PEM 전해조 시장

시장 정의

시장은 전기분해를 통해 수소를 생산하기 위해 양성자 교환막(PEM)을 사용하는 시스템에 중점을 두고 있습니다. 이 시스템은 산성 조건에서 작동하고 고체 폴리머 전해질을 사용하여 높은 효율성과 빠른 응답 시간을 제공합니다.

PEM 전해조는 전력-가스 프로젝트, 수소 연료 충전소 및 깨끗한 수소가 필요한 산업 공정에 널리 사용됩니다. 컴팩트한 디자인과 재생 ​​가능 에너지와의 통합 능력으로 인해 분산형 애플리케이션에 적합합니다.

이 보고서는 예측 기간 동안 시장에 영향을 미칠 것으로 예상되는 주요 동인, 새로운 추세 및 경쟁 환경에 대한 포괄적인 분석을 제공합니다.

PEM 전해조 시장개요

전 세계 PEM 전해조 시장 규모는 2024년 50억 9천만 달러로 평가되었으며, 2025년 59억 달러에서 2032년까지 173억 8천만 달러로 성장하여 예측 기간 동안 CAGR 16.69%를 나타낼 것으로 예상됩니다.

시장은 효율성을 향상시키고 시스템의 상업적 실행 가능성을 높이는 PEM 기술의 발전과 비용 절감에 의해 주도됩니다. 이동성 및 운송 응용 분야, 특히 연료 전지 차량 및 수소 충전 인프라의 통합이 증가함에 따라 전 세계 청정 에너지 부문에서 PEM 전해조에 대한 수요가 더욱 가속화됩니다.

PEM 전해조 산업에 종사하는 주요 회사로는 ITM Power plc, Siemens, Nel ASA, Plug Power Inc., Cummins Inc., H-Tec Systems GmbH, Green Hydrogen Systems A/S, Next Hydrogen Solutions Inc., Teledyne Energy Systems, Inc., McPhy Energy S.A., Electric Hydrogen Co., Hystar AS, Ohmium, H3 Dynamics Pte. Ltd., John Cockerill Group 등이 있습니다.

정유, 암모니아 생산, 철강 제조에 수소를 사용하는 산업은 화석 기반 수소에서 벗어나 시장을 주도하고 있습니다. 전통적인 수소 생산 방식은 상당한 탄소 배출을 발생시킵니다.

PEM 전해조는 물과 전기에서 수소를 생산함으로써 저배출 대안을 제공합니다. 중공업이 탄소 배출량을 줄여야 한다는 전 세계적 압력으로 인해 PEM 기반 녹색 수소 인프라에 대한 투자가 선진국과 신흥 경제국 전반에서 탄력을 받고 있습니다.

• 2024년 3월 Sungrow Hydrogen은 300Nm3/h PEM 수전해기를 출시하여 PEM 스택당 시간당 수소 출력에 대한 새로운 표준을 확립했습니다. Sungrow Hydrogen은 동적 조건에 적응하기 위해 지능형 수소 관리 시스템을 혁신적으로 통합했으며, 재생 에너지로 구동되는 유연한 녹색 수소 생산 시스템이 어떻게 "소스 부하" 및 "클러스터 제어"를 달성할 수 있는지 보여줍니다. 이를 통해 시스템은 다양한 시나리오와 변동하는 전력 조건에서 최적으로 작동할 수 있습니다.

주요 하이라이트

1. PEM 전해조 산업 규모는 2024년에 50억 9천만 달러로 평가되었습니다.
2. 시장은 2025년부터 2032년까지 CAGR 16.69%로 성장할 것으로 예상됩니다.
3. 북미는 2024년 시장 점유율 32.19%, 평가액 16억 4천만 달러를 기록했습니다.
4. 500kW 이상 – 2MW 부문은 2024년에 22억 9천만 달러의 매출을 올렸습니다.
5. 운송 부문은 2032년까지 63억 4천만 달러에 이를 것으로 예상됩니다.
6. 아시아 태평양 시장은 예측 기간 동안 CAGR 17.45%로 성장할 것으로 예상됩니다.

시장 동인

"PEM 기술의 발전과 비용 절감"

멤브레인 내구성, 촉매 효율 및 시스템 설계의 지속적인 개선으로 PEM 전해조의 성능이 향상되고 있습니다. 이러한 발전은 운영 비용을 낮추고 수명을 연장함으로써 PEM 전해조 시장의 성장에 기여하고 있습니다.

향상된 스택 효율성과 모듈식 시스템 설계로 인해 PEM 시스템이 상업적으로 더욱 매력적으로 변했습니다. 기술 개발자들은 희귀 재료의 사용을 줄이고 유지 관리를 단순화하는 데 중점을 두고 있으며, 이를 통해 확장성을 개선하고 산업 전반에 걸쳐 채택을 확대하고 있습니다.

• 2023년 3월, Toyota는 Mirai의 기술을 활용하여 PEM 전해조를 개발했습니다.연료전지자동차, DENSO의 후쿠시마 공장에서 구현될 예정입니다. 시간당 8kg의 수소를 생산하는 이 전해조는 지역 수소 소비를 지원하고 CO2 배출을 줄이는 것을 목표로 합니다. 이 프로젝트는 일본 신에너지 및 산업기술개발기구(NEDO)의 보조금을 지원받습니다.

시장 도전

"높은 자본 비용 및 인프라 제한"

PEM 전해조 시장의 성장에 영향을 미치는 주요 과제는 전해조 시스템의 높은 자본 비용과 제한된 지원 수소 인프라입니다. 이러한 요인으로 인해 특정 지역에서는 대규모 배포의 실행 가능성이 낮아집니다.

주요 시장 참여자는 단위당 비용을 낮추고 공급망 효율성을 향상시키기 위해 제조 규모를 확대하는 데 주력하고 있습니다. 몇몇 플레이어는 통합 녹색 수소 프로젝트를 구축하기 위해 재생 에너지 개발자와 파트너십을 형성하고 있습니다.

또한, 모듈형 전해조 설계 및 현지화된 생산 허브에 대한 투자는 물류 비용을 절감하고 신흥 시장 및 산업 시장에서의 보다 빠른 배포를 지원하는 데 도움이 됩니다.

시장 동향

"이동성 및 운송 애플리케이션의 통합 증가"

버스, 트럭, 기차, 선박에 연료를 공급하는 수소의 역할로 인해 PEM 전해조 시장이 확대되고 있습니다. 배터리와 달리 수소는 대형 차량의 주행 거리를 늘리고 급유 속도를 높여줍니다.

기업과 정부는 운송 탈탄소화를 지원하기 위해 녹색 수소 공급망에 투자하고 있습니다. 이러한 추세는 특히 수소 연료 보급 인프라를 개발하는 지역에서 PEM 전해조의 성장 기회를 창출하고 있습니다.

• 2024년 10월, Ohmium International은 미국 워싱턴주에 있는 Lewis County Transit의 Zero Emission Transport Network용 전해조 공급업체로 선정되었다고 발표했습니다. 이 회사는 새로운 Zero Emissions Transit Station에 900kW PEM 전해조 시스템을 설치하여 하루 최대 400kg의 녹색 수소를 생산할 예정입니다. 이 수소는 현장 생산을 통해 물류를 간소화하고 외부 연료 공급의 필요성을 없애 루이스 카운티의 확대되는 수소 구동 버스에 연료를 공급할 것입니다.

PEM 전해조 시장 보고서 스냅샷

시장 세분화

• 용량별(500kW 이하, 500kW – 2MW 초과, 2MW 이상): 500kW – 2MW 초과 부문은 산업 규모의 녹색 수소 생산에 대한 적합성으로 인해 2024년에 22억 9천만 달러를 벌어들였습니다.
• 애플리케이션별(발전, 운송, 산업 에너지, 산업 공급원료, 건물 난방 및 전력 등): 연료전지 차량의 고순도 수소에 대한 수요 증가와 대규모 이동성 애플리케이션을 지원하는 수소 충전 인프라의 급속한 발전으로 인해 운송 부문은 2024년 시장 점유율 35.46%를 차지했습니다.

PEM 전해조 시장지역분석

지역에 따라 시장은 북미, 유럽, 아시아 태평양, 중동 및 아프리카 및 남미로 분류되었습니다.

2024년 북미 PEM 전해조 시장 점유율은 16억 4천만 달러로 약 32.19%를 기록했습니다. 북미에서는 NextEra Energy, Air Liquide 및 Plug Power와 같은 에너지 회사가 주도하는 주요 녹색 수소 이니셔티브를 목격하고 있습니다.

이러한 프로젝트에서는 기가와트 규모 개발에 PEM ​​전해조를 배치하여 이 기술을 청정 에너지 전환 계획의 중심 솔루션으로 자리매김하고 있습니다.

• 2025년 1월, 미국 에너지부는 Plug Power Inc.에 최대 16억 6천만 달러의 조건부 대출 보증을 발표했습니다.이 자금은 뉴욕주 로체스터에서 제조된 Plug Power의 PEM 전해조 기술을 활용하여 미국 전역에 최대 6개의 청정 수소 생산 공장 건설을 지원하는 것을 목표로 합니다. 이 이니셔티브는 운송 및 중공업과 같은 부문에서 온실가스(GHG) 배출량을 크게 줄일 것으로 예상됩니다.

북미의 유틸리티 및 산업계에서는 기상 이변 및 전력망 불안정에 대응하여 분산형 에너지에 투자하고 있습니다. 그리드 탄력성을 위해 수소를 전략적으로 사용하는 것은 전력 부문 전반에 걸쳐 PEM 기술에 대한 더 큰 관심을 불러일으키고 있습니다.

아시아 태평양 지역의 PEM 전해조 산업은 예측 기간 동안 17.45%의 견고한 CAGR로 크게 성장할 준비가 되어 있습니다. 아시아태평양이 허브로 떠오르고 있다.녹색 암모니아및 메탄올 생산, 수소 공급원료용 PEM 전해조를 통합하는 주요 프로젝트. 이 부문에서 청정 수소에 대한 수요로 인해 특히 해안 산업 지역에서 PEM 전해조 배치에 대한 대량 기회가 창출되고 있습니다.

• 2024년 11월 COP29에서 Pupuk Indonesia는 Aceh Lhokseumawe에 위치한 세계 최초의 하이브리드 녹색 암모니아 생산 시설인 GAIA 프로젝트를 발표했습니다.이 공장은 물 전기분해를 통해 생산된 재생 수소를 기존 암모니아 생산 방법과 통합합니다. 그린수소는 PT PLN이 공급할 예정이며, 이 프로젝트는 일본의 Toyo Engineering Corporation 및 ITOCHU Corporation과의 협력입니다.

또한 이 지역에는 PEM 전해조와 결합하기에 이상적인 여러 대규모 재생 에너지 공원이 있습니다. 이러한 설치는 안정적인 전력 공급과 넓은 토지 면적을 제공하여 상업적 규모의 수소 생산을 지원합니다.

PEM 시스템을 태양광 및 풍력 클러스터와 함께 배치하면 효율성이 향상되고 수소 생성이 더욱 비용 효율적으로 이루어지며 지역 시장 확장을 지원합니다.

규제 프레임워크

• 미국인플레이션 감소법 섹션 45V를 통해 PEM 전해조 개발을 관리하며, 저배출 수소에 대해 최대 USD 3/kg의 생산 세액 공제를 제공합니다.
• 영국2016년 환경 허가(잉글랜드 및 웨일스) 규정에 따라 전기분해를 사용한 수소 생산을 분류합니다. 시설은 운영하기 전에 허가를 받아야 하며 배출 및 안전 표준을 준수해야 합니다.
• 중국의국가 발전 개혁 위원회(National Development and Reform Commission)가 발표한 수소 산업 개발 계획(2021~2035)은 재생 가능한 자원을 통한 수소 생산을 강조하고 PEM 전해조에 대한 명확한 배포 목표를 포함합니다. 인프라 개발, 특히 수소 충전소를 촉진하고 국내 제조를 장려합니다.

경쟁 환경

시장 참가자들은 PEM 전해조 산업에서 입지를 강화하고 증가하는 수요를 충족하기 위해 생산 시설 확장과 같은 전략을 점점 더 채택하고 있습니다. 첨단 제조 허브를 구축하면 기업이 생산 규모를 확대하고 운영 효율성을 향상하며 지역 수소 이니셔티브를 지원하는 데 도움이 될 수 있습니다.

이번 확장을 통해 그들은 더 많은 양의 PEM 전해조를 제공하여 청정 수소에 대한 수요 증가에 부응할 수 있게 되었습니다. 이러한 노력은 비용 절감, 재생 에너지 통합 촉진, 전 세계적으로 지속 가능한 에너지 전환에 기여하려는 업계 목표와 일치합니다.

• 2024년 7월, 오뮴 인터내셔널(Ohmium International)은 인도 벵갈루루 인근 도다발라푸라(Doddaballapura)에 최첨단 기가팩토리를 개장하여 녹색 수소 생산에 있어 상당한 진전을 이루었습니다. 14,000제곱미터 규모의 이 시설은 연간 2기가와트(GW)의 PEM 전해조를 제조하도록 설계되었으며, 용량을 4GW까지 확장할 계획입니다.

PEM 전해조 시장의 주요 회사 목록:

• ITM 파워 PLC
• 지멘스
• 넬 ASA
• 플러그파워(주)
• 커민스 주식회사
• H-Tec 시스템 GmbH
• 그린수소시스템 A/S
• 넥스트하이드로젠솔루션즈(주)
• Teledyne 에너지 시스템, Inc.
• McPhy 에너지 S.A.
• 전기수소주식회사
• 하이스타AS
• 옴
• H3 다이나믹스 Pte. 주식회사
• 존 코커릴 그룹

최근 개발(확장/계약/제품 출시)

• 2025년 3월, 노르웨이 회사 Nel의 자회사인 Nel Hydrogen US는 2.5MW 컨테이너형 PEM 전해조에 대한 구매 주문을 받았습니다. 이 장치는 지역의 녹색 수소 생산 및 탈탄소화 노력을 지원하는 것을 목표로 하는 스코틀랜드의 애버딘 수소 허브 프로젝트용으로 지정되었습니다.
• 2025년 3월, Bosch는 PEM 전해조 부품 생산 시작을 발표하고 시스템 출력이 2.5MW인 두 개의 새로운 Hybrion PEM 전해 스택을 공개했습니다. 독일 밤베르크에서 제조된 이 부품은 4월부터 판매가 시작되어 이미 총 주문량이 약 100MW에 달하는 수소 기술 포트폴리오를 확장하려는 보쉬 전략의 일부입니다.
• 2024년 10월Amoy Island Hydrogen Technology(Aihytech)는 제8회 중국(포산) 국제 수소 및 연료전지 기술 및 제품 전시회에서 단일 스택 수소 생산 용량이 500Nm3/h인 획기적인 저이리듐 PEM 전해조를 선보였습니다. 이러한 발전은 이전의 200Nm3/h 벤치마크를 크게 뛰어넘어 이리듐의 희소성과 비용 문제를 해결하는 동시에 대규모 녹색 수소 생산을 위한 확장성을 향상시킵니다.