수소경제시대를 맞아 수소를 연료로 전기를 생산하는 연료전지 시장이 지속 성장하고 있는 가운데 우리나라의 연료전지 부품 국산화율이 낮아 이에 대한 지원이 필요한 것으로 나타났다.

한국수출입은행에 따르면 세계 수소 사용량이 2020년 9천만톤에서 2030년 2억톤으로 급증함에 따라 수소를 활용하는 연료전지 수요도 꾸준히 증가할 전망이다. 연료전지는 한국, 일본, 미국을 중심으로 초기 시장을 형성 중이며 2018년 2조2천억 원 수준의 시장이 연평균 30%씩 성장하여 2030년에는 약 50조원 규모가 될 것으로 추정되고 있다.

국내 연료전지 시장은 연평균 21% 성장세를 보일 것으로 추정하며 2018년 2,600억원 규모의 시장이 2030년에는 2조 5천억원 규모가 될 전망이다. 2018년 사용량을 기준으로 전세계 연료전지 시장에서 한국, 중국, 일본 등 아시아의 비중은 약 42%를 차지하며 큰 시장을 형성하고 있다.

국가별로 진행되는 수소산업 지원 정책으로 수소시장이 커짐에 따라 민간 기업의 투자 역시 활성화 되는 중이다. 한국의 경우 올해 수소산업에 SK, 포스코, 현대차, 한화, 효성에서 총 43조원 규모를 투자했다.

연료전지는 당분간 수소전기차 중심의 수송형 연료전지와 발전용 연료전지 위주로 성장할 전망이다. 2020년 상반기 전세계 연료전지 사용량 기준으로 휴대형은 0.03%, 수송형은 75.34%, 고정형은 24.63% 비율을 차지하였다. 국가별로 발표된 정책에 따라 수소전기차와 발전용 연료전지 보급은 더 늘어날 예정이다.

전세계 수소전기차 판매 대수는 연평균 58.6%의 빠른 성장세를 보이며 2030년에 수소전기차 시장은 100만대를 돌파하고 누적 350만대에 이를 전망이다. 발전용 연료전지는 한국과 미국이 주요 시장으로 2020년 한국은 세계보급량의 약 40%를 차지하는 것으로 추정된다. 전세계 발전용 연료전지 시장은 2030년까지 연평균 25~32% 성장할 전망이다.

연료전지 기술 수준은 미국, 일본, EU, 한국 순으로 높으며 한국은 특히 연료전지 보급이 가장 활발한 나라 중 하나이다. 2021년 1분기 수소전기차 판매량 기준으로 현대자동차와 토요타의 시장점유율이 97%를 넘기며 세계시장을 양분 중이다.

2020년 현대자동차의 수소전기차는 70%를 넘는 시장점유율을 보였으나 2021년 토요타의 미라이2가 출시되면서 2021년 1분기 현대자동차와 토요타의 수소전기차 시장점유율은 각각 46.2%와 51.3%로 점유율이 역전됐다.

미국, 일본, 독일은 연료전지의 핵심부품 기술력이 높은 것으로 평가되고 있다. 연료전지 관련한 특허 출원 건수는 일본이 가장 많으며 일본과 미국이 전체 출원 건수의 50% 넘게 차지하고 있다. 연료전지 종류별 국가 경쟁력은 PEMFC를 제외한 PAFC, MCFC, SOFC, DMFC에서 미국이 가장 앞서고 있다. 중국은 수소연료전지 자동차보다 상용차(트럭, 버스) 보급에 초점을 맞추었다. 그러나 아직 연료전지 기술 수준이 낮고 인프라가 부족하여 수입의존도가 높다.

한국은 연료전지의 핵심 부품 수입의존도가 높아 국산화를 추진 중이다. 부품을 해외에서 조달 시 연료전지 가격 상승요인으로 작용하고, 관리 대응이 늦어지는 문제가 발생하며 무역분쟁과 국제정세에 취약하다는 약점이 있다. 국내 연료전지 완성품은 높은 평가를 받으나 연료전지 핵심 부품은 수입에 의존한다. 전해질막, 기체확산층, 아이오노머, 탄소섬유 등 연료전지의 주요 부품과 소재는 주로 미국, 일본, 독일에서 수입하고 있다.

한국수출입은행은 “아직 경제성이 부족한 연료전지 활성화를 위해서는 정부 주도의 기술개발과 보급 정책과 구매 혜택 등 지원이 필수적이며, 고용유발 효과가 큰 연료전지시스템 소재부품 산업망 구축을 위해선 중소기업의 역할이 중요하다”라고 밝혔다.

또한 “수소연료전지 부품의 성공적인 국산화와 상용화를 위해서는 신뢰성 평가와 인증 제도를 마련하고 지원 방안을 모색해야 한다”라고 덧붙였다.

▲ 연도별 연료전지 시장규모(단위:천억엔, 자료:후지경제, 하이투자증권)