수소전기차 - 연료전지

수소용 연료전지는 내연기관차의 엔진과 같은 역할
새 정부 수소 산업 세계 1등 추진..
수소차 보급 확대 지원
수소연료전지 '18년 7억8979만W → '23년 24억9458만W로 성장 전망

수소전기차(FCEV, Fuel Cell Electric Vehicle)는 수소와 산소를 전기화학 반응시켜 전기를 얻어 움직이는 차량을 말함. 수소전기차는 전기차보다 충전속도가 빠르고, 주행거리가 길다는 장점이 있음.

수송용 연료전지는 수소와 공기를 반응시켜 전기를 만들어내는 것으로 내연기관차의 엔진과 같은 역할을 수행. 연료전지 모델은 전해질 종류에 따라 PEMFC(고분자전해질형 연료전지), PAFC(인산형 연료전지), MCFC(용융탄산형 연료전지), SOFC(고체산화물 연료전기)가 있음. 그 중 수소전기차에는 PEMFC가 적용.수소전기차의 가장 핵심 부품군은 연료전지 스택(Stack).

연료전지 스택은 수소와 산소의 화학반응을 통해 전기를 생산하는 장치로 수 백개의 셀을 직렬로 쌓아 올린 연료전지 본체를 의미. 1개의 셀이 생산하는 전기는 약 0.7V수준이며, 1KW의 전기생산을 위해서는 50여개의 셀 필요.

수소전기차의 제조원가에서 연료전지 스택 비중은 40~50% 수준으로 알려짐.수소연료전지 스택의 부품은 대표적으로 MEA(막전극접합체), 가스확산층, 분리판 등이 있음. MEA는 수소와 산소의 화학반응이 일어나 전기가 생성되는 곳으로 스택 원가의 40% 차지.

가스확산층은 수소, 산소및 물을 공급하고 배출하는 장치. 분리판은 연료전지에 공급된 산소, 수소를 가스확산층에 공급하고, 화학반응으로 생성된 물을 외부로 배출하는 부품.

한국과학기술기획평가원(KISTEP)에 따르면 세계 수소연료전지 시장 규모는 2018년 7억8979만와트(W)에서 2023년 24억9458만W로 연평균 25% 이상 성장할 전망. 금액 기준으로는 2016년 1조3000억원에서 2030년까지 41조원으로 시장 규모가 커질 것으로 예상.

수소연료전지 시장을 아시아가 주도하는 상황에서 국내 기업들은 PAFC(인산형 연료전지), MCFC(용융탄산형 연료전지) 제품을 중심으로 선전. 수소연료전지 시장은 수소전기차로 성장을 이어왔으나 수소전기트램, 선박, 건설기계, 가정·건물용 연료전지, 중대형 발전용 연료전지 등으로 활용 분야가넓어지고 있는 추세. 산업통상자원부는 2023년까지 총 사업비 424억원을 투입해 수소트램을 상용화하는 수소전기트램 실증 사업을 시작(2021.09.24).

IHS에 따르면 전 세계 수소차 시장 규모는 2018년 5만대에서 2022년 26만대, 2030년에는 220만대로 확대될 전망.

새 정부는 국정 중점 과제에서 세계 1등 수소산업을 육성하겠다고 발표(2022.05.03). 인수위는 미래 모빌리티 육성안을 통해 수소차 보급 확대를 위한 지원 시스템 개선 및 구매 목표제를 통한 수요 확대, 충전소 설치 확대 지원 언급. 수소연료전지는 수송용 외에도 건물·발전·가정용으로 활용. 건물·발전·가정용 연료전지는 아파트, 빌딩, 오피스텔 등과 같은 건축물에 설치해 건물에 필요한 전력량 중 기저부하를 대응하고 일정 부문의열부하까지 대응할 수 있는 소규모 열병합 발전기 형태의 연료전지를 의미. 우리나라의 경우 일반적으로 10kW급 이하의 연료전지 제품을 건물용 연료전지로 일컫으며 대부분 PEMFC(인산형 연료전지)가 건물용으로 활용.또한 1년 가까이 지체되어 있던 수소법 개정안이 산자위 법안소위를 통과(2022.05.04). 추후 법제사법위원회 심사와 국회 본회의 의결을 거쳐 최종적으로 확정 예정.

앞으로 전기사업자들은 대통령령으로 정한 일정비율을 수소발전으로 채워야 하며, 청정수소 판매 사용도 의무화됨. 공표 후 6개월의 시행 기간을 감안 시 2023년부터는 국내에서 수소발전을 위한 입찰 시장이 개설될 전망(출처:유진투자증권).수소발전 의무화 제도는 안정적인 보급 체계를 마련한다는 점에 의의.

2040년까지 발전용은 2017년 대비 48배 확대된 15GW, 가정·건물용은 300배 증가한 2.1GW가 보급될 것으로 전망(출처: IBK투자증권, 수소경제 활성화로드맵).

※ 테마는 종목 추천이 아닌 정보 제공을 목적으로 합니다. 상기 종목의 투자로 인한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 본문에 실린 전망 및 예측은 증권사, 경제연구소, 시장조사기관, 사업보고서 등의 자료를 기반으로 합니다.

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저온 인산형 타입의 발전용 연료전지를 국내에서 유일하게 생산. 발전용 연료전지 기자재 공급및 연료전지 발전소에 대한 장기유지보수서비스 제공을 주요 사업으로 영위. 다른 발전원 대비 설치기간이 짧으며 작은 공간에도 설치가 가능. 연료전지 주요 부품인 개질기(LNG→수소로 전환)를 활용해 향후 수소충전소 사업으로 확장 기대. 중국 광동성에 국내 발전용 수소 연료전지를 첫 수출(2021.09.27).

미코(059090)
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동아화성(041930)
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상아프론테크(089980)
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에스에너지(095910)
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STX중공업(071970)
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평화홀딩스(010770)
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시노펙스(025320)
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