[월간특집-산업편] 각광받는 수소에너지, 기술 한계 극복·원가 절감이 관건
CSF 2021-04-26
□ 중국은 세계 최대 수소 생산국으로, 풍부한 자원은 수소에너지산업 육성의 물질적 토대가 되었음. 높은 에너지밀도와 고효율을 자랑하는 청정에너지 수소에너지에 전세계 관심이 쏠리고 있는 가운데, 중국은 수소에너지산업을 전략적 신흥산업 중 하나로 설정하고, 중국 중앙정부에서부터 지방정부에 이르기까지 전방위적 지원을 아끼지 않고 있음.
◦ 2019년 전국 양회(两会·전국인민대표대회와 전국인민정치협상회의) 정부공작(업무)보고에 수소에너지가 언급된 데 이어 2020년, 관련 정책 추진에 가속도가 붙으면서 중국 수소에너지 산업은 본격적으로 성장 궤도에 진입했음. ‘14차 5개년 계획’ 요강은 수소에너지를 중요한 첨단 과학기술 및 산업 변혁 분야로 설정하며, 산업 육성 가속화 계획 수립 등을 주문함.
자료 출처: 첸잔왕(前瞻网)
◦ 수소에너지 인프라 건설 및 연료전지산업의 발전을 지원하라는 중앙정부 방침에 따라 중국 각 지방정부들은 일련의 발전 계획 및 지원 정책을 마련하면서 수소에너지산업체인의 클러스터화 발전을 장려하고 있음. 잠정 통계 결과에 따르면, 현재까지 최소 23개 성(省, 성 내 도시 포함)이 수소에너지산업 육성 관련 정책 및 계획을 발표했고, △ 광둥성(广东省) △ 간쑤성(甘肃省) △ 허베이성(河北省) △ 산둥성(山东省) △ 네이멍구(内蒙古) △ 산시성(陕西省) △ 지린성(吉林省) △ 광시(广西) 등 10개 성·시는 ‘14차 5개년 계획에서 수소에너지를 강조했음.
- 가장 최근인 2021년 4월 7일, 베이징시 경제정보화국(经信局)은《베이징시 수소에너지산업 발전 실시방안(2021~2025년)(北京市氢能产业发展实施方案(2021-2025年), 이하 ‘방안’)》을 발표하고, 사회 공개 의견수렴에 돌입함. 《방안》은 먼저 동계올림픽과 동계 패럴림픽의 중대 시범사업을 기반으로 2023년 이전까지 국제 영향력을 갖춘 수소에너지산업체인 선두기업 5~8개를 육성하고, 징진지(京津冀, 베이징·톈진·허베이) 지역의 수소에너지산업체인 산업 규모가 500억 위안(약 8조 5,215억 원)을 돌파하도록 하며, 탄소 배출량을 100만 톤 감축할 것을 주문함. 또한, 수소충전소 및 주유·수소 충전 통합시설 등 탄력적인 모델을 확대하고. 수소충전소를 37개 건설하는 데에 힘쓰며, 연료전지 자동차 3,000대를 보급할 것이라고 밝힘. 《방안》은 2025년까지의 목표도 제시함. 2025년까지 수소에너지산업 규모화 보급을 위한 기반을 갖추고, 수소에너지산업체계 및 부대 인프라를 정비하며, 국제 영향력을 갖춘 수소에너지산업체인 선두기업 10~15개를 육성하고, 수소에너지산업 핵심부품 및 장비제조산업 클러스터를 구축할 것이라고 밝힘. 국제 일류 수소에너지 산업 R&D 혁신 플랫폼을 3~4개 구축하고, 징진지 지역의 수소에너지산업체인 산업 규모가 1,000억 위안(약 17조 원) 이상에 달하게 하며, 탄소 배출량 200만 톤 감축을 실현하기로 함.
- 광저우시(广州市)는 2020년 7월 말《광저우시 수소에너지산업 발전 계획(2019~2030년)(广州市氢能产业发展规划, 2019~2030年)》을 발표함. 해당 계획에 따르면, 광저우시는 2022년까지 광저우 수소에너지 및 연료전지 관련 기업을 100개 이상 육성하고, 대중교통 및 환경미화 영역의 연료전지차 비중이 30%보다 낮지 않도록 하며, 연료전지 승용차의 1,000대 규모 상업화 보급 및 응용을 실현한다는 방침임. 광저우시는 또한, 2030년까지 광저우 수소에너지 산업 생산액을 2,000억 위안(약 34조 4,460억 원) 이상에 달하게 할 것임.
- 안후이성(安徽省)은 2020년 10월《류안시(六安市) 수소에너지산업 발전 계획(의견수렴안(六安市氢能产业发展规划，征求意见稿)》를 발표함. 해당 계획은 ‘수소에너지산업을 2025년까지 100억 위안(약 1조 7,223억 원), 2030년까지 300억 위안(약 5조 1,669억 원) 규모로 키울 것’을 골자로 함.
자료 출처: 첸잔왕(前瞻网)
◦ 중앙 및 지방정부의 지원책에 힘입어 중국에서는 최근 수소에너지 관련 기업들이 급증하고 있음.
- 한 통계에 따르면, 2010~2014년 50개에 불과했던 중국의 연간 신설 수소에너지 기업 수는 2014년 전년 동기 대비 95% 증가한 100여 개에 달했고, 연간 신설 수소에너지 기업 수는 2019년에 이르러 전년 대비 47.76% 증가한 529개로 늘어남. 신설 수소에너지 기업은 2015~2019년 5년 동안 457% 늘어난 것임.
- 중국 기업정보 플랫폼 치차차(企查查)에 따르면, 2020년 상반기 기준, 중국의 수소에너지 관련 기업은 2,196개인 것으로 집계됨.
자료 출처: 첸잔왕(前瞻网)
◦ 지역별 분포를 보면, 광둥성에 가장 많은 380개 기업이 소재한 것으로 나타남. 이는 중국 전체 관련 기업의 17.34%를 차지하는 것임. 이와 함께 장쑤성과 산둥성이 각각 200개 이상, 150개 이상 기업을 보유하며 2위와 5위를 차지함.
중국과학원 다롄화학물리연구소(大连化学物理研究所)의 리찬(李灿) 연구원은 “광둥성 광저우의 경우, 수소에너지 산업 발전에 양호한 기반을 갖추고 있다. 중국 전국 대도시 중 선두”라며 “광저우시의 수소 제조 자원량은 광둥성 전체의 10%를 차지하고 있으며, 연간 수소제조 규모는 10만 톤 이상”이라고 설명함.
자료 출처: 치차차(企查查), 첸잔왕(前展望）
◦ 중국 수소에너지산업 규모는 향후 수 십 조 위안에 달할 것으로 전망됨.
- 중국수소에너지연맹(中国氢能联盟)이 발표한《중국 수소에너지 및 연료전지산업 백서(中国氢能源及燃料电池产业白皮书)》에 따르면, 중국 수소에너지 산업 생산액은 2025년 1조 위안(약 172조 2,300억 원)에 달할 것으로 전망됨. 또한, 2030년이면 중국 수소 수요가 3,500톤에 달하고, 중국 최종 에너지 체계 중 수소에너지 비중이 최소 5%를 차지할 것으로 예상됨. 2050년에 이르러서는 중국 최종 에너지 체계 중 수소 비중이 10%를 넘어서고, 산업 생산액은 12조 위안(약 2,066조 7,600억 원)에 육박할 것으로 전망됨.
- 《중국 수소에너지산업 발전 보고(2020년)(中国氢能产业发展报告2020)》는 수소에너지가 △ 교통운수 △ 에너지 저장 △ 공업 △ 건축 등 분야에 널리 사용됨에 따라 수서 수요가 현재의 2,000여만 톤에서 2050년 6,000만 톤까지 늘어나고, 수소에너지산업 생산액은 2050년 10조 위안(약 1,722조 3,000억 원)에 달할 것이라고 예측함.
-《중국 수소에너지산업 인프라 발전 청서(中国氢能产业基础设施发展蓝皮书)》는 중국 수소충전소를 2020년 100개, 2030년까지 1,000개에 달하게 할 것이라는 목표를 제시함. 2020년 11월 21일 기준, 중국은 총 88개의 수소충전소를 완공했고, 이중 운영에 투입된 충전소는 80개인 것으로 집계됨.
◦ 다만, 수소의 제조·저장·수송 비용 부담이 크고, 기술적 난이도가 높은 것 등이 수소에너지산업의 규모화·상업화 발전을 제약하는 요인으로 꼽힘.
- 샤먼대학교(厦门大学 중국에너지경제연구센터의 쑨촨왕(孙传旺) 교수는 “중국 수소에너지산업에 대한 미래가 밝게 점쳐지고 있지만, 수소에너지산업의 대규모 발전을 위해서는 두 개 문제를 해결해야 한다”라며 비용 절감과 핵심기술 난제 해결을 지적함. 쑨 교수는 “수소에너지의 화석연료 대체는 반드시 ‘경제성’이 전제되어야 한다. 최저 비용으로 에너지 전환을 완수하는 것이 관건이다. 또한, 핵심 기술 난제를 극복해야 한다. 시범 응용 프로젝트 수립 및 서비스 플랫폼 건설을 가속화함으로써 완전한 산업사슬을 형성하고, 이를 통하 상업화 과정의 실용성 문제를 해결해야 한다”라고 강조함.
- 중국공정원(中国工程院) 이바오롄(衣宝廉) 원사는 “연료전지의 상업화는 아직 도입단계에 있다. 먼저 핵심 소재 및 시스템 핵심 부품의 (중국)국산화를 실현하고, 양산을 실현해야 한다. 아울러 연료전지 스택의 비출력을 높이고 스택 비용을 절감하며, 전지 시스템의 안전성과 내구성을 높여야 한다”라고 지적함.
- 중국공정원 천쉐둥(陈学东) 원사는 “최근 몇 년간 중국 각지에서 수소에너지 열풍이 일었다. 주요 응용 대상은 신에너지자동차고, △ 장강삼각주(长三角) △ 주강삼각주(珠三角) △ 징진지 일대에 산업 클러스터가 다수 조성되었다”라며 “그러나 2050년까지 수소에너지가 기타 화석에너지를 완전히 대체하기란 불가능하다. 2050년에 이르러 수소에너지 비중이 선진국 기준 20%만 되도 상당히 양호한 것이고, 중국은 10% 내외가 될 것”이라고 분석함.
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