글로벌 수소·연료전지 기술개발 동향과 시장전망(2022)

씨에치오얼라이언스편집부

Ⅰ.수소경제와연료전지활용동향 29

1.수소경제개요및밸류체인동향 29
1-1.수소경제개요 29
1)수소경제의의미 29
2)주요국수소전략 32
(1)미국 32
(2)EU 33
(3)중국 34
(4)일본 35
(5)호주 37
(6)영국 38
(7)스페인 39
(8)칠레 40
(9)국내 40
3)국내외수소시장동향 41
(1)글로벌수소시장현황및전망 41
(2)국내수소시장현황및전망 47
1-2.수소경제밸류체인구성과동향 49
1)수소생산 50
(1)수소생산개요 50
(2)수소생산동향 53
2)수소저장 58
(1)수소저장개요 58
(2)수소저장동향 60
3)수소운송 63
(1)수소운송개요 63
(2)수소운송동향 64
4)수소충전 66
(1)수소충전개요 66
(2)수소충전동향 67
5)수소활용 70
(1)수소활용개요 70
(2)수소활용동향 72

2.연료전지개요및주요활용동향 78
2-1.연료전지개요및연구개발동향 78
1)연료전지의정의및시스템구성 78
2)연료전지의종류및특징 82
(1)전해질종류에따른연료전지분류 82
(2)용도별연료전지분류 89
(3)연료전지특징 94
(4)차세대연료전지 95
3)연료전지산업특징및구조 98
4)연료전지연구개발동향 100
(1)해외연료전지연구개발동향 100
(2)국내연료전지연구개발동향 101
2-2.수소연료전지자동차개요및시장동향 105
1)수소자동차개요 105
(1)수소자동차정의및특징 105
(2)수송부문수소자동차역할 110
(3)수소자동차가치사슬 115
2)국내외수소자동차시장동향 118
(1)글로벌수소자동차시장동향 118
(2)국내수소자동차시장동향 124
2-3.기타수소연료전지모빌리티개발동향 127
1)수소연료전지선박 127
(1)수소연료전지선박개요 127
(2)국내외수소연료전지선박개발동향 130
2)수소연료전지열차 137
(1)수소연료전지열차개요 137
(2)국내외수소연료전지열차개발동향 139
3)수소연료전지드론 145
(1)글로벌드론시장동향 145
(2)국내외수소연료전지드론개발동향 146
4)수소연료전지건설기계 150
(1)수소연료전지건설기계개요 150
(2)수소연료전지건설기계개발동향 154
2-4.연료전지발전개요및시장동향 157
1)연료전지발전개요 157
2)국내외연료전지발전시장동향 161
(1)글로벌연료전지발전시장동향 161
(2)국내연료전지발전시장동향 166
2-5.고정형연료전지시스템특성및보급현황 172
1)PEMFC특성및보급현황 172
(1)PEMFC특성 172
(2)PEMFC시스템보급현황 177
2)SOFC특성및보급현황 179
(1)SOFC특성 179
(2)SOFC시스템보급현황 182
3)MCFC특성및보급현황 188
(1)MCFC특성 188
(2)MCFC시스템보급현황 193
4)PAFC특성및보급현황 195
(1)PAFC특성 195
(2)PAFC시스템보급현황 198

Ⅱ.국내외연료전지시장및정책동향 203

1.글로벌연료전지시장및정책동향 203
1-1.글로벌연료전지시장동향 203
1)글로벌연료전지시장현황및전망 203
(1)연료전지시스템시장전망 203
(2)연료전지스택시장전망 206
(3)용도별연료전지시장전망 208
(4)지역별연료전지시장전망 210
(5)기업별연료전지시장전망 210
2)글로벌연료전지산업동향 211
1-2.주요국연료전지시장및정책동향 214
1)미국 214
(1)미국연료전지시장동향 214
(2)미국연료전지관련정책동향 220
2)중국 227
(1)중국연료전지시장동향 227
(2)중국연료전지관련정책동향 234
3)일본 245
(1)일본연료전지시장동향 245
(2)일본연료전지관련정책동향 249
4)독일 271
(1)독일연료전지시장동향 271
(2)독일연료전지관련정책동향 274
(3)독일연료전지프로젝트동향 284
5)영국 288
(1)영국연료전지시장동향 288
(2)영국연료전지관련정책동향 293
(3)영국연료전지프로젝트동향 306
6)프랑스 308
(1)프랑스연료전지시장동향 308
(2)프랑스연료전지관련정책동향 317
7)호주 323
(1)호주연료전지시장동향 323
(2)호주연료전지관련정책동향 327
(3)호주연료전지프로젝트동향 331

2.국내연료전지시장및정책동향 334
2-1.국내연료전지시장동향 334
1)국내연료전지시장현황및전망 334
2)국내연료전지산업동향 338
2-2.국내연료전지관련정책동향 341
1)그린수소생산실증지원 341
2)제1차수소경제이행기본계획 346
(1)비전및전략 346
(2)주요추진과제 348
3)2050탄소중립시나리오안 358
(1)2050탄소중립시나리오개요 358
(2)부문별감축방향 359
4)수소발전의무화제도(HPS) 373
(1)수소에너지·인프라보급제도현황 373
(2)수소에너지·인프라보급제도에관한평가 373
(3)수소발전의무화제도신설방안 375

Ⅲ.연료전지기술특허동향및기술로드맵,연구개발테마 379

1.연료전지2050탄소중립에너지기술로드맵 379
1-1.공용기술기반육상수소모빌리티시장확대 379
1)승용차용연료전지가격저감및시스템효율향상기술개발 379
(1)기술개요 379
(2)핵심기술목표 381
2)상용차용연료전지내구수명향상및연비증대기술확보 386
(1)기술개요 386
(2)핵심기술목표 387
3)수소철도차량용고출력연료전지시스템기술개발 390
(1)기술개요 390
(2)핵심기술목표 392
4)수소건설기계운영환경에적합한연료전지기술확보 398
(1)기술개요 398
(2)핵심기술목표 400
5)수소개인이동수단용컴팩트연료전지시스템기술개발 404
(1)기술개요 404
(2)핵심기술목표 405
1-2.액체수소기반해상수소모빌리티확대 408
1)선박용연료전지시스템대용량화를위한패키지기술 408
(1)기술개요 408
(2)핵심기술목표 409
2)전기추진(전동화)패키지및국산화기반기술 411
(1)기술개요 411
(2)핵심기술목표 412
3)수소선박보급확대를위한벙커링기술 413
(1)기술개요 413
(2)핵심기술목표 414
1-3.장거리비행가능한초경량·고출력연료전지플랫폼구축 416
1)사용처다변화(농업용,물류운송,안전사고감시용)수소드론제품개발 416
(1)기술개요 416
(2)핵심기술목표 418
2)온보드액화수소저장·공급시스템개발및실증 419
(1)기술개요 419
(2)핵심기술목표 422
3)UAM용고출력연료전지파워팩시스템개발및상용화 423
(1)기술개요 423
(2)핵심기술목표 426
1-4.시스템대용량화및효율극대화를통한연료전지발전경제성확보 428
1)초고효율복합발전구현을위한기반기술 428
(1)기술개요 428
(2)핵심기술목표 429
2)청정수소기반고효율열병합시스템(지역난방열및스팀공급) 431
(1)기술개요 431
(2)핵심기술목표 432
3)연료전지시스템고효율화를위한핵심BOP및시스템기술개발 433
(1)기술개요 433
(2)핵심기술목표 434
4)차세대전력망대응연료전지전력변환기술 436
(1)기술개요 436
(2)핵심기술목표 437
1-5.재생에너지연계연료전지시스템가동률극대화 439
1)전력변동대응고응답성연료전지개발 439
(1)기술개요 439
(2)핵심기술목표 440
2)시스템가동률극대화를위한전기/온열/냉열활용시스템기술개발 441
(1)기술개요 441
(2)핵심기술목표 442
3)예지및건전성관리(PHM)기반의연료전지시스템강건화기술개발 443
(1)기술개요 443
(2)핵심기술목표 445
1-6.연료전지산업분야저탄소공정전환핵심기술 447
1)고탄소산업구조의연료전지제조산업분야저탄소공정전환핵심기술 447
(1)기술개요 447
(2)핵심기술목표 448
2)CCUS일체형연료전지시스템기술 450
(1)기술개요 450
(2)핵심기술목표 452
3)무탄소연료를적용한ZERO배출연료전지시스템기술 454
(1)기술개요 454
(2)핵심기술목표 455

2.수소연료전지관련기술특허동향및기술로드맵 458
2-1.수소연료전지관련기술특허동향 458
1)수소연료전지시스템특허동향 458
(1)연도별출원동향 458
(2)국가별내·외국인출원현황 459
(3)주요출원인분석 460
2)고효율수소생산시스템특허동향 461
(1)연도별출원동향 461
(2)국가별내·외국인출원현황 462
(3)주요출원인분석 463
3)연료전지폐열을활용한수소생산및온실가스감축특허동향 464
(1)연도별출원동향 464
(2)국가별내·외국인출원현황 465
(3)주요출원인분석 466
2-2.수소연료전지관련중소기업형기술로드맵 467
1)수소연료전지시스템기술로드맵(2022-2024) 467
(1)핵심요소기술 467
(2)기술로드맵 467
(3)핵심요소기술연구목표 468
2)고효율수소생산시스템기술로드맵(2022-2024) 469
(1)핵심요소기술 469
(2)기술로드맵 470
(3)핵심요소기술연구목표 471
3)연료전지폐열을활용한수소생산및온실가스감축기술로드맵(2022-2024) 472
(1)핵심요소기술 472
(2)기술로드맵 472
(3)핵심요소기술연구목표 473

3.수소연료전지기술개발사업연구개발테마 474