2022 그린모빌리티로의 전환을 위한 글로벌 수소자동차 기술개발 동향과 시장전망
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| Publication Date | 2022/05/02 |
| Pages/Weight/Size | 210*297*35mm |
| ISBN | 9791186934760 |
| Categories | 경제 경영 > 경제 |
Description
2022년 1~2월 전 세계 수소자동차 판매량에서 현대차가 도요타를 앞서며 선두를 유지했다. 글로벌 기업 및 세계 주요국은 경쟁적으로 탄소중립을 선언하며 이에 따른 그린모빌리티로의 전환 움직임이 가속화되고 있다. 특히 수소자동차는 친환경차 개발 보급과 수소경제 활성화라는 정책에 따른 동반성장이 예상되며, 전기차에 비해 긴 주행거리와 낮은 연료 무게를 가져 장거리 운행이 유리함에 따라 수소상용차에 관한 연구도 활발히 진행되고 있다.
SNE리서치에 따르면 2021년 연간 세계 각국에 등록된 수소자동차의 총판매량은 전년대비 83.0% 증가해 1.7만대를 넘어섰다. Marklines은 2021~2030년 글로벌 수소자동차 시장은 연평균 57% 성장할 것으로 전망했으며, 또한 H2리서치는 2030년에는 수소자동차가 100만대를 넘어선 105만대 규모로 성장하고, 누적 보급대수는 350만 대에 이를 것으로 전망했다. 특히 BloombergNEF는 2025년 글로벌 수소자동차 판매량 3.4만 대 중 한국과 일본이 전체 판매량의 65%를 차지할 것으로 예상했다.
수소자동차 산업은 미국, 유럽, 일본, 중국, 한국 등 자동차 선진국이 앞다투어 경쟁 중에 있다. 각국은 수소자동차 기술 로드맵을 발표하며 기술선도를 위해 노력 중인데 미국은 지방정부 및 민간기업 중심으로 수소트럭·지게차 등 수소 생태계를 확대하고 있고, 중국 또한 신에너지차 기술 로드맵 발표 이후 상용차를 중심으로 연료전지차 시장이 급속도로 발전하고 있다. 일본은 도요타, 혼다 중심으로 수소자동차 기술개발 및 보급을 주도하고 있으며, 독일도 주요 자동차 메이커들을 중심으로 프로토타입을 제시하고 있다.
우리나라는 무공해자동차 전환 가속화 방안, 제1차 수소경제 이행 기본계획 등을 발표하며 수소경제 이행 및 수소자동차로의 전환을 위한 목표와 추진과제 등을 설정하였고, 현대자동차를 중심으로 수소차 기술개발에 속도를 내고 있다.
한편, 궁극적으로 탄소배출 제로를 실현하기 위해서는 수소자동차 원료원인 수소에너지에 대해 그린수소 생산 및 공급기술 확보가 필요하다. 이에 글로벌 완성차 업체뿐만 아니라 연료전지·수소 인프라 업체들은 그린수소 생산에도 힘쓰고 있다. 도요타는 그린수소를 제조·활용하는 수소충전소 설치를 계획하고 있으며, 플러그파워는 그린수소 플랜트를 구축해 그린수소 생산량을 확대할 계획이다.
이에 당사는 수소자동차 산업뿐 아니라 수소 생산, 저장, 운송, 충전 등 수소 기술의 응용 동향을 포함해 기타 수소모빌리티 및 수소연료전지 등 다양한 수소자동차 관련 산업동향과 기술개발 동향을 조사·정리하였으며, 글로벌 시장 동향과 전망, 국내외 정책 및 선도기업의 전략에 관해서도 소개하였다. 모쪼록 본 보고서가 수소자동차 산업 종사자뿐만 아니라 관련 분야에 관심을 갖고 계시는 모든 분들의 업무에 미력하나마 도움이 되길 바란다.
2022년 05월 02일
산업조사 2팀 팀장(PM) 김 하 나
SNE리서치에 따르면 2021년 연간 세계 각국에 등록된 수소자동차의 총판매량은 전년대비 83.0% 증가해 1.7만대를 넘어섰다. Marklines은 2021~2030년 글로벌 수소자동차 시장은 연평균 57% 성장할 것으로 전망했으며, 또한 H2리서치는 2030년에는 수소자동차가 100만대를 넘어선 105만대 규모로 성장하고, 누적 보급대수는 350만 대에 이를 것으로 전망했다. 특히 BloombergNEF는 2025년 글로벌 수소자동차 판매량 3.4만 대 중 한국과 일본이 전체 판매량의 65%를 차지할 것으로 예상했다.
수소자동차 산업은 미국, 유럽, 일본, 중국, 한국 등 자동차 선진국이 앞다투어 경쟁 중에 있다. 각국은 수소자동차 기술 로드맵을 발표하며 기술선도를 위해 노력 중인데 미국은 지방정부 및 민간기업 중심으로 수소트럭·지게차 등 수소 생태계를 확대하고 있고, 중국 또한 신에너지차 기술 로드맵 발표 이후 상용차를 중심으로 연료전지차 시장이 급속도로 발전하고 있다. 일본은 도요타, 혼다 중심으로 수소자동차 기술개발 및 보급을 주도하고 있으며, 독일도 주요 자동차 메이커들을 중심으로 프로토타입을 제시하고 있다.
우리나라는 무공해자동차 전환 가속화 방안, 제1차 수소경제 이행 기본계획 등을 발표하며 수소경제 이행 및 수소자동차로의 전환을 위한 목표와 추진과제 등을 설정하였고, 현대자동차를 중심으로 수소차 기술개발에 속도를 내고 있다.
한편, 궁극적으로 탄소배출 제로를 실현하기 위해서는 수소자동차 원료원인 수소에너지에 대해 그린수소 생산 및 공급기술 확보가 필요하다. 이에 글로벌 완성차 업체뿐만 아니라 연료전지·수소 인프라 업체들은 그린수소 생산에도 힘쓰고 있다. 도요타는 그린수소를 제조·활용하는 수소충전소 설치를 계획하고 있으며, 플러그파워는 그린수소 플랜트를 구축해 그린수소 생산량을 확대할 계획이다.
이에 당사는 수소자동차 산업뿐 아니라 수소 생산, 저장, 운송, 충전 등 수소 기술의 응용 동향을 포함해 기타 수소모빌리티 및 수소연료전지 등 다양한 수소자동차 관련 산업동향과 기술개발 동향을 조사·정리하였으며, 글로벌 시장 동향과 전망, 국내외 정책 및 선도기업의 전략에 관해서도 소개하였다. 모쪼록 본 보고서가 수소자동차 산업 종사자뿐만 아니라 관련 분야에 관심을 갖고 계시는 모든 분들의 업무에 미력하나마 도움이 되길 바란다.
2022년 05월 02일
산업조사 2팀 팀장(PM) 김 하 나
Contents
Ⅰ. 수소경제 개요 및 수소자동차 산업 동향 29
1. 수소경제 개요와 밸류체인 동향 29
1-1. 수소경제 개요 29
1) 수소경제의 의미 29
2) 주요국 수소 전략 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) 국내외 수소시장 동향 41
(1) 글로벌 수소시장 현황 및 전망 41
(2) 국내 수소시장 현황 및 전망 44
1-2. 수소경제 밸류체인 구성과 동향 46
1) 수소 생산 46
(1) 수소 생산 개요 46
(2) 수소 생산 동향 48
2) 수소 저장 51
(1) 수소 저장 개요 51
(2) 수소 저장 동향 52
3) 수소 운송 55
(1) 수소 운송 개요 55
(2) 수소 운송 동향 56
4) 수소 충전 58
(1) 수소 충전 개요 58
(2) 수소 충전 동향 59
5) 수소 활용 61
(1) 수소 활용 개요 61
(2) 수소 활용 동향 63
2. 수소연료전지 기술 및 시장 동향 69
2-1. 수소연료전지 개요 및 연구개발 동향 69
1) 연료전지 정의 및 구성 69
2) 연료전지 종류 및 특징 73
(1) 전해질 종류에 따른 연료전지 분류 73
(2) 용도별 연료전지 분류 80
(3) 연료전지 특징 85
(4) 차세대 연료전지 87
3) 연료전지 산업 특징 및 구조 90
4) 연료전지 연구개발 동향 91
(1) 해외 연료전지 연구개발 동향 91
(2) 국내 연료전지 연구개발 동향 92
2-2. 국내외 수소연료전지 시장 동향 96
1) 글로벌 연료전지 시장 전망 96
2) 국내 연료전지 시장 전망 103
3. 수소자동차 산업 동향 107
3-1. 수소자동차 개요 및 산업 동향 107
1) 수소자동차 정의 및 특징 107
2) 수송부문 수소자동차 역할 112
3) 수소자동차 가치사슬 117
3-2. 수소충전소 구축 현황 및 전망 121
1) 수소충전소 개요 121
2) 수소충전소 규격 125
(1) 수소연료공급시스템 일반 성능 규격 125
(2) 수소연료공급시스템 설비 성능 규격 126
3) 수소충전소 기술개발 동향 138
4) 수소충전소 구축 현황 142
(1) 글로벌 수소충전소 구축 현황 142
(2) 국내 수소충전소 구축 현황 및 전략 143
3-3. 기타 수소 모빌리티 기술개발 동향 147
1) 수소연료전지 선박 147
(1) 수소연료전지 선박 기술개발 배경 147
(2) 수소연료전지 선박 개요 150
(3) 국내외 수소연료전지 선박 개발 동향 153
(4) 암모니아 추진선 개발 동향 160
2) 수소연료전지 열차 161
(1) 수소연료전지 열차 개요 161
(2) 국내외 수소연료전지 열차 개발 동향 163
3) 수소연료전지 드론 169
(1) 글로벌 드론 시장 동향 169
(2) 국내외 수소연료전지 드론 개발 동향 170
4) 수소연료전지 건설기계 174
(1) 수소연료전지 건설기계 개요 174
(2) 수소연료전지 건설기계 개발 동향 178
Ⅱ. 수소자동차 시장 및 정책 동향 183
1. 글로벌 수소자동차 시장 및 정책 동향 183
1-1. 글로벌 수소자동차 시장 동향 183
1) 글로벌 수소자동차 시장 현황 및 전망 183
2) 글로벌 수소자동차 산업 동향 189
1-2. 주요국 수소자동차 시장 및 정책 동향 195
1) 미국 195
(1) 미국 수소자동차 시장 동향 195
(2) 미국 수소자동차 관련 정책 동향 203
2) 중국 211
(1) 중국 수소자동차 시장 동향 211
(2) 중국 수소자동차 관련 정책 동향 220
3) 일본 224
(1) 일본 수소자동차 시장 동향 224
(2) 일본 수소자동차 관련 정책 동향 229
4) 독일 241
(1) 독일 수소자동차 시장 동향 241
(2) 독일 수소자동차 관련 정책 동향 247
5) 영국 257
(1) 영국 수소자동차 시장 동향 257
(2) 영국 수소자동차 관련 정책 동향 260
6) 프랑스 272
(1) 프랑스 수소자동차 시장 동향 272
(2) 프랑스 수소자동차 관련 정책 동향 277
7) 호주 282
(1) 호주 수소자동차 시장 동향 282
(2) 호주 수소자동차 관련 정책 동향 285
8) 러시아 297
(1) 러시아 수소자동차 시장 동향 297
(2) 러시아 수소자동차 관련 정책 동향 303
2. 국내 수소자동차 시장 및 정책 동향 311
2-1. 국내 수소자동차 시장 동향 311
1) 국내 수소자동차 시장 현황 및 전망 311
2) 국내 수소자동차 산업 동향 313
2-2. 국내 수소자동차 정책 동향 316
1) 무공해자동차 전환 가속화 방안 316
(1) 추진전략 316
(2) 핵심 추진과제 316
2) 제1차 수소경제 이행 기본계획 323
(1) 비전 및 전략 323
(2) 주요 추진과제 325
3) 제4차 친환경자동차 기본계획(2021~2025) 336
(1) 목표 및 추진전략 336
(2) 친환경차 개발 및 보급 추진계획 337
Ⅲ. 수소자동차 기술개발 동향 및 특허 동향과 전략기술 개발로드맵, 연구개발 테마 351
1. 수소자동차 차종별·구성장치별 기술개발 동향 351
1-1. 수소자동차 기술 개요 및 현황 351
1) 수소자동차 구동원리 및 구조 351
2) 수소자동차 기술 현황 354
(1) 수소자동차의 주요 특성 354
(2) 수소자동차의 연비 경쟁력 356
3) 수소차용 연료전지를 이용한 발전시스템 360
1-2. 수소자동차 차종별 기술개발 동향 362
1) 승용차 부문 기술개발 동향 362
(1) 수소승용차 핵심기술과 참여업체 362
(2) 수소승용차 기술개발 목표 363
(3) 연구개발사업 추진 현황 364
2) 상용차 부문 기술개발 동향 367
(1) 친환경 상용차 시장 동향 367
(2) 수소상용차 도입 현황 및 전망 369
(3) 주요국 수소상용차 전략 375
(4) 수소상용차 핵심기술과 참여업체 378
(5) 수소상용차 기술개발 목표 379
(6) 연구개발사업 추진 현황 380
1-3. 수소자동차 구성장치 기술개발 동향 383
1) 수소공급시스템 383
(1) 수소저장장치 383
(2) 수소공급장치 395
(3) 수소(연료)순환장치 402
2) 연료전지 스택 405
(1) 막전극접합체(MEA) 406
(2) 가스확산층(GDL) 412
(3) 분리판(Separator) 413
(4) 가스켓 419
3) 공기공급시스템 420
(1) 공기 블로워 421
(2) 에어클리너 422
(3) 가습기 423
4) 열관리시스템 424
5) 전기생성시스템 425
2. 수소전기차 관련 유망 특허 동향과 중소기업형 전략기술 개발로드맵 428
2-1. 수소전기차 기술 관련 유망 특허 동향 428
1) 수소차 부품 특허 동향 428
(1) 연도별 출원동향 428
(2) 국가별 내·외국인 출원현황 429
(3) 주요 출원인 분석 430
2) 전력공급 및 저장시스템 특허 동향 431
(1) 연도별 출원동향 431
(2) 국가별 내·외국인 출원현황 431
(3) 주요 출원인 분석 433
3) 수소차 충전시스템 특허 동향 434
(1) 연도별 출원동향 434
(2) 국가별 내·외국인 출원현황 435
(3) 주요 출원인 분석 436
2-2. 수소전기차 중소기업형 전략기술개발 로드맵 437
1) 수소차 부품 기술개발 로드맵 437
(1) 핵심 요소기술 437
(2) 기술로드맵 438
(3) 핵심 요소기술 연구목표 439
2) 전력공급 및 저장시스템 기술개발 로드맵 440
(1) 핵심 요소기술 440
(2) 기술로드맵 441
(3) 핵심 요소기술 연구목표 442
3) 수소차 충전시스템 기술개발 로드맵 443
(1) 핵심 요소기술 443
(2) 기술로드맵 443
(3) 핵심 요소기술 연구목표 444
3. 수소전기차 관련 핵심기술 개발 연구테마 445
3-1. 2022년도 자동차 기술분야 신규지원 연구테마 445
1) (총괄) 대형 수소전기상용차 전용플랫폼용 공통요소부품기술 개발 445
2) (1세부) 수소전기상용차 조향·제동 시스템용 공통요소부품기술 개발 449
3) (2세부) 수소전기상용차 냉각순환시스템용 공통요소부품 기술 개발 451
4) (3세부) 수소전기상용차 반능동 현가시스템용 공통요소부품기술 개발 453
5) (총괄) 수소전기버스용 열관리시스템 효율 향상 및 시장경쟁력 제고 기술 개발 456
6) (1세부) 수소전기버스 연료전지시스템용 150kW급 냉각모듈 고효율화 기술 개발 460
7) (2세부) 수소전기버스용 온도제어시스템 기능 통합 및 효율 개선 기술 개발 462
8) (3세부) 수소전기버스 열관리 최적화를 위한 실차 검증 기술 개발 464
9) (총괄) 수소전기상용차 시장경쟁력 확보를 위한 고전력밀도 전력변환기술 개발 466
10) (1세부) 수소전기상용차 전장부품의 고전력밀도화를 위한 전력모듈 및 통합 회로기술 개발 470
11) (2세부) 고전력밀도 전력변환장치용 자성소자 소형화 및 고주파 대응 기술 개발 472
12) (3세부) 수소전기상용차용 전력변환장치 전력밀도 향상 및 차량 장착성 확보기술 개발 474
13) 상용수소전기차 액체수소저장시스템용 요소기능부품 기술개발 476
14) (총괄) 수소모빌리티 확대를 위한 개방형 연료전지 시스템 설계 및 검증 플랫폼 기술 개발 481
15) (1세부) 연료전지시스템 적용분야 확대를 위한 모빌리티 운행모드 개발 484
16) (2세부) 수소모빌리티 확대를 위한 개방형 연료전지시스템 설계/해석 플랫폼 및 활용 기술 개발 486
17) (3세부) 개방형 연료전지시스템 설계 플랫폼 적용 및 검증기술 개발 488
18) (3세부) 전기수소차를 위한 수소누출감지 MCU 기술개발 490
3-2. 2022년도 에너지 기술분야 신규지원 연구테마 492
1) 수소지게차 상용화를 위한 실증 기반 신뢰성 검증 기술 개발 492
2) 수소버스 연료전지 하이브리드 최적화 기술개발 및 실증 495
3) 건설 농기계용 스키드 로더급 50kW급 수소 다중 동력 시스템 개발 및 실증 500
4) 항공용 수소모빌리티 안정 운용을 위한 핵심기술 개발 503
5) 연료전지 선박의 평가, 분류 및 설계 가이던스 개발 506
6) 수소충전소 설계 및 운전 안전성 검증 사전 진단프로그램 개발 509
7) 액화수소 충전소 구축 연계 안전성 평가/실증 및 안전기준 개발 511
8) 수소상용차용 수소저장용기 및 저장량 조절 제어기 개발 514
9) 액화수소 충전소용 저장탱크 및 수소공급시스템 기술개발 519
Ⅳ. 수소자동차 핵심 플레이어 사업동향과 전략 527
1. 해외 업체 527
1-1. 완성차 업체 527
1) (일본) Toyota 527
(1) 회사현황 527
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 527
2) (프랑스) Renault 531
(1) 회사현황 531
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 531
3) (미국) GM 533
(1) 회사현황 533
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 533
4) (독일) Daimler 535
(1) 회사현황 535
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 535
5) (독일) BMW 538
(1) 회사현황 538
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 538
1-2. 연료전지 및 부품 업체 540
1) (미국) Plug Power 540
(1) 회사현황 540
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 540
2) (미국) Cummins 542
(1) 회사현황 542
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 542
3) (캐나다) Ballard Power Systems 544
(1) 회사현황 544
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 544
4) (영국) Ceres Power 547
(1) 회사현황 547
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 547
5) (일본) Panasonic 550
(1) 회사현황 550
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 550
1-3. 수소 인프라 업체 553
1) (미국) Air Products 553
(1) 회사현황 553
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 553
2) (영국) ITM Power 556
(1) 회사현황 556
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 556
3) (프랑스) Air Liquide 558
(1) 회사현황 558
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 558
4) (프랑스) Total Energies 560
(1) 회사현황 560
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 560
5) (독일) Linde 562
(1) 회사현황 562
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 562
6) (독일) Siemens 564
(1) 회사현황 564
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 564
7) (일본) Asahi Kasei 567
(1) 회사현황 567
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 567
8) (일본) Iwatani Corporation 569
(1) 회사현황 569
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 569
2. 국내 업체 572
2-1. 완성차 업체 572
1) 현대자동차 572
(1) 회사현황 572
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 572
2-2. 연료전지 및 부품 업체 576
1) 현대모비스 576
(1) 회사현황 576
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 576
2) 포스코인터내셔널 579
(1) 회사현황 579
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 579
3) 코오롱인더스트리 583
(1) 회사현황 583
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 583
4) 효성첨단소재 585
(1) 회사현황 585
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 585
5) 세종공업 587
(1) 회사현황 587
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 587
6) 두산퓨얼셀 589
(1) 회사현황 589
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 589
7) 동양피스톤 592
(1) 회사현황 592
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 592
8) 동아화성 594
(1) 회사현황 594
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 594
9) 상아프론테크 597
(1) 회사현황 597
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 597
10) 일진하이솔루스 599
(1) 회사현황 599
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 599
11) 비나텍 602
(1) 회사현황 602
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 602
12) 에스퓨얼셀 604
(1) 회사현황 604
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 604
2-3. 수소 인프라 업체 608
1) POSCO홀딩스 608
(1) 회사현황 608
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 608
2) 두산에너빌리티 612
(1) 회사현황 612
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 612
3) 롯데케미칼 615
(1) 회사현황 615
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 615
4) 한화솔루션 618
(1) 회사현황 618
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 618
5) SK E&S 622
(1) 회사현황 622
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 622
6) 효성중공업 626
(1) 회사현황 626
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 626
7) 제이엔케이히터 629
(1) 회사현황 629
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 629
Ⅴ. 참고자료 635
표 목차
Ⅰ. 수소경제 개요 및 수소자동차 산업 동향 29
[표1-1] 탄소경제 vs. 수소경제 30
[표1-2] 중국의 2050년 주요 수소 전략 35
[표1-3] 일본 해외수소 도입 프로젝트 현황 37
[표1-4] 호주 뉴사우스웨일즈주(NSW) 2030 수소 전략 38
[표1-5] 국내 수소경제 정책 이행 과정 41
[표1-6] 글로벌 수소 생산시장 추이 42
[표1-7] 수소 유형별 특징 47
[표1-8] 수소 튜브트레일러 유형 비교 57
[표1-9] 연료전지 시스템 구성 70
[표1-10] 연료전지 구성요소 71
[표1-11] 연료전지 분리판 소재별 장단점 72
[표1-12] 전해질 종류에 따른 연료전지 분류 78
[표1-13] 연료전지 종류별 응용제품 78
[표1-14] 연료전지 기술별 장단점 79
[표1-15] 연료전지 활용분야별 특징 85
[표1-16] 연료전지 활용분야별 출하량(MW기준) 85
[표1-17] 연료전지의 특징 86
[표1-18] 상용 및 신흥 연료전지 89
[표1-19] 연료전지 산업 특징 90
[표1-20] 연료전지 분야 산업 연관 구조 90
[표1-21] 국가별 연료전지 로드맵 및 주요 내용 91
[표1-22] 국가별 주요 기술개발 프로그램 92
[표1-23] 연료전지 종류별 R&D 투자규모 94
[표1-24] 전 세계 연료전지 시스템 시장 전망 96
[표1-25] 전 세계 연료전지 스택 시장 전망 101
[표1-26] 친환경차 종류와 특징 108
[표1-27] 일반 전기자동차 VS 수소자동차 비교 111
[표1-28] 차종별 연간 오염물질 배출량 비교 114
[표1-29] 국내 수소자동차 가치사슬 118
[표1-30] 수소 충전소의 종류 및 충전 방식 123
[표1-31] 수소충전소 설비 운영 단계 124
[표1-32] 수소연료공급시설 규모 126
[표1-33] 압축기 종류별 장·단점 135
[표1-34] 수소충전소 주요 구성품 및 국내외 기업현황 141
[표1-35] 국내 수소충전소 운용장비 및 부속기기의 국산화율 142
[표1-36] 2021년 상반기 글로벌 수소충전소 설치 현황(누적) 143
[표1-37] 국내 수소차 및 수소충전소 보급 현황 144
[표1-38] 전국 수소충전소 구축 현황 및 목표 145
[표1-39] 대형 및 중소형 선박의 발전소요 용량 현황 152
[표1-40] 울산광역시 수소연료전지 선박 실증사업 목표 160
[표1-41] 연료전지지게차와 배터리지게차의 연간소유비용 비교 177
Ⅱ. 수소자동차 시장 및 정책 동향 183
[표2-1] 2022년 1월 전 세계 수소자동차 판매대수 183
[표2-2] 연간 누적 전 세계 수소자동차 판매대수 184
[표2-3] 수소연료전지자동차 시장 전망 186
[표2-4] 구동용 연료전지 시장 전망 187
[표2-5] 독일 수소 경제 선도기업 및 EU 진행 프로젝트 194
[표2-6] 미국 수소경제 주기별 시장 규모 195
[표2-7] 북미 국가별 수소 생산시장 규모 전망 195
[표2-8] 주요 국가별 천연가스 생산·소비량 비중(’20년) 196
[표2-9] 북미 국가별 수소 저장시장 규모 전망 196
[표2-10] 미국 수소 생산량 중 용도별 비중 200
[표2-11] DOE의 단계별 수소에너지 현황과 R&D 중점 추진 분야 204
[표2-12] EERE 연구개발 기업 및 기관 현황 209
[표2-13] FECM 프로젝트 기업 및 기관 현황 210
[표2-14] 아시아 주요국 수소 생산시장 규모 전망 211
[표2-15] 주요 국가별 석탄 생산·소비량 비중(’20년) 211
[표2-16] 아시아 주요국 수소 저장시장 규모 212
[표2-17] 수소차에 필요한 중국 정부 보조금 규모 전망 213
[표2-18] 중국 수소차의 차종별 시장 침투율 220
[표2-19] 부문별 수소 안전관리 관련 문제 222
[표2-20] 일본 수소 관련 시장 전망 224
[표2-21] 일본 수소연료(수소가스) 시장 전망 225
[표2-22] 일본 차량용 연료전지 스택 시장 전망 225
[표2-23] 일본 수소전기차 시장 규모 전망 226
[표2-24] ‘수소 기본 전략’ 및 ‘제5차 에너지 기본 계획’에서의 모빌리티 이용 관련 내용 236
[표2-25] 수소 모빌리티 - 연료전지자동차 로드맵 및 액션 플랜 238
[표2-26] 수소 모빌리티 - 수소스테이션 로드맵 및 액션 플랜 239
[표2-27] 수소 모빌리티-기타 모빌리티 로드맵 및 액션 플랜 241
[표2-28] 독일 수소경제 주기별 시장 규모 242
[표2-29] EU 주요국 수소 생산시장 규모 전망 242
[표2-30] EU 주요국 수소 저장시장 규모 전망 243
[표2-31] 독일 수소충전소 인프라 구축 프로젝트 246
[표2-32] 수소 관련 IPCEI 프로젝트 분류 247
[표2-33] 독일 국가 수소전략 액션 플랜 254
[표2-34] 영국 넷제로 전략을 통한 투자액 및 예상 일자리 창출 효과 262
[표2-35] 영국 수소전략 로드맵 266
[표2-36] 2020년대 영국 수소 공급망 개발 내용 270
[표2-37] 프랑스 탈탄소 수소에너지 국가 전략 개요 277
[표2-38] 프랑스 국가수소위원회 목표별 성과 분석 내용(1차 회의) 278
[표2-39] 호주 수소경제 주기별 시장 규모 282
[표2-40] 호주 수소 저장시장 규모 전망 284
[표2-41] 2050년 글로벌 수소 수요 및 호주 공급량 전망 297
[표2-42] 러시아 수소 생산 기술 개발 현황 298
[표2-43] 러시아 수소연료전지 기술 개발 현황 299
[표2-44] 러시아 수소 모빌리티 시범 사업 302
[표2-45] 2024 러시아 수소에너지 개발 로드맵 요약 305
[표2-46] 국내 친환경차 등록(누적) 추이 311
[표2-47] 국내 수소전기차 업체 사업영역 및 주요 내용 313
[표2-48] 무공해자동차 전환 가속화 방안 비전·목표 및 추진과제 316
[표2-49] 무공해 상용 차종별 목표 및 지원방안 318
[표2-50] 수소 상용차 실증사업 계획(안) 319
[표2-51] 제1차 수소경제 이행 기본계획 비전 및 추진전략 323
[표2-52] 수소충전기 사업 모델 327
[표2-53] 제4차 친환경자동차 기본계획 목표 및 추진전략 336
[표2-54] 지자체별 수소상용차 보급목표 338
[표2-55] 택시·버스·트럭 인센티브 현황 338
[표2-56] 입지규제 개선방향(안) 339
[표2-57] 차량가격 인하를 위한 기술전략 341
[표2-58] 전기·수소차 구동계 가격 전망 341
[표2-59] 수소차 부품 내구성 향상 제조공법 343
[표2-60] 수소상용차 전용 플랫폼 적용 343
[표2-61] 수소차 재사용 개술개발 (예시) 344
[표2-62] 사업재편 유형별 지원방향 345
[표2-63] 미래차 부품시험·인증인프라 구축 계획(안) 345
[표2-64] 지역별 사업재편·사업전환 추진방향 346
[표2-65] 미래차 분야 지원현황 346
[표2-66] 친환경차 제조전문기업 육성 방안 346
Ⅲ. 수소자동차 기술개발 동향 및 특허 동향과 전략기술 개발로드맵, 연구개발 테마 351
[표3-1] 연료전지스택 핵심부품 353
[표3-2] 수소자동차 운전장치 핵심부품 353
[표3-3] 수소자동차 수소저장장치 핵심부품 354
[표3-4] 국내 수소차 차종별 등록현황 및 추세 354
[표3-5] 친환경 및 내연기관 차량 특징 비교 355
[표3-6] 수소 차종별 2025년 및 2030년 연비 향상 목표 356
[표3-7] 승용차 연료별 비용 추정 357
[표3-8] 시내버스 연료별 비용 추정 (2020년 가격 및 연비 기준) 358
[표3-9] 트럭 연료별 비용 추정 359
[표3-10] 국내 수소승용차 기술개발 참여업체 362
[표3-11] 2025년까지 수소승용차 기술개발 목표 364
[표3-12] 수소승용차 주요 연구개발사업: 산업핵심기술 개발사업 364
[표3-13] 수소승용차 주요 연구개발사업: 권역별 신산업 육성사업 365
[표3-14] 수소승용차 주요 연구개발사업: 자동차산업 핵심기술개발 366
[표3-15] 글로벌·국내 친환경 상용차 판매량 비교 367
[표3-16] 수소 전기트럭/배터리 전기트럭/디젤트럭 기술 비교 371
[표3-17] 지속가능한 수소 전기 대형트럭 생태계 374
[표3-18] 캘리포니아주 수소전기버스 성장 경로 제시 376
[표3-19] 캘리포니아주 교통국의 제로배출버스(ZEB) 구매 규제 스케줄 376
[표3-20] 2030년까지 수소상용차 기술개발 목표 380
[표3-21] 수소상용차 연구개발사업: 제품화 381
[표3-22] 수소상용차 연구개발사업: 성능개선 382
[표3-23] 수소저장용기의 종류와 특징 383
[표3-24] 수소저장 능력 비교 384
[표3-25] 국내 수소저장장치의 시장 전망 385
[표3-26] 전세계 수소저장장치의 시장 전망 385
[표3-27] 차량용 수소저장용기 제작 업체 386
[표3-28] 현재 출시된 승용 수소전기차 및 수소저장용기 386
[표3-29] 기체수소 저장기술 수준의 국내외 비교 387
[표3-30] 국내 수소전기차 수소저장용기의 세장비 387
[표3-31] 필라멘트 와인딩 공법 비교 394
[표3-32] 멤브레인 관련 국내외 특허 동향 411
[표3-33] 연료전지 분리판 적용 사례 417
[표3-34] 분리판 요구물성에 따른 소재별 특성 418
[표3-35] 공기공급장치의 주요 부품들 420
[표3-36] 차종별 정비 부품 비교 422
[표3-37] 열관리시스템 구성 425
[표3-38] 수소차 부품 분야 핵심기술 437
[표3-39] 수소차 부품 분야 핵심기술 연구목표 439
[표3-40] 전력공급 및 저장시스템 분야 핵심기술 440
[표3-41] 전력공급 및 저장시스템 분야 핵심기술 연구목표 442
[표3-42] 수소차 충전시스템 분야 핵심기술 443
[표3-43] 수소차 충전시스템 분야 핵심기술 연구목표 444
Ⅳ. 수소자동차 핵심 플레이어 사업동향과 전략 527
[표4-1] Toyota Motor Corp 프로필 527
[표4-2] Renault S.A. 프로필 531
[표4-3] General Motors 프로필 533
[표4-4] Daimler AG 프로필 535
[표4-5] Bayerische Motoren Werke AG 프로필 538
[표4-6] Plug Power 프로필 540
[표4-7] Cummins Inc. 프로필 542
[표4-8] Ballard Power Systems 프로필 544
[표4-9] Ceres Power 프로필 547
[표4-10] Panasonic Corp 프로필 550
[표4-11] Air Products and Chemicals, Inc. 프로필 553
[표4-12] ITM Power 프로필 556
[표4-13] Air Liquide SA 프로필 558
[표4-14] TotalEnergies 프로필 560
[표4-15] Linde plc 프로필 562
[표4-16] Siemens AG 프로필 564
[표4-17] Asahi Kasei Corp. 프로필 567
[표4-18] Iwatani Corporation 프로필 569
[표4-19] 현대자동차 주식회사 프로필 572
[표4-20] 현대모비스(주) 프로필 576
[표4-21] 주식회사포스코인터내셔널 프로필 579
[표4-22] 코오롱인더스트리주식회사 프로필 583
[표4-23] 효성첨단소재 주식회사 프로필 585
[표4-24] 세종공업 주식회사 프로필 587
[표4-25] 두산퓨얼셀 주식회사 프로필 589
[표4-26] 동양피스톤 주식회사 프로필 592
[표4-27] 동아화성주식회사 프로필 594
[표4-28] 주식회사 상아프론테크 프로필 597
[표4-29] 일진하이솔루스(주) 프로필 599
[표4-30] 비나텍 주식회사 프로필 602
[표4-31] 에스퓨얼셀(주) 프로필 604
[표4-32] 포스코홀딩스 주식회사 프로필 608
[표4-33] 두산에너빌리티 프로필 612
[표4-34] 롯데케미칼 주식회사 프로필 615
[표4-35] 한화솔루션주식회사 프로필 618
[표4-36] 에스케이이엔에스(주) 프로필 622
[표4-37] 효성중공업 주식회사 프로필 626
[표4-38] 제이엔케이히터주식회사 프로필 629
그림 목차
Ⅰ. 수소경제 개요 및 수소자동차 산업 동향 29
[그림1-1] 영국 수소 로드맵 39
[그림1-2] 칠레 재생에너지 전력 단가 40
[그림1-3] 세계 청정 수소 생산 시장 43
[그림1-4] 주요 국가별 2030년 LCOH 전망 43
[그림1-5] 2050년 글로벌 수소 수요 전망 44
[그림1-6] 2050년 국내 수소 수요 전망 45
[그림1-7] 수소경제 밸류체인 46
[그림1-8] 수소유형별 탄소중립 및 생산비용 측면 평가 50
[그림1-9] 전세계 녹색 수소 시장 규모 전망 51
[그림1-10] 수소 저장 방식 및 운송 방안 55
[그림1-11] 수소충전 유형 59
[그림1-12] 이동식 수소 충전소 개념도 61
[그림1-13] 국내 승용차 및 상용차 수소 사용량 예상치 64
[그림1-14] 친환경 연료별 상대적 경제성 및 온실가스 감축 잠재량 65
[그림1-15] 글로벌 연료전지 시장의 제품별 시장 규모 및 전망 67
[그림1-16] 연료전지 시스템 구성 69
[그림1-17] 연료전지 발전원리 71
[그림1-18] 혼다의 금속 분리판 구조 73
[그림1-19] 알칼리 연료전지 74
[그림1-20] 인산형 연료전지 75
[그림1-21] 용융탄산염 연료전지 75
[그림1-22] 고체 산화물 연료전지 76
[그림1-23] 고분자 전해질 연료전지 77
[그림1-24] 직접 메탄올 연료전지 77
[그림1-25] 연료전지 응용분야 79
[그림1-26] 연료전지 기술 : 기술성숙도 분석 89
[그림1-27] 연료전지 정부 R&D 투자현황 92
[그림1-28] 부처별 연료전지 R&D 투자비중 93
[그림1-29] 연구개발단계별 연료전지 R&D 투자비중 93
[그림1-30] 수행주체별 연료전지 R&D 투자비중 94
[그림1-31] 연료전지 종류별 R&D 투자현황 94
[그림1-32] 용도별 연료전지 성장 전망 96
[그림1-33] 연료전지 시장 규모 및 전망 97
[그림1-34] 용도별 연료전지 시장 규모 및 전망 98
[그림1-35] 용도별 연료전지 생산 규모 및 전망 98
[그림1-36] 제품별 연료전지 시장 규모 및 전망 99
[그림1-37] 제품별 연료전지 생산 규모 및 전망 100
[그림1-38] 지역별 연료전지 시장 규모 및 전망 101
[그림1-39] 분야별 연료전지 기업 시장 점유 현황 102
[그림1-40] 국내 연료전지 시장 규모 및 전망 103
[그림1-41] 국내 연료전지 시장 규모 103
[그림1-42] 국내 연료전지 용도별 시장 규모 및 전망 104
[그림1-43] 국내 연료전지 기반 수소 수요 전망 104
[그림1-44] 국내 용도별 연료전지 누적 설치 용량 105
[그림1-45] 국내 발전용 연료전지 연도별 공급 현황 105
[그림1-46] 국내 연료전지 제품별 생산 규모 및 전망 106
[그림1-47] 수소자동차와 수소연료전지 구조 107
[그림1-48] 수소자동차 개요 및 동작원리 109
[그림1-49] 연료종류별 1회 충전으로 주행할 수 있는 거리 110
[그림1-50] 대형차 분야 전기자동차 VS 수소자동차 비교 111
[그림1-51] 차종별 수소전기차와 전기차 적용가능성 112
[그림1-52] 도로수송수단 전기화를 위한 수소전기차와 전기차 영역 113
[그림1-53] 수소전기차 유형별 구조 113
[그림1-54] 차종별 전 생애주기 온실가스 배출량 비교 115
[그림1-55] 내연기관차와 수소전기차 단위 투자비용 격차 전망 116
[그림1-56] 수소자동차 가치사슬 117
[그림1-57] 국내 수소자동차 가치사슬 119
[그림1-58] 수소충전소 분류 121
[그림1-59] 수소 분산공급방식 122
[그림1-60] 수소 중앙공급방식(저장식 공급방식) 123
[그림1-61] 수소충전소 설치방식에 따른 구분 124
[그림1-62] 수소충전소 구조 125
[그림1-63] 수소공급방식 및 공급용량에 따른 수소충전소의 분류 139
[그림1-64] 수소충전소 관련 5대 모듈 시각화 140
[그림1-65] 수소충전프로토콜 개략도(SAE J2601, J2799) 140
[그림1-66] 선박 운항 시 발생하는 대기오염물질 147
[그림1-67] 에너지원별 공급 예상량 148
[그림1-68] 단위무게당 에너지원의 에너지 효율 148
[그림1-69] 선박발 대기오염물질 및 오염물질 저감 방안 149
[그림1-70] 수소연료전지선박 구성 150
[그림1-71] 단위무게 및 단위체적당 에너지원별 에너지 효율 152
[그림1-72] 노르웨이 Havyard에서 개발하는 대형선박용 수소연료전지 추진시스템 155
[그림1-73] 수소연료전지 철도 차량 162
[그림1-74] 현대로템 수소트램 컨셉카 167
[그림1-75] 시장 구분에 따른 선적된 연료전지 용량 175
[그림1-76] 연료전지지게차 판매대수 175
[그림1-77] 연료전지지게차 글로벌 공급망 176
Ⅱ. 수소자동차 시장 및 정책 동향 183
[그림2-1] 글로벌 수소자동차 시장 전망(Marklines) 184
[그림2-2] 글로벌 탄소중립을 위한 전기차·수소차 비중(누적기준) 185
[그림2-3] 글로벌 수소자동차 시장 전망(H2 RESEARCH) 185
[그림2-4] 글로벌 수소자동차 시장 전망(BloombergNEF) 186
[그림2-5] 세계 수소연료전지자동차 시장 규모 추이 및 전망 188
[그림2-6] 글로벌 운송용 수소연료전지 스택 시장 전망 189
[그림2-7] 2030년 전 세계 수소전기차 보급 전망 190
[그림2-8] 중국의 수소전기차 보급 목표 191
[그림2-9] 중국의 수소전기차 제조사 현황 192
[그림2-10] 미국 무공해 자동차 판매 현황 197
[그림2-11] 미국 무공해 자동차 시장 규모 197
[그림2-12] 미국 무공해 자동차 유형별 시장 점유율(2019년) 198
[그림2-13] 미국 무공해 자동차 시장 전망 198
[그림2-14] 미국 무공해 자동차 판매 전망 199
[그림2-15] 미국 무공해 자동차 시장 점유율 전망(2025년) 199
[그림2-16] 미국 수소연료전지 자동차 판매 현황 및 전망 200
[그림2-17] 미국 수소충전소 보급 현황 201
[그림2-18] 미국 수소 이용 로드맵 205
[그림2-19] 국가별 석유화학 시설 규모 현황 212
[그림2-20] 중국의 수소차 생산량(2015년~2021.6월) 214
[그림2-21] 중국 수소 버스의 총소유비용(TCO) 변화 전망(2020~2050년) 215
[그림2-22] 중국 수소 버스의 기술 발전 전망(2020~2050년) 216
[그림2-23] 중국 수소 물류차의 총소유비용(TCO) 변화 전망(2020~2050년) 217
[그림2-24] 중국 수소 물류차의 기술 발전 전망(2020~2050년) 217
[그림2-25] 중국 수소 트럭의 총소유비용(TCO) 변화 전망(2020~2050년) 218
[그림2-26] 중국 수소 대형트럭의 기술 발전 전망(2020~2050년) 218
[그림2-27] 중국 수소 승용차의 총소유비용(TCO) 변화 전망(2020~2050년) 219
[그림2-28] 일본 수소스테이션 현황 227
[그림2-29] 일본 FCV·수소스테이션 사업의 자립화 계획 228
[그림2-30] 일본 FC 트럭의 물류 유통 활용 실증 실험 229
[그림2-31] 일본의 수소산업 성장전략 로드맵 231
[그림2-32] 일본의 암모니아산업 성장전략 로드맵 233
[그림2-33] 글로벌 P2G 프로젝트 현황(2019년 9월 기준) 242
[그림2-34] 기존 가스 파이프라인 및 수소 운송 네트워크 예상도 243
[그림2-35] 독일 내 수소충전소 보급 현황 (2020년 1월 기준) 246
[그림2-36] 독일 국가수소전략 거버넌스 조직 253
[그림2-37] 영국 기업 개발 수소 보일러 258
[그림2-38] 영국의 개방형 수소차 충전소 259
[그림2-39] 영국 산업 탈탄소화 전략 로드맵 264
[그림2-40] 프랑스 내 저탄소 수소 시장 전망 273
[그림2-41] 프랑스 전국 수소버스 운용 현황 274
[그림2-42] Kangoo ZE Hydrogen 및 프랑스 전국 수소 충전소 현황 275
[그림2-43] 호주 그레이·블루수소(가스, CCS) 생산 유망지역 283
[그림2-44] 호주 풍력·태양력 발전 그린수소 생산 유망지역 283
[그림2-45] 호주 기체수소·CO2 저장시설 전망 및 가스 파이프라인 현황 284
[그림2-46] 호주 NSW 수소전략 2030년 확장 목표 290
[그림2-47] 호주 NSW 수소 전략 기둥 291
[그림2-48] 호주 NSW주 계획 및 잠재 수소 허브 지역 292
[그림2-49] NSW주 그린수소 산업의 강점 294
[그림2-50] 국가별 발전의 탄소 포함량 300
[그림2-51] 2020년 주요 탄소 배출 국가 300
[그림2-52] 국가별 Power to X 잠재력 301
[그림2-53] 러시아 수소 모빌리티 시범 사업 302
[그림2-54] 국내 친환경차 누적 등록 대수 311
[그림2-55] 전체 수소차 시장 중 국내 비중 312
[그림2-56] 국내 수소자동차 시장 전망 312
[그림2-57] 그린수소 충전소 321
[그림2-58] 제1차 수소경제 이행 기본계획 주요 이정표 324
[그림2-59] 융복합 충전모델 개념도 328
[그림2-60] 수소자동차 성능 개선 목표 330
[그림2-61] 친환경차 보급 로드맵(안) 337
[그림2-62] 기존 전기버스의 수소버스 전환 347
Ⅲ. 수소자동차 기술개발 동향 및 특허 동향과 전략기술 개발로드맵, 연구개발 테마 351
[그림3-1] 수소자동차 구동 형태 352
[그림3-2] 수소자동차 구성 352
[그림3-3] 승용차 연료별 비용 추정 357
[그림3-4] 시내버스 연료별 비용 추정 358
[그림3-5] 수소전기차 연료전지를 이용한 발전시스템 360
[그림3-6] 현재 판매중인 국내 친환경 상용차 주요 모델 368
[그림3-7] FCEV 및 BEV에 대한 파워트레인 비용 시나리오 370
[그림3-8] 운송 수단별 요구 주행거리와 무게 371
[그림3-9] 수소트럭 기술개발 현황 372
[그림3-10] 수소상용차용 연료전지시스템 적용형태 373
[그림3-11] 캘리포니아주 제로 배출 트럭 375
[그림3-12] 2019년 글로벌 수소차 판매량 국가별 분포 및 주요 수소승용차 판매량 377
[그림3-13] 연료전지시스템의 수소상용차 적용형태 379
[그림3-14] 메르세데스 벤츠 GenH2 수소트럭 384
[그림3-15] 메르세데스-벤츠 수소전기차 388
[그림3-16] BMW X5 수소전기차에 적용 예정인 수소저장용기 388
[그림3-17] BMW의 비정형 수소용기 개발 프로젝트 컨셉 388
[그림3-18] 도요타 미라이의 비정형용기 적용 컨셉 389
[그림3-19] 습식 필라멘트 와인딩 개략도 390
[그림3-20] 토우 프리프레그 390
[그림3-21] 브레이딩 장비 391
[그림3-22] 브레이딩 방식에 의한 수소용기 및 튜브 391
[그림3-23] 용기제작 브레이딩 방식 비교 392
[그림3-24] 수소저장장치 구성 및 개발 방향 392
[그림3-25] 수소저장용기 내부 구조 393
[그림3-26] PA 기반 소재 적용 라이너 및 소재별 수소 투과도 394
[그림3-27] 고기능성 라이너 소재 개발 방향, 일본 U社 특허 분석 결과 394
[그림3-28] 토우 프리프레그 적용 부품 사례 395
[그림3-29] 수소공급장치 상세 도면 396
[그림3-30] 수소공급장치 조절부 도면 397
[그림3-31] 압력 레귤레이터 작동원리 398
[그림3-32] 유동률 변화에 따른 출구 압력 및 삼단 다이아프램식 레귤레이션(수소차용) 399
[그림3-33] 고압 레귤레이터 구조 및 실링 구조 400
[그림3-34] 수소용기용 솔레노이드 밸브 401
[그림3-35] 수소공급장치 - 차량 탑재 버전 402
[그림3-36] 수소(연료)순환장치 403
[그림3-37] 수소연료전지차용 센서류 404
[그림3-38] 수분 배출 원리 405
[그림3-39] 수소연료전지 스택 구조 406
[그림3-40] 수소차 및 연료전지 스택 원가 구성 406
[그림3-41] 백금입자의 열화 모델 및 나노입자 사이즈별 용해 전위의 변화 407
[그림3-42] 나피온 화학 구조 및 이온 채널 모식도 408
[그림3-43] 연료전지 스택 Cost 비율 409
[그림3-44] 연료전지용 탄화수소전해질막 410
[그림3-45] Nafion, 탄화수소계, 이온전도도의 습도의존성 410
[그림3-46] 연료전지 가스확산층(GDL) 제조장치 412
[그림3-47] 연료전지 stack 안 분리판 위치 413
[그림3-48] 분리판의 기본 유로구조 415
[그림3-49] 공기 블로워 구동용 모터 조립체 421
[그림3-50] 수소연료전지차 미세먼지 정화과정 423
[그림3-51] 연료전지 가습기 위치 도면 423
[그림3-52] plate-type membrane humidifier 424
[그림3-53] 전기생성시스템 구성 426
[그림3-54] 수소차 부품 연도별 출원동향 428
[그림3-55] 국가별 출원현황 429
[그림3-56] 수소차 부품 주요출원인 430
[그림3-57] 전력공급 및 저장시스템 연도별 출원동향 431
[그림3-58] 국가별 출원현황 432
[그림3-59] 전력공급 및 저장시스템 주요출원인 433
[그림3-60] 수소차 충전시스템 연도별 출원동향 434
[그림3-61] 국가별 출원현황 435
[그림3-62] 수소차 충전시스템 주요출원인 436
[그림3-63] 수소차 부품 분야 중기 기술개발 로드맵 438
[그림3-64] 전력공급 및 저장시스템 분야 중기 기술개발 로드맵 441
[그림3-65] 수소차 충전시스템 분야 중기 기술개발 로드맵 443
Ⅳ. 수소자동차 핵심 플레이어 사업동향과 전략 527
[그림4-1] BMW 수소연료전지 SUV ‘iX5 하이드로젠’ 539
[그림4-2] 하나의 유닛으로 구성된 파나소닉 출력 700W 순수소형 연료전지 551
[그림4-3] 파나소닉 수소충전소 H2 Kusatsu Farm 552
[그림4-4] 린데 액화수소 저장탱크 시설 563
[그림4-5] 포스코SPS가 개발한 수소전기차 분리판용 소재 Poss470FC 582
[그림4-6] 동양피스톤 수소차 인클로저 구성 593
[그림4-7] 이산화탄소 포집 연계형 저탄소 연료전지 추진체계 구상도 605
[그림4-8] 에스모빌리티솔루션의 수소 지게차용 연료전지 파워팩 607
[그림4-9] 포스코SPS가 포스코의 무방향성 전기강판을 사용해 제작한 구동모터용 코아 610
[그림4-10] 한화솔루션 수소 정제 과정 621
[그림4-11] 제이엔케이히터 수소추출기 시스템 구성도 630
1. 수소경제 개요와 밸류체인 동향 29
1-1. 수소경제 개요 29
1) 수소경제의 의미 29
2) 주요국 수소 전략 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) 국내외 수소시장 동향 41
(1) 글로벌 수소시장 현황 및 전망 41
(2) 국내 수소시장 현황 및 전망 44
1-2. 수소경제 밸류체인 구성과 동향 46
1) 수소 생산 46
(1) 수소 생산 개요 46
(2) 수소 생산 동향 48
2) 수소 저장 51
(1) 수소 저장 개요 51
(2) 수소 저장 동향 52
3) 수소 운송 55
(1) 수소 운송 개요 55
(2) 수소 운송 동향 56
4) 수소 충전 58
(1) 수소 충전 개요 58
(2) 수소 충전 동향 59
5) 수소 활용 61
(1) 수소 활용 개요 61
(2) 수소 활용 동향 63
2. 수소연료전지 기술 및 시장 동향 69
2-1. 수소연료전지 개요 및 연구개발 동향 69
1) 연료전지 정의 및 구성 69
2) 연료전지 종류 및 특징 73
(1) 전해질 종류에 따른 연료전지 분류 73
(2) 용도별 연료전지 분류 80
(3) 연료전지 특징 85
(4) 차세대 연료전지 87
3) 연료전지 산업 특징 및 구조 90
4) 연료전지 연구개발 동향 91
(1) 해외 연료전지 연구개발 동향 91
(2) 국내 연료전지 연구개발 동향 92
2-2. 국내외 수소연료전지 시장 동향 96
1) 글로벌 연료전지 시장 전망 96
2) 국내 연료전지 시장 전망 103
3. 수소자동차 산업 동향 107
3-1. 수소자동차 개요 및 산업 동향 107
1) 수소자동차 정의 및 특징 107
2) 수송부문 수소자동차 역할 112
3) 수소자동차 가치사슬 117
3-2. 수소충전소 구축 현황 및 전망 121
1) 수소충전소 개요 121
2) 수소충전소 규격 125
(1) 수소연료공급시스템 일반 성능 규격 125
(2) 수소연료공급시스템 설비 성능 규격 126
3) 수소충전소 기술개발 동향 138
4) 수소충전소 구축 현황 142
(1) 글로벌 수소충전소 구축 현황 142
(2) 국내 수소충전소 구축 현황 및 전략 143
3-3. 기타 수소 모빌리티 기술개발 동향 147
1) 수소연료전지 선박 147
(1) 수소연료전지 선박 기술개발 배경 147
(2) 수소연료전지 선박 개요 150
(3) 국내외 수소연료전지 선박 개발 동향 153
(4) 암모니아 추진선 개발 동향 160
2) 수소연료전지 열차 161
(1) 수소연료전지 열차 개요 161
(2) 국내외 수소연료전지 열차 개발 동향 163
3) 수소연료전지 드론 169
(1) 글로벌 드론 시장 동향 169
(2) 국내외 수소연료전지 드론 개발 동향 170
4) 수소연료전지 건설기계 174
(1) 수소연료전지 건설기계 개요 174
(2) 수소연료전지 건설기계 개발 동향 178
Ⅱ. 수소자동차 시장 및 정책 동향 183
1. 글로벌 수소자동차 시장 및 정책 동향 183
1-1. 글로벌 수소자동차 시장 동향 183
1) 글로벌 수소자동차 시장 현황 및 전망 183
2) 글로벌 수소자동차 산업 동향 189
1-2. 주요국 수소자동차 시장 및 정책 동향 195
1) 미국 195
(1) 미국 수소자동차 시장 동향 195
(2) 미국 수소자동차 관련 정책 동향 203
2) 중국 211
(1) 중국 수소자동차 시장 동향 211
(2) 중국 수소자동차 관련 정책 동향 220
3) 일본 224
(1) 일본 수소자동차 시장 동향 224
(2) 일본 수소자동차 관련 정책 동향 229
4) 독일 241
(1) 독일 수소자동차 시장 동향 241
(2) 독일 수소자동차 관련 정책 동향 247
5) 영국 257
(1) 영국 수소자동차 시장 동향 257
(2) 영국 수소자동차 관련 정책 동향 260
6) 프랑스 272
(1) 프랑스 수소자동차 시장 동향 272
(2) 프랑스 수소자동차 관련 정책 동향 277
7) 호주 282
(1) 호주 수소자동차 시장 동향 282
(2) 호주 수소자동차 관련 정책 동향 285
8) 러시아 297
(1) 러시아 수소자동차 시장 동향 297
(2) 러시아 수소자동차 관련 정책 동향 303
2. 국내 수소자동차 시장 및 정책 동향 311
2-1. 국내 수소자동차 시장 동향 311
1) 국내 수소자동차 시장 현황 및 전망 311
2) 국내 수소자동차 산업 동향 313
2-2. 국내 수소자동차 정책 동향 316
1) 무공해자동차 전환 가속화 방안 316
(1) 추진전략 316
(2) 핵심 추진과제 316
2) 제1차 수소경제 이행 기본계획 323
(1) 비전 및 전략 323
(2) 주요 추진과제 325
3) 제4차 친환경자동차 기본계획(2021~2025) 336
(1) 목표 및 추진전략 336
(2) 친환경차 개발 및 보급 추진계획 337
Ⅲ. 수소자동차 기술개발 동향 및 특허 동향과 전략기술 개발로드맵, 연구개발 테마 351
1. 수소자동차 차종별·구성장치별 기술개발 동향 351
1-1. 수소자동차 기술 개요 및 현황 351
1) 수소자동차 구동원리 및 구조 351
2) 수소자동차 기술 현황 354
(1) 수소자동차의 주요 특성 354
(2) 수소자동차의 연비 경쟁력 356
3) 수소차용 연료전지를 이용한 발전시스템 360
1-2. 수소자동차 차종별 기술개발 동향 362
1) 승용차 부문 기술개발 동향 362
(1) 수소승용차 핵심기술과 참여업체 362
(2) 수소승용차 기술개발 목표 363
(3) 연구개발사업 추진 현황 364
2) 상용차 부문 기술개발 동향 367
(1) 친환경 상용차 시장 동향 367
(2) 수소상용차 도입 현황 및 전망 369
(3) 주요국 수소상용차 전략 375
(4) 수소상용차 핵심기술과 참여업체 378
(5) 수소상용차 기술개발 목표 379
(6) 연구개발사업 추진 현황 380
1-3. 수소자동차 구성장치 기술개발 동향 383
1) 수소공급시스템 383
(1) 수소저장장치 383
(2) 수소공급장치 395
(3) 수소(연료)순환장치 402
2) 연료전지 스택 405
(1) 막전극접합체(MEA) 406
(2) 가스확산층(GDL) 412
(3) 분리판(Separator) 413
(4) 가스켓 419
3) 공기공급시스템 420
(1) 공기 블로워 421
(2) 에어클리너 422
(3) 가습기 423
4) 열관리시스템 424
5) 전기생성시스템 425
2. 수소전기차 관련 유망 특허 동향과 중소기업형 전략기술 개발로드맵 428
2-1. 수소전기차 기술 관련 유망 특허 동향 428
1) 수소차 부품 특허 동향 428
(1) 연도별 출원동향 428
(2) 국가별 내·외국인 출원현황 429
(3) 주요 출원인 분석 430
2) 전력공급 및 저장시스템 특허 동향 431
(1) 연도별 출원동향 431
(2) 국가별 내·외국인 출원현황 431
(3) 주요 출원인 분석 433
3) 수소차 충전시스템 특허 동향 434
(1) 연도별 출원동향 434
(2) 국가별 내·외국인 출원현황 435
(3) 주요 출원인 분석 436
2-2. 수소전기차 중소기업형 전략기술개발 로드맵 437
1) 수소차 부품 기술개발 로드맵 437
(1) 핵심 요소기술 437
(2) 기술로드맵 438
(3) 핵심 요소기술 연구목표 439
2) 전력공급 및 저장시스템 기술개발 로드맵 440
(1) 핵심 요소기술 440
(2) 기술로드맵 441
(3) 핵심 요소기술 연구목표 442
3) 수소차 충전시스템 기술개발 로드맵 443
(1) 핵심 요소기술 443
(2) 기술로드맵 443
(3) 핵심 요소기술 연구목표 444
3. 수소전기차 관련 핵심기술 개발 연구테마 445
3-1. 2022년도 자동차 기술분야 신규지원 연구테마 445
1) (총괄) 대형 수소전기상용차 전용플랫폼용 공통요소부품기술 개발 445
2) (1세부) 수소전기상용차 조향·제동 시스템용 공통요소부품기술 개발 449
3) (2세부) 수소전기상용차 냉각순환시스템용 공통요소부품 기술 개발 451
4) (3세부) 수소전기상용차 반능동 현가시스템용 공통요소부품기술 개발 453
5) (총괄) 수소전기버스용 열관리시스템 효율 향상 및 시장경쟁력 제고 기술 개발 456
6) (1세부) 수소전기버스 연료전지시스템용 150kW급 냉각모듈 고효율화 기술 개발 460
7) (2세부) 수소전기버스용 온도제어시스템 기능 통합 및 효율 개선 기술 개발 462
8) (3세부) 수소전기버스 열관리 최적화를 위한 실차 검증 기술 개발 464
9) (총괄) 수소전기상용차 시장경쟁력 확보를 위한 고전력밀도 전력변환기술 개발 466
10) (1세부) 수소전기상용차 전장부품의 고전력밀도화를 위한 전력모듈 및 통합 회로기술 개발 470
11) (2세부) 고전력밀도 전력변환장치용 자성소자 소형화 및 고주파 대응 기술 개발 472
12) (3세부) 수소전기상용차용 전력변환장치 전력밀도 향상 및 차량 장착성 확보기술 개발 474
13) 상용수소전기차 액체수소저장시스템용 요소기능부품 기술개발 476
14) (총괄) 수소모빌리티 확대를 위한 개방형 연료전지 시스템 설계 및 검증 플랫폼 기술 개발 481
15) (1세부) 연료전지시스템 적용분야 확대를 위한 모빌리티 운행모드 개발 484
16) (2세부) 수소모빌리티 확대를 위한 개방형 연료전지시스템 설계/해석 플랫폼 및 활용 기술 개발 486
17) (3세부) 개방형 연료전지시스템 설계 플랫폼 적용 및 검증기술 개발 488
18) (3세부) 전기수소차를 위한 수소누출감지 MCU 기술개발 490
3-2. 2022년도 에너지 기술분야 신규지원 연구테마 492
1) 수소지게차 상용화를 위한 실증 기반 신뢰성 검증 기술 개발 492
2) 수소버스 연료전지 하이브리드 최적화 기술개발 및 실증 495
3) 건설 농기계용 스키드 로더급 50kW급 수소 다중 동력 시스템 개발 및 실증 500
4) 항공용 수소모빌리티 안정 운용을 위한 핵심기술 개발 503
5) 연료전지 선박의 평가, 분류 및 설계 가이던스 개발 506
6) 수소충전소 설계 및 운전 안전성 검증 사전 진단프로그램 개발 509
7) 액화수소 충전소 구축 연계 안전성 평가/실증 및 안전기준 개발 511
8) 수소상용차용 수소저장용기 및 저장량 조절 제어기 개발 514
9) 액화수소 충전소용 저장탱크 및 수소공급시스템 기술개발 519
Ⅳ. 수소자동차 핵심 플레이어 사업동향과 전략 527
1. 해외 업체 527
1-1. 완성차 업체 527
1) (일본) Toyota 527
(1) 회사현황 527
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 527
2) (프랑스) Renault 531
(1) 회사현황 531
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 531
3) (미국) GM 533
(1) 회사현황 533
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 533
4) (독일) Daimler 535
(1) 회사현황 535
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 535
5) (독일) BMW 538
(1) 회사현황 538
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 538
1-2. 연료전지 및 부품 업체 540
1) (미국) Plug Power 540
(1) 회사현황 540
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 540
2) (미국) Cummins 542
(1) 회사현황 542
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 542
3) (캐나다) Ballard Power Systems 544
(1) 회사현황 544
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 544
4) (영국) Ceres Power 547
(1) 회사현황 547
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 547
5) (일본) Panasonic 550
(1) 회사현황 550
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 550
1-3. 수소 인프라 업체 553
1) (미국) Air Products 553
(1) 회사현황 553
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 553
2) (영국) ITM Power 556
(1) 회사현황 556
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 556
3) (프랑스) Air Liquide 558
(1) 회사현황 558
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 558
4) (프랑스) Total Energies 560
(1) 회사현황 560
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 560
5) (독일) Linde 562
(1) 회사현황 562
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 562
6) (독일) Siemens 564
(1) 회사현황 564
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 564
7) (일본) Asahi Kasei 567
(1) 회사현황 567
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 567
8) (일본) Iwatani Corporation 569
(1) 회사현황 569
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 569
2. 국내 업체 572
2-1. 완성차 업체 572
1) 현대자동차 572
(1) 회사현황 572
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 572
2-2. 연료전지 및 부품 업체 576
1) 현대모비스 576
(1) 회사현황 576
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 576
2) 포스코인터내셔널 579
(1) 회사현황 579
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 579
3) 코오롱인더스트리 583
(1) 회사현황 583
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 583
4) 효성첨단소재 585
(1) 회사현황 585
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 585
5) 세종공업 587
(1) 회사현황 587
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 587
6) 두산퓨얼셀 589
(1) 회사현황 589
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 589
7) 동양피스톤 592
(1) 회사현황 592
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 592
8) 동아화성 594
(1) 회사현황 594
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 594
9) 상아프론테크 597
(1) 회사현황 597
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 597
10) 일진하이솔루스 599
(1) 회사현황 599
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 599
11) 비나텍 602
(1) 회사현황 602
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 602
12) 에스퓨얼셀 604
(1) 회사현황 604
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 604
2-3. 수소 인프라 업체 608
1) POSCO홀딩스 608
(1) 회사현황 608
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 608
2) 두산에너빌리티 612
(1) 회사현황 612
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 612
3) 롯데케미칼 615
(1) 회사현황 615
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 615
4) 한화솔루션 618
(1) 회사현황 618
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 618
5) SK E&S 622
(1) 회사현황 622
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 622
6) 효성중공업 626
(1) 회사현황 626
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 626
7) 제이엔케이히터 629
(1) 회사현황 629
(2) 수소자동차 관련 사업 동향 629
Ⅴ. 참고자료 635
표 목차
Ⅰ. 수소경제 개요 및 수소자동차 산업 동향 29
[표1-1] 탄소경제 vs. 수소경제 30
[표1-2] 중국의 2050년 주요 수소 전략 35
[표1-3] 일본 해외수소 도입 프로젝트 현황 37
[표1-4] 호주 뉴사우스웨일즈주(NSW) 2030 수소 전략 38
[표1-5] 국내 수소경제 정책 이행 과정 41
[표1-6] 글로벌 수소 생산시장 추이 42
[표1-7] 수소 유형별 특징 47
[표1-8] 수소 튜브트레일러 유형 비교 57
[표1-9] 연료전지 시스템 구성 70
[표1-10] 연료전지 구성요소 71
[표1-11] 연료전지 분리판 소재별 장단점 72
[표1-12] 전해질 종류에 따른 연료전지 분류 78
[표1-13] 연료전지 종류별 응용제품 78
[표1-14] 연료전지 기술별 장단점 79
[표1-15] 연료전지 활용분야별 특징 85
[표1-16] 연료전지 활용분야별 출하량(MW기준) 85
[표1-17] 연료전지의 특징 86
[표1-18] 상용 및 신흥 연료전지 89
[표1-19] 연료전지 산업 특징 90
[표1-20] 연료전지 분야 산업 연관 구조 90
[표1-21] 국가별 연료전지 로드맵 및 주요 내용 91
[표1-22] 국가별 주요 기술개발 프로그램 92
[표1-23] 연료전지 종류별 R&D 투자규모 94
[표1-24] 전 세계 연료전지 시스템 시장 전망 96
[표1-25] 전 세계 연료전지 스택 시장 전망 101
[표1-26] 친환경차 종류와 특징 108
[표1-27] 일반 전기자동차 VS 수소자동차 비교 111
[표1-28] 차종별 연간 오염물질 배출량 비교 114
[표1-29] 국내 수소자동차 가치사슬 118
[표1-30] 수소 충전소의 종류 및 충전 방식 123
[표1-31] 수소충전소 설비 운영 단계 124
[표1-32] 수소연료공급시설 규모 126
[표1-33] 압축기 종류별 장·단점 135
[표1-34] 수소충전소 주요 구성품 및 국내외 기업현황 141
[표1-35] 국내 수소충전소 운용장비 및 부속기기의 국산화율 142
[표1-36] 2021년 상반기 글로벌 수소충전소 설치 현황(누적) 143
[표1-37] 국내 수소차 및 수소충전소 보급 현황 144
[표1-38] 전국 수소충전소 구축 현황 및 목표 145
[표1-39] 대형 및 중소형 선박의 발전소요 용량 현황 152
[표1-40] 울산광역시 수소연료전지 선박 실증사업 목표 160
[표1-41] 연료전지지게차와 배터리지게차의 연간소유비용 비교 177
Ⅱ. 수소자동차 시장 및 정책 동향 183
[표2-1] 2022년 1월 전 세계 수소자동차 판매대수 183
[표2-2] 연간 누적 전 세계 수소자동차 판매대수 184
[표2-3] 수소연료전지자동차 시장 전망 186
[표2-4] 구동용 연료전지 시장 전망 187
[표2-5] 독일 수소 경제 선도기업 및 EU 진행 프로젝트 194
[표2-6] 미국 수소경제 주기별 시장 규모 195
[표2-7] 북미 국가별 수소 생산시장 규모 전망 195
[표2-8] 주요 국가별 천연가스 생산·소비량 비중(’20년) 196
[표2-9] 북미 국가별 수소 저장시장 규모 전망 196
[표2-10] 미국 수소 생산량 중 용도별 비중 200
[표2-11] DOE의 단계별 수소에너지 현황과 R&D 중점 추진 분야 204
[표2-12] EERE 연구개발 기업 및 기관 현황 209
[표2-13] FECM 프로젝트 기업 및 기관 현황 210
[표2-14] 아시아 주요국 수소 생산시장 규모 전망 211
[표2-15] 주요 국가별 석탄 생산·소비량 비중(’20년) 211
[표2-16] 아시아 주요국 수소 저장시장 규모 212
[표2-17] 수소차에 필요한 중국 정부 보조금 규모 전망 213
[표2-18] 중국 수소차의 차종별 시장 침투율 220
[표2-19] 부문별 수소 안전관리 관련 문제 222
[표2-20] 일본 수소 관련 시장 전망 224
[표2-21] 일본 수소연료(수소가스) 시장 전망 225
[표2-22] 일본 차량용 연료전지 스택 시장 전망 225
[표2-23] 일본 수소전기차 시장 규모 전망 226
[표2-24] ‘수소 기본 전략’ 및 ‘제5차 에너지 기본 계획’에서의 모빌리티 이용 관련 내용 236
[표2-25] 수소 모빌리티 - 연료전지자동차 로드맵 및 액션 플랜 238
[표2-26] 수소 모빌리티 - 수소스테이션 로드맵 및 액션 플랜 239
[표2-27] 수소 모빌리티-기타 모빌리티 로드맵 및 액션 플랜 241
[표2-28] 독일 수소경제 주기별 시장 규모 242
[표2-29] EU 주요국 수소 생산시장 규모 전망 242
[표2-30] EU 주요국 수소 저장시장 규모 전망 243
[표2-31] 독일 수소충전소 인프라 구축 프로젝트 246
[표2-32] 수소 관련 IPCEI 프로젝트 분류 247
[표2-33] 독일 국가 수소전략 액션 플랜 254
[표2-34] 영국 넷제로 전략을 통한 투자액 및 예상 일자리 창출 효과 262
[표2-35] 영국 수소전략 로드맵 266
[표2-36] 2020년대 영국 수소 공급망 개발 내용 270
[표2-37] 프랑스 탈탄소 수소에너지 국가 전략 개요 277
[표2-38] 프랑스 국가수소위원회 목표별 성과 분석 내용(1차 회의) 278
[표2-39] 호주 수소경제 주기별 시장 규모 282
[표2-40] 호주 수소 저장시장 규모 전망 284
[표2-41] 2050년 글로벌 수소 수요 및 호주 공급량 전망 297
[표2-42] 러시아 수소 생산 기술 개발 현황 298
[표2-43] 러시아 수소연료전지 기술 개발 현황 299
[표2-44] 러시아 수소 모빌리티 시범 사업 302
[표2-45] 2024 러시아 수소에너지 개발 로드맵 요약 305
[표2-46] 국내 친환경차 등록(누적) 추이 311
[표2-47] 국내 수소전기차 업체 사업영역 및 주요 내용 313
[표2-48] 무공해자동차 전환 가속화 방안 비전·목표 및 추진과제 316
[표2-49] 무공해 상용 차종별 목표 및 지원방안 318
[표2-50] 수소 상용차 실증사업 계획(안) 319
[표2-51] 제1차 수소경제 이행 기본계획 비전 및 추진전략 323
[표2-52] 수소충전기 사업 모델 327
[표2-53] 제4차 친환경자동차 기본계획 목표 및 추진전략 336
[표2-54] 지자체별 수소상용차 보급목표 338
[표2-55] 택시·버스·트럭 인센티브 현황 338
[표2-56] 입지규제 개선방향(안) 339
[표2-57] 차량가격 인하를 위한 기술전략 341
[표2-58] 전기·수소차 구동계 가격 전망 341
[표2-59] 수소차 부품 내구성 향상 제조공법 343
[표2-60] 수소상용차 전용 플랫폼 적용 343
[표2-61] 수소차 재사용 개술개발 (예시) 344
[표2-62] 사업재편 유형별 지원방향 345
[표2-63] 미래차 부품시험·인증인프라 구축 계획(안) 345
[표2-64] 지역별 사업재편·사업전환 추진방향 346
[표2-65] 미래차 분야 지원현황 346
[표2-66] 친환경차 제조전문기업 육성 방안 346
Ⅲ. 수소자동차 기술개발 동향 및 특허 동향과 전략기술 개발로드맵, 연구개발 테마 351
[표3-1] 연료전지스택 핵심부품 353
[표3-2] 수소자동차 운전장치 핵심부품 353
[표3-3] 수소자동차 수소저장장치 핵심부품 354
[표3-4] 국내 수소차 차종별 등록현황 및 추세 354
[표3-5] 친환경 및 내연기관 차량 특징 비교 355
[표3-6] 수소 차종별 2025년 및 2030년 연비 향상 목표 356
[표3-7] 승용차 연료별 비용 추정 357
[표3-8] 시내버스 연료별 비용 추정 (2020년 가격 및 연비 기준) 358
[표3-9] 트럭 연료별 비용 추정 359
[표3-10] 국내 수소승용차 기술개발 참여업체 362
[표3-11] 2025년까지 수소승용차 기술개발 목표 364
[표3-12] 수소승용차 주요 연구개발사업: 산업핵심기술 개발사업 364
[표3-13] 수소승용차 주요 연구개발사업: 권역별 신산업 육성사업 365
[표3-14] 수소승용차 주요 연구개발사업: 자동차산업 핵심기술개발 366
[표3-15] 글로벌·국내 친환경 상용차 판매량 비교 367
[표3-16] 수소 전기트럭/배터리 전기트럭/디젤트럭 기술 비교 371
[표3-17] 지속가능한 수소 전기 대형트럭 생태계 374
[표3-18] 캘리포니아주 수소전기버스 성장 경로 제시 376
[표3-19] 캘리포니아주 교통국의 제로배출버스(ZEB) 구매 규제 스케줄 376
[표3-20] 2030년까지 수소상용차 기술개발 목표 380
[표3-21] 수소상용차 연구개발사업: 제품화 381
[표3-22] 수소상용차 연구개발사업: 성능개선 382
[표3-23] 수소저장용기의 종류와 특징 383
[표3-24] 수소저장 능력 비교 384
[표3-25] 국내 수소저장장치의 시장 전망 385
[표3-26] 전세계 수소저장장치의 시장 전망 385
[표3-27] 차량용 수소저장용기 제작 업체 386
[표3-28] 현재 출시된 승용 수소전기차 및 수소저장용기 386
[표3-29] 기체수소 저장기술 수준의 국내외 비교 387
[표3-30] 국내 수소전기차 수소저장용기의 세장비 387
[표3-31] 필라멘트 와인딩 공법 비교 394
[표3-32] 멤브레인 관련 국내외 특허 동향 411
[표3-33] 연료전지 분리판 적용 사례 417
[표3-34] 분리판 요구물성에 따른 소재별 특성 418
[표3-35] 공기공급장치의 주요 부품들 420
[표3-36] 차종별 정비 부품 비교 422
[표3-37] 열관리시스템 구성 425
[표3-38] 수소차 부품 분야 핵심기술 437
[표3-39] 수소차 부품 분야 핵심기술 연구목표 439
[표3-40] 전력공급 및 저장시스템 분야 핵심기술 440
[표3-41] 전력공급 및 저장시스템 분야 핵심기술 연구목표 442
[표3-42] 수소차 충전시스템 분야 핵심기술 443
[표3-43] 수소차 충전시스템 분야 핵심기술 연구목표 444
Ⅳ. 수소자동차 핵심 플레이어 사업동향과 전략 527
[표4-1] Toyota Motor Corp 프로필 527
[표4-2] Renault S.A. 프로필 531
[표4-3] General Motors 프로필 533
[표4-4] Daimler AG 프로필 535
[표4-5] Bayerische Motoren Werke AG 프로필 538
[표4-6] Plug Power 프로필 540
[표4-7] Cummins Inc. 프로필 542
[표4-8] Ballard Power Systems 프로필 544
[표4-9] Ceres Power 프로필 547
[표4-10] Panasonic Corp 프로필 550
[표4-11] Air Products and Chemicals, Inc. 프로필 553
[표4-12] ITM Power 프로필 556
[표4-13] Air Liquide SA 프로필 558
[표4-14] TotalEnergies 프로필 560
[표4-15] Linde plc 프로필 562
[표4-16] Siemens AG 프로필 564
[표4-17] Asahi Kasei Corp. 프로필 567
[표4-18] Iwatani Corporation 프로필 569
[표4-19] 현대자동차 주식회사 프로필 572
[표4-20] 현대모비스(주) 프로필 576
[표4-21] 주식회사포스코인터내셔널 프로필 579
[표4-22] 코오롱인더스트리주식회사 프로필 583
[표4-23] 효성첨단소재 주식회사 프로필 585
[표4-24] 세종공업 주식회사 프로필 587
[표4-25] 두산퓨얼셀 주식회사 프로필 589
[표4-26] 동양피스톤 주식회사 프로필 592
[표4-27] 동아화성주식회사 프로필 594
[표4-28] 주식회사 상아프론테크 프로필 597
[표4-29] 일진하이솔루스(주) 프로필 599
[표4-30] 비나텍 주식회사 프로필 602
[표4-31] 에스퓨얼셀(주) 프로필 604
[표4-32] 포스코홀딩스 주식회사 프로필 608
[표4-33] 두산에너빌리티 프로필 612
[표4-34] 롯데케미칼 주식회사 프로필 615
[표4-35] 한화솔루션주식회사 프로필 618
[표4-36] 에스케이이엔에스(주) 프로필 622
[표4-37] 효성중공업 주식회사 프로필 626
[표4-38] 제이엔케이히터주식회사 프로필 629
그림 목차
Ⅰ. 수소경제 개요 및 수소자동차 산업 동향 29
[그림1-1] 영국 수소 로드맵 39
[그림1-2] 칠레 재생에너지 전력 단가 40
[그림1-3] 세계 청정 수소 생산 시장 43
[그림1-4] 주요 국가별 2030년 LCOH 전망 43
[그림1-5] 2050년 글로벌 수소 수요 전망 44
[그림1-6] 2050년 국내 수소 수요 전망 45
[그림1-7] 수소경제 밸류체인 46
[그림1-8] 수소유형별 탄소중립 및 생산비용 측면 평가 50
[그림1-9] 전세계 녹색 수소 시장 규모 전망 51
[그림1-10] 수소 저장 방식 및 운송 방안 55
[그림1-11] 수소충전 유형 59
[그림1-12] 이동식 수소 충전소 개념도 61
[그림1-13] 국내 승용차 및 상용차 수소 사용량 예상치 64
[그림1-14] 친환경 연료별 상대적 경제성 및 온실가스 감축 잠재량 65
[그림1-15] 글로벌 연료전지 시장의 제품별 시장 규모 및 전망 67
[그림1-16] 연료전지 시스템 구성 69
[그림1-17] 연료전지 발전원리 71
[그림1-18] 혼다의 금속 분리판 구조 73
[그림1-19] 알칼리 연료전지 74
[그림1-20] 인산형 연료전지 75
[그림1-21] 용융탄산염 연료전지 75
[그림1-22] 고체 산화물 연료전지 76
[그림1-23] 고분자 전해질 연료전지 77
[그림1-24] 직접 메탄올 연료전지 77
[그림1-25] 연료전지 응용분야 79
[그림1-26] 연료전지 기술 : 기술성숙도 분석 89
[그림1-27] 연료전지 정부 R&D 투자현황 92
[그림1-28] 부처별 연료전지 R&D 투자비중 93
[그림1-29] 연구개발단계별 연료전지 R&D 투자비중 93
[그림1-30] 수행주체별 연료전지 R&D 투자비중 94
[그림1-31] 연료전지 종류별 R&D 투자현황 94
[그림1-32] 용도별 연료전지 성장 전망 96
[그림1-33] 연료전지 시장 규모 및 전망 97
[그림1-34] 용도별 연료전지 시장 규모 및 전망 98
[그림1-35] 용도별 연료전지 생산 규모 및 전망 98
[그림1-36] 제품별 연료전지 시장 규모 및 전망 99
[그림1-37] 제품별 연료전지 생산 규모 및 전망 100
[그림1-38] 지역별 연료전지 시장 규모 및 전망 101
[그림1-39] 분야별 연료전지 기업 시장 점유 현황 102
[그림1-40] 국내 연료전지 시장 규모 및 전망 103
[그림1-41] 국내 연료전지 시장 규모 103
[그림1-42] 국내 연료전지 용도별 시장 규모 및 전망 104
[그림1-43] 국내 연료전지 기반 수소 수요 전망 104
[그림1-44] 국내 용도별 연료전지 누적 설치 용량 105
[그림1-45] 국내 발전용 연료전지 연도별 공급 현황 105
[그림1-46] 국내 연료전지 제품별 생산 규모 및 전망 106
[그림1-47] 수소자동차와 수소연료전지 구조 107
[그림1-48] 수소자동차 개요 및 동작원리 109
[그림1-49] 연료종류별 1회 충전으로 주행할 수 있는 거리 110
[그림1-50] 대형차 분야 전기자동차 VS 수소자동차 비교 111
[그림1-51] 차종별 수소전기차와 전기차 적용가능성 112
[그림1-52] 도로수송수단 전기화를 위한 수소전기차와 전기차 영역 113
[그림1-53] 수소전기차 유형별 구조 113
[그림1-54] 차종별 전 생애주기 온실가스 배출량 비교 115
[그림1-55] 내연기관차와 수소전기차 단위 투자비용 격차 전망 116
[그림1-56] 수소자동차 가치사슬 117
[그림1-57] 국내 수소자동차 가치사슬 119
[그림1-58] 수소충전소 분류 121
[그림1-59] 수소 분산공급방식 122
[그림1-60] 수소 중앙공급방식(저장식 공급방식) 123
[그림1-61] 수소충전소 설치방식에 따른 구분 124
[그림1-62] 수소충전소 구조 125
[그림1-63] 수소공급방식 및 공급용량에 따른 수소충전소의 분류 139
[그림1-64] 수소충전소 관련 5대 모듈 시각화 140
[그림1-65] 수소충전프로토콜 개략도(SAE J2601, J2799) 140
[그림1-66] 선박 운항 시 발생하는 대기오염물질 147
[그림1-67] 에너지원별 공급 예상량 148
[그림1-68] 단위무게당 에너지원의 에너지 효율 148
[그림1-69] 선박발 대기오염물질 및 오염물질 저감 방안 149
[그림1-70] 수소연료전지선박 구성 150
[그림1-71] 단위무게 및 단위체적당 에너지원별 에너지 효율 152
[그림1-72] 노르웨이 Havyard에서 개발하는 대형선박용 수소연료전지 추진시스템 155
[그림1-73] 수소연료전지 철도 차량 162
[그림1-74] 현대로템 수소트램 컨셉카 167
[그림1-75] 시장 구분에 따른 선적된 연료전지 용량 175
[그림1-76] 연료전지지게차 판매대수 175
[그림1-77] 연료전지지게차 글로벌 공급망 176
Ⅱ. 수소자동차 시장 및 정책 동향 183
[그림2-1] 글로벌 수소자동차 시장 전망(Marklines) 184
[그림2-2] 글로벌 탄소중립을 위한 전기차·수소차 비중(누적기준) 185
[그림2-3] 글로벌 수소자동차 시장 전망(H2 RESEARCH) 185
[그림2-4] 글로벌 수소자동차 시장 전망(BloombergNEF) 186
[그림2-5] 세계 수소연료전지자동차 시장 규모 추이 및 전망 188
[그림2-6] 글로벌 운송용 수소연료전지 스택 시장 전망 189
[그림2-7] 2030년 전 세계 수소전기차 보급 전망 190
[그림2-8] 중국의 수소전기차 보급 목표 191
[그림2-9] 중국의 수소전기차 제조사 현황 192
[그림2-10] 미국 무공해 자동차 판매 현황 197
[그림2-11] 미국 무공해 자동차 시장 규모 197
[그림2-12] 미국 무공해 자동차 유형별 시장 점유율(2019년) 198
[그림2-13] 미국 무공해 자동차 시장 전망 198
[그림2-14] 미국 무공해 자동차 판매 전망 199
[그림2-15] 미국 무공해 자동차 시장 점유율 전망(2025년) 199
[그림2-16] 미국 수소연료전지 자동차 판매 현황 및 전망 200
[그림2-17] 미국 수소충전소 보급 현황 201
[그림2-18] 미국 수소 이용 로드맵 205
[그림2-19] 국가별 석유화학 시설 규모 현황 212
[그림2-20] 중국의 수소차 생산량(2015년~2021.6월) 214
[그림2-21] 중국 수소 버스의 총소유비용(TCO) 변화 전망(2020~2050년) 215
[그림2-22] 중국 수소 버스의 기술 발전 전망(2020~2050년) 216
[그림2-23] 중국 수소 물류차의 총소유비용(TCO) 변화 전망(2020~2050년) 217
[그림2-24] 중국 수소 물류차의 기술 발전 전망(2020~2050년) 217
[그림2-25] 중국 수소 트럭의 총소유비용(TCO) 변화 전망(2020~2050년) 218
[그림2-26] 중국 수소 대형트럭의 기술 발전 전망(2020~2050년) 218
[그림2-27] 중국 수소 승용차의 총소유비용(TCO) 변화 전망(2020~2050년) 219
[그림2-28] 일본 수소스테이션 현황 227
[그림2-29] 일본 FCV·수소스테이션 사업의 자립화 계획 228
[그림2-30] 일본 FC 트럭의 물류 유통 활용 실증 실험 229
[그림2-31] 일본의 수소산업 성장전략 로드맵 231
[그림2-32] 일본의 암모니아산업 성장전략 로드맵 233
[그림2-33] 글로벌 P2G 프로젝트 현황(2019년 9월 기준) 242
[그림2-34] 기존 가스 파이프라인 및 수소 운송 네트워크 예상도 243
[그림2-35] 독일 내 수소충전소 보급 현황 (2020년 1월 기준) 246
[그림2-36] 독일 국가수소전략 거버넌스 조직 253
[그림2-37] 영국 기업 개발 수소 보일러 258
[그림2-38] 영국의 개방형 수소차 충전소 259
[그림2-39] 영국 산업 탈탄소화 전략 로드맵 264
[그림2-40] 프랑스 내 저탄소 수소 시장 전망 273
[그림2-41] 프랑스 전국 수소버스 운용 현황 274
[그림2-42] Kangoo ZE Hydrogen 및 프랑스 전국 수소 충전소 현황 275
[그림2-43] 호주 그레이·블루수소(가스, CCS) 생산 유망지역 283
[그림2-44] 호주 풍력·태양력 발전 그린수소 생산 유망지역 283
[그림2-45] 호주 기체수소·CO2 저장시설 전망 및 가스 파이프라인 현황 284
[그림2-46] 호주 NSW 수소전략 2030년 확장 목표 290
[그림2-47] 호주 NSW 수소 전략 기둥 291
[그림2-48] 호주 NSW주 계획 및 잠재 수소 허브 지역 292
[그림2-49] NSW주 그린수소 산업의 강점 294
[그림2-50] 국가별 발전의 탄소 포함량 300
[그림2-51] 2020년 주요 탄소 배출 국가 300
[그림2-52] 국가별 Power to X 잠재력 301
[그림2-53] 러시아 수소 모빌리티 시범 사업 302
[그림2-54] 국내 친환경차 누적 등록 대수 311
[그림2-55] 전체 수소차 시장 중 국내 비중 312
[그림2-56] 국내 수소자동차 시장 전망 312
[그림2-57] 그린수소 충전소 321
[그림2-58] 제1차 수소경제 이행 기본계획 주요 이정표 324
[그림2-59] 융복합 충전모델 개념도 328
[그림2-60] 수소자동차 성능 개선 목표 330
[그림2-61] 친환경차 보급 로드맵(안) 337
[그림2-62] 기존 전기버스의 수소버스 전환 347
Ⅲ. 수소자동차 기술개발 동향 및 특허 동향과 전략기술 개발로드맵, 연구개발 테마 351
[그림3-1] 수소자동차 구동 형태 352
[그림3-2] 수소자동차 구성 352
[그림3-3] 승용차 연료별 비용 추정 357
[그림3-4] 시내버스 연료별 비용 추정 358
[그림3-5] 수소전기차 연료전지를 이용한 발전시스템 360
[그림3-6] 현재 판매중인 국내 친환경 상용차 주요 모델 368
[그림3-7] FCEV 및 BEV에 대한 파워트레인 비용 시나리오 370
[그림3-8] 운송 수단별 요구 주행거리와 무게 371
[그림3-9] 수소트럭 기술개발 현황 372
[그림3-10] 수소상용차용 연료전지시스템 적용형태 373
[그림3-11] 캘리포니아주 제로 배출 트럭 375
[그림3-12] 2019년 글로벌 수소차 판매량 국가별 분포 및 주요 수소승용차 판매량 377
[그림3-13] 연료전지시스템의 수소상용차 적용형태 379
[그림3-14] 메르세데스 벤츠 GenH2 수소트럭 384
[그림3-15] 메르세데스-벤츠 수소전기차 388
[그림3-16] BMW X5 수소전기차에 적용 예정인 수소저장용기 388
[그림3-17] BMW의 비정형 수소용기 개발 프로젝트 컨셉 388
[그림3-18] 도요타 미라이의 비정형용기 적용 컨셉 389
[그림3-19] 습식 필라멘트 와인딩 개략도 390
[그림3-20] 토우 프리프레그 390
[그림3-21] 브레이딩 장비 391
[그림3-22] 브레이딩 방식에 의한 수소용기 및 튜브 391
[그림3-23] 용기제작 브레이딩 방식 비교 392
[그림3-24] 수소저장장치 구성 및 개발 방향 392
[그림3-25] 수소저장용기 내부 구조 393
[그림3-26] PA 기반 소재 적용 라이너 및 소재별 수소 투과도 394
[그림3-27] 고기능성 라이너 소재 개발 방향, 일본 U社 특허 분석 결과 394
[그림3-28] 토우 프리프레그 적용 부품 사례 395
[그림3-29] 수소공급장치 상세 도면 396
[그림3-30] 수소공급장치 조절부 도면 397
[그림3-31] 압력 레귤레이터 작동원리 398
[그림3-32] 유동률 변화에 따른 출구 압력 및 삼단 다이아프램식 레귤레이션(수소차용) 399
[그림3-33] 고압 레귤레이터 구조 및 실링 구조 400
[그림3-34] 수소용기용 솔레노이드 밸브 401
[그림3-35] 수소공급장치 - 차량 탑재 버전 402
[그림3-36] 수소(연료)순환장치 403
[그림3-37] 수소연료전지차용 센서류 404
[그림3-38] 수분 배출 원리 405
[그림3-39] 수소연료전지 스택 구조 406
[그림3-40] 수소차 및 연료전지 스택 원가 구성 406
[그림3-41] 백금입자의 열화 모델 및 나노입자 사이즈별 용해 전위의 변화 407
[그림3-42] 나피온 화학 구조 및 이온 채널 모식도 408
[그림3-43] 연료전지 스택 Cost 비율 409
[그림3-44] 연료전지용 탄화수소전해질막 410
[그림3-45] Nafion, 탄화수소계, 이온전도도의 습도의존성 410
[그림3-46] 연료전지 가스확산층(GDL) 제조장치 412
[그림3-47] 연료전지 stack 안 분리판 위치 413
[그림3-48] 분리판의 기본 유로구조 415
[그림3-49] 공기 블로워 구동용 모터 조립체 421
[그림3-50] 수소연료전지차 미세먼지 정화과정 423
[그림3-51] 연료전지 가습기 위치 도면 423
[그림3-52] plate-type membrane humidifier 424
[그림3-53] 전기생성시스템 구성 426
[그림3-54] 수소차 부품 연도별 출원동향 428
[그림3-55] 국가별 출원현황 429
[그림3-56] 수소차 부품 주요출원인 430
[그림3-57] 전력공급 및 저장시스템 연도별 출원동향 431
[그림3-58] 국가별 출원현황 432
[그림3-59] 전력공급 및 저장시스템 주요출원인 433
[그림3-60] 수소차 충전시스템 연도별 출원동향 434
[그림3-61] 국가별 출원현황 435
[그림3-62] 수소차 충전시스템 주요출원인 436
[그림3-63] 수소차 부품 분야 중기 기술개발 로드맵 438
[그림3-64] 전력공급 및 저장시스템 분야 중기 기술개발 로드맵 441
[그림3-65] 수소차 충전시스템 분야 중기 기술개발 로드맵 443
Ⅳ. 수소자동차 핵심 플레이어 사업동향과 전략 527
[그림4-1] BMW 수소연료전지 SUV ‘iX5 하이드로젠’ 539
[그림4-2] 하나의 유닛으로 구성된 파나소닉 출력 700W 순수소형 연료전지 551
[그림4-3] 파나소닉 수소충전소 H2 Kusatsu Farm 552
[그림4-4] 린데 액화수소 저장탱크 시설 563
[그림4-5] 포스코SPS가 개발한 수소전기차 분리판용 소재 Poss470FC 582
[그림4-6] 동양피스톤 수소차 인클로저 구성 593
[그림4-7] 이산화탄소 포집 연계형 저탄소 연료전지 추진체계 구상도 605
[그림4-8] 에스모빌리티솔루션의 수소 지게차용 연료전지 파워팩 607
[그림4-9] 포스코SPS가 포스코의 무방향성 전기강판을 사용해 제작한 구동모터용 코아 610
[그림4-10] 한화솔루션 수소 정제 과정 621
[그림4-11] 제이엔케이히터 수소추출기 시스템 구성도 630