차세대 고체산화물 연료전지 시장 커진다, SK·두산·HD현대 수주 각축전

자료출처 비즈니스포스트

일 자 2024.9.8

[비즈니스포스트] 급성장하는 고체산화물 연료전지(SOFC) 시장에서 국내 대기업들의 수주전이 치열해질 전망이다.

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SOFC는 고체인 세라믹을 전해질로 사용해 발전효율이 높고 수명이 길어 인산형 연료전지(PAFC)를 이을 차세대 발전용 연료전지로 꼽힌다. 올해부터 청정수소 발전 시장이 개화하면서 SOFC를 채택할 가능성이 높아지고 있다.

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SK에코플랜트가 SOFC 분야 세계 1위 기업 미국 블룸에너지와 합작법인을 세우고 국내 SOFC 분야에서 앞서가고 있지만, 경쟁사인 두산퓨얼셀, 후발주자인 HD하이드로젠 등도 SOFC 사업 확장에 적극 나서고 있어 향후 시장 경쟁 구도에 관심이 쏠린다.

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8일 발전업계 취재를 종합하면 수소에너지 발전 사업자 선정 결과가 하반기 속속 발표되거나, 곧 결과 발표를 앞두고 있다. 발전사업자들에 연료전지를 공급할 각 연료전지 기업들의 공급계약 확정 기대감이 높아지고 있다.

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국내 수소에너지 발전시장은 매년 1300GWh 물량의 일반 수소 발전 입찰과 올해 처음 실시될 예정인 연간 6500GWh 물량의 청정수소 발전입찰 등에 힘입어 시장 확대가 예상된다.

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올해 일반 수소 발전 입찰 결과는 오는 12일 발표될 예정이다. 청정수소 발전 입찰은 11월 시작해 12월 결과가 발표된다.

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최규헌 신한투자증권 연구원은 일반수소 발전시장을 통해 연 170~180MW 규모의 연료전지 시장이, 청정수소 발전시장을 통해 연 250MW가 넘는 규모의 연료전지 시장이 각각 형성될 것으로 예측했다.

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두산퓨얼셀, SK에코플랜트, HD하이드로젠 등 연료전지 사업을 하고 있는 대기업들의 행보도 바빠질 것으로 예상된다.

▲ SK건설(현 SK에코플랜트)가 2021년 SK어드밴스드의 울산공장에 설치한 고체산화물 연료전지(SOFC) 모습. < SK에코플랜트 >

국내 연료전지 시장은 두산퓨얼셀이 누적 설치용량 기준 절반 이상을 차지하며 선두로 평가 받고 있는 가운데 SK에코플랜트가 차세대 SOFC를 내세워 두산퓨얼셀 아성에 균열을 내고 있다.

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SK에코플랜트는 2017년 블룸에너지의 SOFC 제품 한국판권을 얻은데 이어 아예 2020년에는 미국 블룸에너지와 합작사 블룸SK퓨얼셀을 세웠다. 같은 해 경북 구미에 준공한 SOFC 공장은 생산능력은 2021년 연 50MW에서 2027년 400MW로 확장될 예정이다.

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블룸SK퓨얼셀은 SOFC 부품 국산화에 매진하고 있다. 수소발전 사업 입찰평가에서 국내 산업·경제기여도가 지표로 활용된 것을 염두에 둔 행보로 읽힌다.

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SK에코플랜트는 2022년 세계 최초로 SOFC 발전에서 발생한 열을 재활용하는 ‘열 공급형 SOFC’를 준공하면서 발전효율을 더 끌어올리는 등 그동안 SOFC 약점으로 지목된 발전단가를 보완하고 있다.

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두산퓨얼셀은 인산형 연료전지(PAFC) 위주로 국내 연료전지 시장을 석권해왔는데, 2020년 영국 세레스파워와 협력을 시작으로 SOFC에서도 성과를 만들고 있다.

▲ 두산퓨얼셀은 2025년 양산을 목표로 전북 새만금단지에 고체산화물 연료전지(SOFC) 생산공장을 짓고 있다. 사진은 두산퓨얼셀, 전라북도, 새만금개발청 관계자들이 2021년 12월24일 전북 군산에서 발전용 연료전지 양산시설 건립을 위한 투자협약을 체결한 뒤 기념 촬영하는 모습. <전라북도>

회사는 지난 3일 두산에너빌리티에 SOFC를 공급하는 계약을 체결했다. 정확한 계약규모와 설치용량은 밝히지 않았다.

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해당 계약 물량은 회사가 2025년 양산을 목표로 1558억 원을 들여 조성하고 있는 전북 새만금단지 SOFC 생산공장에서 출하될 것으로 예상된다. 이 공장의 SOFC 생산능력은 연 50MW이다.

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SOFC 분야에 새로 도전장을 낸 대기업도 있다. 바로 HD현대그룹의 신생 계열사 HD하이드로젠이다.

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그룹의 중간지주사 HD한국조선해양은 지난달 1400억 원을 들여 HD하이드로젠을 설립했고, 곧바로 SOFC 기술과 납품 실적을 보유한 핀란드 기업 ‘컨비온’을 인수하며 발전용 SOFC 시장에 진출했다.

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HD현대그룹은 2021년 3월 ‘수소드림 2030 로드맵’을 발표하면서 그룹의 미래 성장동력으로 수소 가치사슬 사업을 육성하기로 했다.

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이밖에 범한퓨얼셀, 미코파워 등의 국내 기업들이 발전용 SOFC 시장 진출을 계획하고 있다.

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국내에서 수소 발전에 필요한 연료전지 주기기의 수요가 늘어날 수밖에 없는 만큼, SOFC 시장도 점점 커질 것으로 예상된다.

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포춘비즈니스인사이트에 따르면 2023년 세계 SOFC 시장 규모는 16억7천만 달러(약 2조2100억 원)에서 2032년까지 152억 7천만 달러(약 20조3천억 원)으로 10배 가량 성장할 것으로 예상됐다.

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다만 일각에서는 SOFC가 PAFC를 완전히 대체하기까진 시간이 더 걸릴 것이란 관측이 나온다.

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연료전지 업계 관계자는 “전기효율 측면에서는 SOFC가 PAFC에 우위를 점하고 있고, 가격은 PAFC가 SOFC보다 저렴하다는 점 등 각각 장단점이 있기 때문에 발전 사업자가 필요로 하는 연료전지 종류는 다를 수 있다”고 했다. 신재희 기자