시장을 선도하고 있다. 특히 국내 발전용 연료전지 제조사들은 해외 우수 업체 인수·합병 또는 합작 법인 설립으로 높은 기술 경쟁력을 확보하고 있다.
마켓앤마켓에 의하면 전세계 연료전지 시장은 2023년 33억 달러에서 2028년 87억 달러로 연평균 21.7% 성장할 것으로 예상된다. 양성자교환막(PEMFC), 고체산화물(SOFC), 인산연료전지(PAFC) 등과 같은 모든 유형의 연료전지는 고정 응용 목적으로 상업 및 산업분야에서 사용되며, 특히 발전용 연료전지 시장은 탄소중립을 위한 재생에너지 및 분산에너지 확대에 따라 빠르게 성장하고 있다. 세계 연료전지 발전기(fuel cell generator) 시장 또한 2023년 4억 달러에서 2030년 21억 달러로 성장할 것으로 예상되며, 예측 기간 동안 연평균 성장률 25.4%를 기록할 것으로 전망된다. 최근 다양한 최종 용도의 연료로서 수소 수요가 증가함에 따라 연료전지 발전기 수요가 빠르게 증가하고 있다.
한국수소연료전지산업협회 및 전력거래소 등에 따르면 2023년 기준 국내 발전용 연료전지 설치량은 총 1036㎿를 기록했다. 최근 국내에서 수소발전 입찰시장 개설 등에 따라 설비투자를 강화하는 등 국내 발전용 연료전지 설치량은 매년 빠르게 증가하고 있다. 한편 수소연료전지 발전은 타 신재생에너지원 대비 발전단가가 높아 보급확대를 위해서는 기술개발을 통한 가격 경쟁력 확보가 필요하다.
2025년 초 공개된 제11차 전력수급기본계획의 신재생에너지 설비계획과 발전량 전망에서 연도별 연료전지 목표치를 보면 2027년부터 2030년까지 연간 200MW, 이후 2036년까지 매년 150MW, 이후에는 100MW씩 설비용량이 늘어나는 일정이다. 현재 국내 수소발전은 천연가스 개질을 통한 그레이 수소 기반 연료전지 발전설비가 약 1.1GW 정도 운영되고 있으며, 2024년 처음 시행된 청정수소발전(CHPS) 입찰 시장에서 석탄-암모니아 혼소 발전이 도입되면서 설비용량과 발전량이 점진적으로 증가할 것으로 예상되고 있다.
이에 당사는 고정형 수소연료전지 발전 산업뿐 아니라 수소 관련 기술의 최신 응용 동향과 수소·암모니아 발전 등 다양한 수소기반 발전 사업 동향 및 기술개발 동향을 조사·분석하였으며, 글로벌 시장 동향과 전망, 국내외 정책 및 선도기업의 전략 등을 종합적으로 조사 분석하여 본서를 출간하게 되었다. 모쪼록 본 보고서가 수소연료전지 발전 산업 종사자뿐만 아니라 관련 분야에 관심을 갖고 계시는 모든 분들의 업무에 미력하나마 도움이 되길 바란다.
Ⅰ. 글로벌 주요 에너지 정책과 수소산업 동향
1. 2050년 기후중립 달성을 위한 에너지, 기후 정책 동향
1-1. 글로벌 에너지 기술 및 정책 동향
1) IEA 에너지 기술 전망
(1) 6대 청정에너지 기술분야 제조 및 무역 현황
(2) 6대 청정에너지 기술분야 제조 및 무역 전망
(3) 지역별 에너지 시장 전망
(4) 전략적 고려사항
2) 글로벌 에너지 정책 현황
(1) 2023~2024 에너지 정책 주요 이슈
(2) 에너지 정책 현황
1-2. 주요국 에너지, 기후 정책 동향
1) 미국
2) EU
3) 영국
4) 일본
2. 글로벌 수소산업 현황과 전망
2-1. 수소산업 개황
1) 수소에너지 개요
(1) 탈탄소 사회 핵심 에너지원 수소
(2) 수소에너지 부문별 기술 개요
(3) 수소에너지 활용 부문
2) 수소 산업 밸류체인 구조
(1) Upstream
(2) Midstream
(3) Downstream
3) 글로벌 수소 시장 현황 및 전망
(1) 글로벌 수소 수요 동향
(2) 부문별 수소 수요 동향
(3) 수소 활용 시장 규모 전망
2-2. 수소 생산 기술 및 시장 동향
1) 수소 생산 기술 개요
(1) 수소 생산 기술 종류
(2) 수소 생산 기술별 기술성숙도
2) 글로벌 수소 생산 시장 현황과 전망
(1) 글로벌 수소생산 시장 전망
(2) 생산방식별 수소 생산량 전망
(3) 지역별 수소생산 시장 전망
(4) 국내 수소 생산 현황
3) 그린수소 생산 기술 및 시장 동향
(1) 전체 그린수소 시장 전망
(2) 지역별 그린수소 시장 전망
(3) 그린수소 생산 비용 전망
(4) 그린수소 생산 핵심요소 기술 동향
(5) 주요국 그린수소 생산 정책 동향
4) 블루수소 생산 기술 및 시장 동향(CCS·CCUS)
(1) CCS·CCUS 개요
(2) 글로벌 CCS 프로젝트·네트워크 현황
(3) 글로벌 CCUS 시장 전망
(4) 주요국 CCS 정책 동향
(5) 블루수소 생산 주요 플레이어 동향
2-3. 수소 저장·운송 기술 및 시장 동향
1) 수소저장·운송 기술 개요
(1) 수소저장 기술 개요
(2) 수소운송 기술 개요
2) 글로벌 수소 저장·운송 시장 현황과 전망
(1) 글로벌 수소저장·운송 시장 전망
(2) 지역별 수소저장·운송 시장 전망
(3) 글로벌 수소 파이프라인 현황과 전망
(4) 국내 수소 저장·운송 현황
3) 주요국 수소 저장·운송 정책비교
(1) 미국
(2) 독일
(3) 호주
(4) 일본
(5) 중국
4) 액화수소 활용 수소 운송 기술
(1) 액화수소 활용 수소운송 방식 특징
(2) 액화수소 기술개발 동향
(3) 국내 액화수소 플랜트 구축 동향
(4) 국내 액화수소 충전소 구축 동향
5) 암모니아 활용 수소 운송 기술
(1) 수소운반체로써의 암모니아 활용
(2) 청정 암모니아(블루, 그린) 시장 전망
(3) 암모니아 활용 기술개발 동향
Ⅱ. 수소연료전지 발전 시장 및 기술 동향
1. 수소연료전지 산업 동향
1-1. 연료전지 개요
1) 연료전지의 정의와 활용
(1) 연료전지 정의
(2) 연료전지 시스템 구성과 기능
(3) 연료전지 활용분야
2) 연료전지 분류와 특징
(1) 연료전지 분류
(2) 전해질 종류에 따른 연료전지 분류
1-2. 연료전지 시장 현황 및 전망
1) 글로벌 연료전지 시장 전망
(1) 전체 연료전지 시장 전망
(2) 연료전지 스택 시장 전망
2) 국내 연료전지 시장 전망
3) 연료전지 분야별 핵심 플레이어 동향
(1) 고정형 연료전지
(2) 이동형 연료전지
1-3. 수소자동차 시장 현황 및 전망
1) 수소자동차 정의 및 특징
2) 글로벌 수소자동차 및 관련 시장 동향
(1) 글로벌 전기차 시장 전망
(2) 글로벌 수소차 판매 동향
(3) 글로벌 수소차 시장 전망
3) 국내 수소자동차 보급 및 수소충전소 현황
(1) 국내 수소차 보급 현황
(2) 국내 수소충전소 현황
2. 수소기반 발전 시장 및 기술 동향
2-1. 수소기반 발전 개요와 연료전지 발전 동향
1) 수소기반 발전 개요
2) 글로벌 연료전지 발전 동향
(1) 글로벌 발전용 연료전지 시장 전망
(2) 해외 연료전지 발전 현황
3) 국내 연료전지 발전 동향
(1) 국내 발전용 연료전지 설치 현황 및 목표
(2) 국내 연료전지 전력거래량 추이 및 발전단가
4) 건물용 연료전지 시장 동향
(1) 건물용 연료전지 시장 현황 및 전망
(2) 국내 건물용 연료전지 사업 동향
(3) 건물용 연료전지 보급 과제
2-2. 수소·암모니아 발전 기술개발 및 정책 동향
1) 수소·암모니아 발전 기술 개요
2) 글로벌 수소·암모니아 발전 비용 동향
3) 수소·암모니아 연료 발전 기술개발 동향
(1) 수소·암모니아 연료 발전 개요
(2) 수소·암모니아 연료 발전 주요 플레이어 동향
(3) 국내 수소발전소 구축 동향
4) 청정 암모니아 밸류체인 동향
(1) 청정 암모니아 공급 전망
(2) 청정 암모니아 도입비용 전망
(3) 청정 암모니아 발전 경제성 평가
(4) 청정 암모니아 밸류체인 관련 법제 현황
5) 주요국 청정 암모니아 산업, 정책 동향
(1) 미국 청정 암모니아 산업, 정책 동향
(2) EU 청정 암모니아 산업, 정책 동향
(3) 중국 청정 암모니아 산업, 정책 동향
(4) 일본 청정 암모니아 산업, 정책 동향
(5) 호주 청정 암모니아 산업, 정책 동향
(6) 국내 청정 암모니아 산업, 정책 동향
2-3. 수소연료전지 발전 클러스터 구축사업
1) 수소연료전지 발전 클러스터 구축사업 개요
2) 수소연료전지 발전 클러스터 유사사례
(1) 국내사례
(2) 해외사례
3. 연료전지 발전 관련 유망 기술 로드맵
3-1. 제5차 에너지기술개발계획 기술로드맵 2024~2033
1) 건물 에너지자립률 향상을 위한 저온 연료전지
(1) 기술개발 목표와 로드맵
(2) 핵심기술별 개발내용
(3) 기술개발 기대효과
2) 분산전원용 고온 연료전지 경제성 확보
(1) 기술개발 목표와 로드맵
(2) 핵심기술별 개발내용
(3) 기술개발 기대효과
3-2. 중소기업 전략기술로드맵 2025~2027
1) 수소 연료전지 시스템
(1) 수소 연료전지 시스템 관련 특허동향
(2) 수소 연료전지 시스템 기술개발 로드맵
2) 100kW급 이하 소형 수소혼소식 가스엔진 발전기
(1) 100kW급 이하 소형 수소혼소식 가스엔진 발전기 관련 특허동향
(2) 100kW급 이하 소형 수소혼소식 가스엔진 발전기 기술개발 로드맵
3) 초소형 보조발전용 8kw급 수소엔진
(1) 초소형 보조발전용 8kw급 수소엔진 관련 특허동향
(2) 초소형 보조발전용 8kw급 수소엔진 기술개발 로드맵
Ⅲ. 주요국 수소연료전지 발전 관련 대응전략
1. 국내 수소연료전지 발전 관련 주요 정책
1-1. 청정수소발전 입찰시장
1) 청정수소발전의 의의
2) 청정수소발전 입찰시장 추진 경과
3) 청정수소발전 입찰시장 설계 방향
4) 정부의 청정수소 인증제 운영방안
(1) 인증 방향
(2) 인증 추진체계
(3) 인증절차 및 관리방식
(4) 배출량 산정 툴 (Tool) 개발 등 인증 기반구축
(5) 연계 지원방안
1-2. 분산에너지 활성화 특별법
1) 분산에너지원 개념 및 주요 기능
2) 분산에너지 활성화 특별법 주요 내용
3) 통합발전소(VPP) 관련 에너지 산업·기술 동향
1-3. 신재생에너지보급 사업
1) 2025년 신재생에너지보급(건물지원)사업
2) 2025년 신재생에너지보급(주택지원)사업
1-4. 제5차 에너지기술개발계획(안) (2024~2033)
1) 비전 및 추진 전략
2) 추진과제 및 세부 실행과제
(1) 무탄소에너지 확대를 위한 기술경쟁력 강화
(2) 유연하고 안정적인 에너지망 구축
(3) 에너지사용의 고효율·청정화
(4) R&D 혁신생태계 조성
3) 기대효과와 소관 부처
(1) 기대 효과
(2) 과제별 소관 부처
2. 주요국 수소연료전지 발전 관련 시장, 정책 동향
2-1. 미국
1) 미국 수소 산업 동향
2) 미국 연료전지 발전 관련 정책 동향
(1) 미국 수소발전 도입 계획
(2) 수소 투자 프로젝트
(3) 연방 지원 수소 허브 출범
2-2. 중국
1) 중국 수소 산업 동향
(1) 중국 수소 산업 동향
(2) 중국 연료전지 시장 동향
2) 중국 연료전지 발전 관련 정책 동향
(1) 수소 에너지 지원 정책
(2) 산업부문 청정저탄소 수소 활용 가속화 시행 방안
(3) 중국 그린수소 생산 프로젝트
2-3. 일본
1) 일본 수소 산업 동향
(1) 일본 수소 공급 전망
(2) 일본 수소 활용 기기·시스템 시장 전망
(3) 일본 수소 발전 동향
(4) 일본 연료 암모니아 동향
2) 일본 연료전지 발전 관련 정책 동향
(1) 수소, 암모니아 공급망 구축 지원
(2) GX탈탄소전원법
(3) 수소 발전부문 정책 동향
2-4. 유럽
1) EU
(1) EU 수소 산업 동향
(2) EU 연료전지 발전 관련 정책 동향
2) 독일
(1) 독일 수소 산업 동향
(2) 독일 연료전지 발전 관련 정책 동향
3) 프랑스
(1) 프랑스 수소 산업 동향
(2) 프랑스 연료전지 발전 관련 정책 동향
4) 영국
(1) 영국 수소 산업 동향
(2) 영국 연료전지 발전 관련 정책 동향
5) 이탈리아
(1) 이탈리아 수소 산업 동향
(2) 이탈리아 연료전지 발전 관련 정책 동향
6) 네덜란드
(1) 네덜란드 수소 산업 동향
(2) 네덜란드 연료전지 발전 관련 정책 동향
2-5. 호주
1) 호주 수소 산업 동향
(1) 호주 수소 생산 기술 동향
(2) 호주 주요 수소 기업 현황
2) 호주 연료전지 발전 관련 정책 동향
(1) 국가수소전략 및 주요 규제 지침
(2) 수소 에너지 지원 정책
(3) 수소 프로젝트 현황
2-6. 인도
1) 인도 수소 산업 동향
2) 인도 연료전지 발전 관련 정책 동향
Ⅳ. 고정형 수소연료전지 발전 관련 주요 플레이어 동향
1. 해외 주요 업체 동향
1-1. 고정형 수소연료전지 주요 플레이어
1) (미국) Bloom Energy
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
2) (미국) FuelCell Energy
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
3) (미국) Cummins
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
4) (미국) Plug Power
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
5) (캐나다) Ballard Power Systems
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
6) (영국) Ceres Power
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
7) (일본) Aisin Seiki
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
8) (일본) Panasonic
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
9) (일본) Toshiba
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
1-2. 수소 인프라 주요 플레이어
1) (미국) Air Products
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
2) (독일) Linde
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
3) (독일) Siemens
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
4) (독일) Sunfire
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
5) (프랑스) Air Liquide
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
6) (프랑스) TotalEnergies
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
7) (노르웨이) Nel
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
8) (일본) Iwatani Corporation
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
9) (일본) ENEOS
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
10) (일본) Mitsubishi
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
11) (일본) Asahi Kasei
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
2. 국내 주요 업체 동향
2-1. 고정형 수소연료전지 주요 플레이어
1) 두산퓨얼셀
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
2) 에스퓨얼셀
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
3) 미코
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
4) 범한퓨얼셀
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
5) 에이치엔파워
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
6) 가온셀
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
7) Fuel Cell Innovations(FCI)
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
8) SK에코플랜트
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
2-2. 수소 인프라 주요 플레이어
1) POSCO홀딩스
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
2) 두산에너빌리티
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
3) 롯데케미칼
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
4) 한화솔루션
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
5) SK이노베이션 E&S
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
6) 효성중공업
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
7) 어프로티움
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
8) 제이엔케이글로벌
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
9) 지필로스
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
10) 엘켐텍
(1) 회사현황
(2) 수소연료전지 발전 관련 최신 사업 동향
