2025년 글로벌 수소산업 밸류체인별 전주기 기술, 시장 전망과 사업화 전략

Ⅰ. 글로벌 수소경제, 수소산업 실태와 대응 전략 29

1. 탈탄소를 위한 수소경제와 수소산업 개요와 장래 전망 29
1-1. 수소경제 개요와 장래 전망 29
1) 수소경제의 부상과 장래 전망 29
(1) 탄소경제에서 수소경제로 29
(2) 기후변화 대응과 지속가능 에너지 전환 31
(3) 청정수소, 넷제로 도달을 위한 필수 과제 34
2) 2050년 글로벌 수소경제 전망 36
(1) 2050년 그린 수소 생산 단가 전망 36
(2) 2050년 수소 무역(수출·수입국) 전망 37
(3) 2050년 국내외 수소 수요 전망 38
1-2. 수소산업 전주기 밸류체인 구조와 시장 전망 39
1) 수소 산업 전주기 밸류체인 구조와 주요 참여기업 동향 39
(1) 수소산업 전주기 밸류체인 구조와 특징 39
(2) 수소산업 밸류체인별 참여기업 동향과 전략 40
(3) 수소산업 밸류체인별 국내외 유력기업 현황 41
2) 수소산업 전주기 밸류체인별 기술 개요와 동향 42
(1) 수소 생산, 저장, 운송 부문별 기술 개요와 동향 42
(2) 수소 활용 부문별 기술 개요와 동향 44
3) 글로벌 수소산업 관련 시장 전망 45
(1) 글로벌 수소 수요 동향과 전망 45
(2) 2050년 글로벌 수소산업 시장 전망 48
1-3. 수소캐리어(청정 암모니아) 개요와 기술, 시장 전망 51
1) 수소캐리어(청정 암모니아) 개요와 특징 51
(1) 청정 암모니아 개요 51
(2) 청정 암모니아 도입비용 전망과 경제성 평가 53
(3) 글로벌 청정 암모니아 공급 전망 55
2) 국내외 주요국 청정 암모니아 산업 대응 전략 56
(1) 국내 청정 암모니아 산업 대응 전략 56
(2) 미국 청정 암모니아 산업 대응 전략 58
(3) EU 청정 암모니아 산업 대응 전략 60
(4) 중국 청정 암모니아 산업 대응 전략 61
(5) 일본 청정 암모니아 산업 대응 전략 62
(6) 호주 청정 암모니아 산업 대응 전략 65
1-4. 국내 수소산업 현황과 최근 동향 67
1) 국내 수소 산업 현황과 전망 67
(1) 국내 수소산업 사업체 현황 67
(2) 국내 수소 생산 시장 동향 72
(3) 국내 수소 저장·운송 시장 동향 75
(4) 국내 수소 활용 시장 동향 78
(5) 국내 수소 및 암모니아 도입 전망 82
2) 최근 국내 수소 산업 관련 규제개혁, 지원정책 동향 84
(1) 수소산업 육성을 위한 현장중심 규제혁신 방안 84
(2) 제7차 수소경제위원회 3대 안건 86
(3) 청정수소발전 입찰시장 87
(4) 수소연료전지 발전 클러스터 구축사업 99
(5) 수소차, 수소충전소 보급 지원 정책 109
(6) 2025년 기후·환경연구개발사업(수소분야, 과기정통부) 117

2. 글로벌 주요국 수소산업 대응 동향과 전략 120
2-1. EU, 유럽 주요국 수소산업 대응 동향과 전략 120
1) EU 수소산업 대응 동향과 전략 120
(1) EU 수소산업 시장 동향 120
(2) EU 수소산업 관련 정책 동향 125
2) 영국 수소산업 대응 동향과 전략 129
(1) 영국 수소 산업 시장 동향 129
(2) 영국 수소산업 관련 정책 동향 133
3) 독일 수소산업 대응 동향과 전략 138
(1) 독일 수소 산업 시장 동향 138
(2) 독일 수소산업 관련 정책 동향 142
4) 프랑스 수소산업 대응 동향과 전략 145
(1) 프랑스 수소 산업 시장 동향 145
(2) 프랑스 수소산업 관련 정책 동향 150
5) 이탈리아 수소산업 대응 동향과 전략 151
(1) 이탈리아 수소 산업 시장 동향 151
(2) 이탈리아 수소산업 관련 정책 동향 154
6) 네덜란드 수소산업 대응 동향과 전략 156
(1) 네덜란드 수소 산업 시장 동향 156
(2) 네덜란드 수소산업 관련 정책 동향 158
2-2. 미주(미국, 캐나다, 브라질) 수소산업 대응 동향과 전략 160
1) 미국 수소산업 대응 동향과 전략 160
(1) 미국 수소산업 시장 동향 160
(2) 미국 수소산업 관련 정책 동향 164
2) 캐나다 수소산업 대응 동향과 전략 172
(1) 캐나다 수소산업 시장 동향 172
(2) 캐나다 수소산업 관련 정책 동향 174
3) 브라질 수소산업 대응 동향과 전략 177
(1) 브라질 수소산업 시장 동향 177
(2) 브라질 수소산업 관련 정책 동향 182
2-3. 아시아(중국, 일본) 수소산업 대응 동향과 전략 183
1) 중국 수소산업 대응 동향과 전략 183
(1) 중국 수소 산업 시장 동향 183
(2) 중국 수소산업 관련 정책 동향 188
2) 일본 수소산업 대응 동향과 전략 193
(1) 일본 수소 산업 시장 동향 193
(2) 일본 수소산업 관련 정책 동향 199
2-4. 중동 및 기타(사우디, UAE, 호주, 인도) 수소산업 대응 동향과 전략 211
1) 사우디아라비아 수소산업 대응 동향과 전략 211
(1) 사우디 수소 산업 시장 동향 211
(2) 사우디 수소산업 관련 정책 동향 214
2) UAE 수소산업 대응 동향과 전략 215
(1) UAE 수소 산업 시장 동향 215
(2) UAE 수소산업 관련 정책 동향 217
3) 호주 수소산업 대응 동향과 전략 220
(1) 호주 수소 산업 시장 동향 220
(2) 호주 수소산업 관련 정책 동향 223
4) 인도 수소산업 대응 동향과 전략 226
(1) 인도 수소산업 시장 동향 226
(2) 인도 수소산업 관련 정책 동향 229

3. 국내 수소산업 관련 주요 정책과 추진 전략 230
3-1. 분산에너지 활성화 특별법 230
1) 분산에너지원 개념 및 주요 기능 230
2) 분산에너지 활성화 특별법 주요 내용 232
3) 통합발전소(VPP) 관련 에너지 산업·기술 동향 234
3-2. 신재생에너지보급 사업 239
1) 2025년 신재생에너지보급(건물지원)사업 239
2) 2025년 신재생에너지보급(주택지원)사업 240
3-3. 제5차 에너지기술개발계획(안) (2024∼2033) 241
1) 비전 및 추진 전략 241
2) 추진과제 및 세부 실행과제 242
(1) 무탄소에너지 확대를 위한 기술경쟁력 강화 242
(2) 유연하고 안정적인 에너지망 구축 248
(3) 에너지사용의 고효율·청정화 253
(4) R&D 혁신생태계 조성 257
3) 기대효과와 소관 부처 265
(1) 기대 효과 265
(2) 과제별 소관 부처 266

Ⅱ. 수소산업 전주기 밸류체인별 기술, 시장 동향과 전망 269

1. 수소 생산, 저장·운송 분야 기술, 시장 동향과 전망 269
1-1. 수소 생산 분야 기술개발 동향과 시장 전망 269
1) 수소 생산 기술 개요 269
(1) 수소 생산 기술 분류와 특징 269
(2) 수소 생산 기술별 기술성숙도 273
2) 국내외 수소 생산 시장 현황과 전망 274
(1) 글로벌 수소 생산 시장 동향과 전망 274
(2) 국내 수소 생산 시장 현황과 전망 281
3) 그린수소 생산 기술 및 시장 동향 286
(1) 그린수소 생산용 수전해 기술 동향 286
(2) 그린수소 생산 비용 전망 292
(3) 글로벌 그린수소 시장 전망 293
(4) 주요국 그린수소 생산 정책 동향 298
4) 블루수소 생산 기술 및 시장 동향 299
(1) 블루수소 개요와 동향 299
(2) 글로벌 CCUS 시장 동향과 전망 301
(3) 국내외 주요기업 CCUS, 블루수소 사업 동향 308
5) 청록수소 생산 기술 및 시장 동향 310
(1) 청록수소 개요와 동향 310
(2) 국내외 청록수소 시장 동향과 전망 316
6) 핑크수소 생산 기술 및 시장 동향 319
(1) 핑크수소 개요와 동향 319
(2) 국내외 원자력 기반 핑크수소 생산 프로젝트 현황과 사례 327
1-2. 수소 저장·운송 기술개발 동향과 시장 전망 334
1) 수소저장·운송 기술 개요 334
(1) 수소저장 기술 개요 334
(2) 수소운송 기술 개요 337
2) 액화수소 활용 수소 운송 기술 339
(1) 액화수소 활용 수소운송 방식 특징 339
(2) 액화수소 기술개발 동향 341
(3) 국내 액화수소 플랜트, 충전소 구축 동향 346
3) 암모니아 활용 수소 운송 기술 348
(1) 수소캐리어(운반체)로써의 암모니아 활용 348
(2) 암모니아 활용 기술 개발 동향 350
4) 국내외 수소 저장·운송 시장 현황과 전망 356
(1) 글로벌 수소저장·운송 시장 전망 356
(2) 글로벌 수소 파이프라인 현황과 전망 356
(3) 국내 수소 저장·운송 현황 359

2. 수소연료전지 분야 기술, 시장 동향과 전망 362
2-1. 수소연료전지 기술 개요와 특징 362
1) 수소연료전지 개요 362
(1) 정의 및 시스템 구성 362
(2) 수소연료전지 산업 특징 및 구조 366
2) 수소연료전지 기술 동향 367
(1) 수소연료전지 특징 367
(2) 전해질 종류에 따른 연료전지 분류 368
2-2. 국내외 연료전지 시장 동향과 전망 375
1) 글로벌 연료전지 시스템 시장 전망 375
2) 글로벌 연료전지 스택 시장 전망 382
3) 국내 연료전지 산업 현황 383

3. 수소 활용(모빌리티) 분야 기술, 시장 동향과 전망 385
3-1. 수소연료전지 자동차 기술, 시장 동향과 전망 385
1) 수소자동차 개요 385
(1) 정의 및 특징 385
(2) 수소자동차 개발 동향 390
2) 글로벌 수소자동차 시장 동향과 전망 399
(1) 글로벌 수소차 판매 동향(2024) 399
(2) 글로벌 수소차 시장 전망 401
3) 국내 수소자동차 보급 및 수소충전소 현황 403
(1) 국내 수소차 보급 현황 403
(2) 국내 친환경 상용차 시장 현황 405
(3) 국내 수소충전소 구축 현황과 계획 411
3-2. 기타 수송용 연료전지 기술개발 동향 414
1) 수소 항공기 개발 동향과 전망 414
(1) 수소 항공기 개요 414
(2) 국내외 수소 항공기 개발 동향과 대응 방안 417
2) 수소 UAM, 드론 개발 동향과 전망 423
(1) UAM, 드론 개요 423
(2) 국내외 수소 UAM, 드론 개발 동향 428
3) 수소 선박 개발 동향과 전망 435
(1) 수소 선박 개요 435
(2) 국내외 수소 선박 개발 동향 441
4) 수소 열차 개발 동향과 전망 444
(1) 수소 열차 개요 444
(2) 국내외 수소 열차 개발 동향 446

4. 수소 활용(발전) 분야 기술, 시장 동향과 전망 453
4-1. 수소연료전지 발전 개요와 기술 동향 453
1) 수소기반 발전기술 개요 453
(1) 기술 개요 453
(2) 보급 확대를 위한 방안 455
2) 글로벌 수소연료전지 발전 동향 455
(1) 글로벌 연료전지 발전기 시장 전망(2022-2030) 455
(2) 글로벌 발전용 연료전지 시장 전망(2019-2030) 456
3) 국내외 수소연료전지 발전 시장 동향 458
(1) 해외 수소연료전지 발전 시장 동향 458
(2) 국내 수소연료전지 발전 시장 동향 461
4) 건물용 연료전지발전 시장 동향 470
(1) 건물용 연료전지 시장 현황 및 전망 470
(2) 국내 건물용 연료전지 사업 동향 473
(3) 국내 건물용 연료전지 보급 과제와 대응전략 479
4-2. 수소·암모니아 발전 기술, 시장 동향과 전망 482
1) 수소·암모니아 발전 기술 개요 482
(1) 수소·암모니아 연료 발전 개요 482
(2) 글로벌 수소·암모니아 발전 비용 동향 482
2) 국내 수소·암모니아 연료 발전(혼소, 전소) 시장 동향과 전망 484
(1) 국내 수소·암모니아 연료 발전 시장 동향 484
(2) 국내외 수소·암모니아 연료 발전 주요 플레이어 동향 486

Ⅲ. 수소산업 유망 핵심기술 기술로드맵과 연구테마 493

1. 수소산업 관련 핵심 유망 기술 개발 전략과 로드맵 493
1-1. 제5차 에너지기술개발계획(수소연료전지) 기술로드맵(2024∼2033) 493
1) 건물 에너지자립률 향상을 위한 저온 연료전지 493
(1) 기술개발 목표와 로드맵 493
(2) 핵심기술별 개발내용 494
(3) 기술개발 기대효과 500
2) 분산전원용 고온 연료전지 경제성 확보 501
(1) 기술개발 목표와 로드맵 501
(2) 핵심기술별 개발내용 502
(3) 기술개발 기대효과 510
1-2. 수소산업분야 중소기업형 유망분야 전략기술 로드맵(2025∼2027) 511
1) 수소 연료전지 시스템 511
(1) 수소 연료전지 시스템 관련 특허동향 511
(2) 수소 연료전지 시스템 기술개발 로드맵 514
2) 100kW급 이하 소형 수소혼소식 가스엔진 발전기 519
(1) 100kW급 이하 소형 수소혼소식 가스엔진 발전기 관련 특허동향 519
(2) 100kW급 이하 소형 수소혼소식 가스엔진 발전기 기술개발 로드맵 522
3) 초소형 보조발전용 8kw급 수소엔진 527
(1) 초소형 보조발전용 8kw급 수소엔진 관련 특허동향 527
(2) 초소형 보조발전용 8kw급 수소엔진 기술개발 로드맵 530
1-3. 수소산업 미래소재 기술로드맵 534
1) 수소 미래소재 기술 개발의 필요성 534
(1) 수소소재 정의와 역할 534
(2) 수소 소재의 중요성 534
2) 수소소재 시장 환경 변화와 분야별 주요 이슈 535
(1) 글로벌 수소시장 환경 변화 535
(2) 수소 핵심 기술 이슈 536
(3) 수소 소재 이슈 536
(4) 수소 소재 공급망 이슈 536
3) 수소 분야 총괄 기술 로드맵(2022-2035) 537
4) 수소 분야 9대 세부 기술 로드맵 538
(1) PEM 수전해용 고가 금속 대체 소재 538
(2) 전기에너지 기반 청정수소 생산용 초응답형 전열소재 541
(3) 그린수소 생산용 해수직접활용 음이온교환막 수전해 소재 544
(4) 수소/전력 생산용 양방향 고체전기화학 셀 공기극 소재 547
(5) 액화수소 저장용 극저온 고인성 금속 소재 550
(6) 스마트 안전진단/관리용 극미소 임계변형 실시간 감지 융합소재 553
(7) 미래 모빌리티용 고출력밀도 연료전지 스택 핵심 소재 556
(8) 미래형 수소전기차용 고온 고분자막 연료전지 소재 559
(9) 중저온 초고성능 수소발전용 프로토닉 세라믹 연료전지 소재 562

2. 수소산업 관련 핵심 기술개발 연구테마 565
2-1. 2025년 신규 과제와 연구테마 565
1) 30kg급 수소상용차 충전시간 단축을 위한 고속충전 기반기술 개발 565
2) 청정수소 항만 물류 운송장비(AGV, 야드트랙터)용 연료전지 파워팩 개발 및 실증 567
3) 물류/산업 배후단지 컨테이너 하역장비(Reach Stacker)용 수소연료전지 파워팩 기술
개발 및 실증 570
4) 상용차용 과냉각 액체수소 충전 시스템 설계 기술 개발 572
5) 선박용 50kW급 암모니아 직접활용 SOFC 보조발전 시스템 개발 574
6) 차세대 수전해 기술 국제공동연구 576
7) 전력부하 변동 대응 가능한 고응답성 고분자 전해질막 연료전지(PEMFC) 기술 개발 578
8) 고효율(≥ 60%) 암모니아 직접 활용 kW급 SOFC 스택 기술 개발 581
9) 초고효율(≥ 68%) 고분자 전해질막 연료전지(PEMFC)를 위한 차세대 전극 핵심원천
기술 개발 584
10) 중저온 초고성능 PC-SOFC를 위한 차세대 초이온/초전하 전도성 소재 개발 587
11) 액화수소 인수기지(10만 톤/년) 위험성 평가 기술 및 안전기준 개발 590
12) 디지털트윈 플랫폼 기반 실시간 위험예측·제어 안전관리시스템 개발 592
13) 액화수소 인수기지 저장탱크 등 핵심설비 단열성능 평가 기술/안전기준 개발 594
14) 40,000m³급 액화수소 육상 이송 적·하역 시스템 안전성 평가기술 및 안전기준 개발 596
2-2. 2025년 그린수소 기술 자립 프로젝트 598
1) 고분자 전해질막(PEM) 수전해 스택 환경 모사를 위한 유동해석 및 대면적 특성 평가
기술 개발 598
2) 고분자 전해질막(PEM) 수전해 핵심 소재의 스택 모사 환경 특성 및 열화 메커니즘
분석·평가 기술 개발 600
3) 고온운전(≥ 90℃) 대응 고분자 전해질막(PEM) 수전해용 고성능 막전극접합체(MEA)
핵심 원천소재 기술 개발 603
4) 차세대 알칼라인 수전해 시스템에 스케일-업 적용 가능한 대면적 수소발생반응(HER)
전극 핵심기술 개발 605
5) 가압형 알칼라인 수전해용 차세대 이온 솔베이팅 분리막 개발 607
6) 모델링 및 실험 기반 알칼라인 수전해용 고성능 차세대 확산체 기술 개발 610
2-3. 2025년 계속 과제와 연구테마 613
1) 민군 공동 활용을 위한 정격 100kW급 이동형 수소연료 발전기 및 확장식 수소 공급
장치 개발 613
2) 200kW 이상급 선박용 연료전지 파워팩 개발 614
3) 연료전지 셀 제조 품질 안정화 기술개발 615
4) 탄화수소계 양이온교환 고분자막 양산 기술개발 616
5) 분산전원급 수소전소 가스터빈 기반 발전시스템 실증 617
6) 수소저장합금 저장시스템을 적용한 실내 물류용 수소지게차 및 수소충전시설 개발 618
7) 친환경 선박용 암모니아 수소추출기 통합형 PEMFC 시스템 개발 620
8) 500kW 이상급 분산발전용 고효율 수소전소엔진 발전기 시스템 국산화 실증 622
9) 수소충전소 핵심 설비 및 부품 효율 및 내구성 향상 624
10) 원전 전력 연계 저온 수전해 수소 생산 및 운영 실증 626
11) 모빌리티용 실내 수소충전소 및 고압 호스 안전성 검증/안전기준 개발 627
12) 암모니아 운송 배관(직경 200mm 이상) 위험성 평가 안전진단/안전기준 개발 628
13) 수소충전소용 100 kg/hr급 이오닉 피스톤 압축기 개발 629
14) 1 MW급 음이온 교환막 수전해 스택 및 시스템 630
15) 비금속 Flexible 수소 배관 및 접속재 국산화 기술 개발 632
16) (총괄) 수소상용차용 200kW급 대용량 단모듈 연료전지시스템 기술개발 633
17) (1세부) 대용량 단모듈 연료전지시스템 설계/제어 기술개발 634
18) (2세부) 수소상용차 전용 단모듈 연료전지 시스템 적용 파워팩 제어 및 효율 최적화
기술개발 635
19) (3세부) 대용량 단모듈 연료전지시스템 수소상용차 내구 실증 637
20) 수소상용차용 액체수소 저장 및 공급 기술개발 638