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중국 수소에너지 산업 발전 현황

  • 트렌드
  • 중국
  • 다롄무역관 한상은
  • 2021-09-30

- 중국 수소에너지 정책 실행 가속화 -
- 동북 3성 지역 최대 수소에너지 산업단지 다롄에 건설 중 -




발전현황 및 시장규모


1) 개요 및 시장규모


중국은 올해 3월 2030년 전에 국가 탄소배출량 정점을 찍고 2060년까지 탄소중립 달성을 목표로 하는 ‘3060목표(3060目标)’를 발표하면서 국가적으로 에너지체계를 청정 및 저탄소로 전환하는 작업에 이미 착수했다. 이중 수소에너지는 글로벌 ‘탈탄소’와 '탄소중립' 실현의 중요한 에너지원으로 꼽힌다.


2021년 7월 16일, 국무원 신문판공실 브리핑에서 펑화강(彭華剛) 대변인은 현재 1/3이 넘는 중앙기업들이 이미 수소 제조, 저장, 충전, 사용 등 수소 산업사슬에 진입했으며 관련 기술의 연구개발과 시범활용에서 일정 성과를 거두었다고 밝혔다. 특히 중국석유화공유한회사(SINOPEC, 이하 '시노펙'), 중국석유천연가스그룹(CNPC, 이하' 중국 석유'), 화창화공(华昌化工) 같은 주요 석유화학기업들이 수소에너지를 생산하고 있다. 이처럼 중국은 현재 중앙기업들을 중심으로 수소에너지 산업 발전을 추진하고 있다.


2019년 기준 중국 에너지 생산구조를 살펴보면 석탄 68.6%, 수력·원자력·풍력 18.8%, 석유 6.9%, 천연가스 5.7%이다. 수소에너지는 아직까지 생산량이 미비해 통계에도 포함되지 못했다. 그러나 '중국수소에너지산업발전보고 2020'에 따르면 2050년에 이르면 이 비중이 10%까지 확대될 것으로 전망된다. 중국의 수소에너지 시장은 2020~2025년 도입기를 거쳐 2030년 발전기, 2050년에는 성숙기에 접어들 것으로 전망되며 기간별 예측 수요량은 아래 표와 같다.


중국 수소에너지 예측 수요량

(단위: 만 톤)

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자료: 신재료정보NMT 


2) 수소인프라 및 연구분야


대표적인 수소에너지 인프라인 수소충전소를 살펴보면 중국은 2020년 말 기준으로 69기를 보유하고 있다. 이는 세계 3위 수준이며 같은 기간 일본이 142기로 1위, 독일이 100기로 2위를 차지하고 있다. 그 뒤를 한국(60기), 미국(49기), 프랑스(34기)가 잇고 있다. 또한 수소에너지 관련 기술 특허량으로 보면 2020년 중국이 보유한 관련 특허수는 1391건에 달한다. 2010년의 50건을 시작으로 매년 특허를 추가하고 있으며, 특히 2016년부터 출원속도가 빠르게 증가하여 매년 100건 이상의 관련 특허를 출원하고 있다.


2020년 말 기준 주요국 수요충전소 보유량

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자료: H2stations.org


중국 수소에너지 관련 기술 특허 출원량

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자료: 쳰잔산업연구원


중국은 수소에너지 관련 기술을 선점하고자 '2018~2020년 국가중점연구개발계획'에 따라 재생에너지 및 수소에너지 기술을 국가 중점 연구개발 프로젝트로 선정하여 5억 위안 이상의 연구개발비를 투입했다. 주요 연구분야는 수소 주입, 제조, 저장, 연료전지, 충전 등이다. 2018~2020년 기간 수소에너지 기술 산업사슬을 살펴보면 연료전지의 비중이 절반 이상을 차지하고 있으며, 제조와 저장 기술이 약 20%로 비슷한 비중을 차지하고 있다. 그러나 2021년부터는 연료전지의 비중을 32%까지 낮추고, 저장과 제조 기술의 비율을 각각 32%까지 늘릴 계획이다.


2018~2020년 수소에너지 기술 중점 산업사슬 분포

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자료: 2018-2020년 국가중점연구개발계획 및 첸잔산업연구원


중국 수소에너지의 발전 방향 - 그린수소


현재 중국의 주요 수소 생산방식은 천연가스를 개질하여 수소를 생산하는 ‘그레이수소’ 방식이다. 이 방식은 생산비용이 낮아 현재 전 세계 수소 생산량의 96%를 차지하고 있다. 그러나 그레이수소는 생산 과정에서 이산화탄소가 많이 발생해 진정한 ‘탄소중립’을 위해서는 ‘블루수소*’, ‘그린수소**’와 같은 수소 생산방식으로의 전환이 이루어져야 한다. 현재 중국 수소에너지 중 물을 전기분해하여 생산되는 그린수소의 비중은 4%에 불과하다. 따라서 중국도 산업 초창기인 현재는 그레이수소를 통해 산업의 발전을 추진하는 한편, 블루수소와 그린수소 생산을 위한 노력에도 박차를 가하고 있다.
  주: *) 수소 생산과정에서 나오는 이산화탄소를 포집, 저장하여 온실가스 배출을 줄인 수소
   **) 태양광, 풍력 등의 재생에너지를 통해 물을 전기분해하여 온실가스 배출이 없는 수소


중국의 전 공업정보화부 부장이자 현재 중국공업경제연합회의 회장을 맡고 있는 리이중(李毅中)은 "그레이수소는 사용 불가, 블루수소는 사용 가능, 폐수소는 재사용, 녹색수소는 목표방향”이라는 문구로 중국의 수소에너지 발전방향을 밝힌 바 있다. 또한 2020년 12월에 발표된 '중국 수소에너지 및 연료전지 산업백서'에 의하면 2050년이 되면 중국 전체 에너지원에서 수소에너지가 차지하는 비중은 10%가량 될 것이며, 그린수소가 주요 수소원이 될 것이라고 예측했다. 이를 위해 중국수소에너지연맹은 작년 12월 '저탄소, 청정수소 및 재생가능에너지의 표준 및 평가'를 발간해 세계 최초로 그린수소에 대한 표준을 마련했다. 구체적 온실가스 배출량을 기준으로 청정수소에 대한 기준을 설정했는데, 이 표준에 따르면 그린수소는 생산 과정에서 발생하는 온실 가스 배출 값이 4.90 kgco2e/kgh2보다 낮아야 한다.


관련 정책


중국의 수소에너지 및 연료전지 연구는 1950년대부터 시작됐지만 중국이 수소에너지를 본격적으로 키우기 위해 관련 정책을 내놓은 것은 ‘13.5 규획’부터이다. 2019년 정부보고서에 처음으로 수소에너지 산업 발전이 언급되기 시작했다. 2021년부터 2025년까지 중국의 5개년 경제계획을 결정하는 ‘14.5규획(14차 5개년 규획)’에서도 전략적 신흥산업으로 신에너지 산업을 꼽았다. 사실 중국은 ‘9.5 규획’부터 연속으로 신에너지에 대한 내용을 담아왔다. 이 중 최근 중국이 발표한 수소에너지와 관련된 정책 및 규범은 다음 표와 같다.


중국 산업에너지 관련 최근 정책

발표시기(발표부서)

정책명

주요 내용

2020.12

국무원

신시대의 중국 에너지 발전

그린수소 제조, 저장, 운반, 응용 등 수소산업체인 발전 가속화

2020.12

과기부 등

신에너지 자동차 보급, 응용, 재정 보조금 정책 통지

계도기간 이후 신에너지 차량에 대해 보조금을 지급하지 않고, 수소충전 인프라 구축 확대

2020.12

관세규칙위원회

2021년 관세조정방안에 관한 통지

연료전지, 순환펌프, 알루미늄 탄화규소 기판, 비소 등 신규 인프라 및 첨단기술 산업에 필요한 부품, 소재에 대한 관세 인하

2021.2

국무원

그린 저탄소 순환발전 경제체계 구축을 위한 지도의견

재생에너지 이용 비율을 높이고 지역 특성에 따라 각기 다른 재생에너지 인프라 구축 강화

2021.2

과기부

14.5 국가중점연구개발계획 ‘수소에너지기술’ 등 18개 중점 산업 사업신고 지침에 대한 의견수렴에 관한 통지

그린수소 생산, 저장, 운반, 응용 등 기술 표준화를 위한 4개 방향 및 19개 가이드라인 설정 

자료: 국무원 및 KOTRA다롄무역관 정리


 랴오닝성의 수소에너지 산업 현황


올해 6월 랴오닝성 다롄시 최초의 수소연료전지 버스가 시범운행을 거쳐 정식 운행에 들어갔다. 일명 '돌고래 요정'이라고 불리는 이 버스는  총 20대 규모로 '535번' 노선에 투입됐다.


다롄 최초의 수소 버스 및 충전소

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자료: 다롄시 공식 위챗계정


동북3성의 최대 항구도시이자 주요 석유화학 산업 도시인 랴오닝성 다롄시는 최근 자유무역구에 수소에너지 산업단지를 구성한다고 밝혔으며  초기 부지로 약 5만㎡를 지정했으며, 후기 부지로 30만 제곱미터를 지정했다. 해당 산업단지는 '플랫폼+산업'의 패러다임으로 운영되며 수소에너지 관련 과학기술을 바탕으로 응용 시범과 산업 클러스터 조성을 목표로 한다. 여기서 수소에너지의 연구, 기업의 인큐베이팅, 제조, 시범, 응용 등이 이루어질 예정이다.


현재 10개 이상의 수소에너지 프로젝트가 다롄시 자유무역구 수소에너지 산업단지에서 시작됐다. 자유무역구는 해당 프로젝트는 수소에너지의 인프라 구축, 기술개발, 응용 시범을 포함하고 있으며, 이를 통해 향후 수소 산업의 전반적인 산업사슬을 구축할 예정이라고 밝혔다. 랴오닝성은 현재 수소에너지 산업 프로젝트에 최고 1억 원의 인센티브를 제공하는 등 수소산업 발전을 적극적으로 모색하고 있다. 랴오닝성에서 발표한 관련 주요 정책은 다음 표와 같다.


랴오닝성 수소에너지 관련 주요 정책

발표시기

정책명

주요 내용

2016년 12월

랴오닝성 신에너지차 발전 실시 방안

2020년까지 신에너지차 생산능력을 30만 대까지 제고하고 신에너지 연료전지차의 산업화 달성

2021년 3월

랴오닝성 국민경제와 사회발전 제14차 5년 계획과 2035년 비전 목표 요강

랴오닝성 중점 개발 프로젝트 중 수소 산업을 지정

자료: KOTRA 다롄 무역관 정리


다롄시의 수소산업 주요 정책 및 지원방안


다롄시에는 중국 유일의 '청정에너지 국가실험실'이 운영되고 있다. 중국과학원 다롄화학물리연구소 내에 위치하고 있는 이곳은 그린수소 제조, 수소연료전지 기술 특허 등의 연구가 이뤄지고 있다. 다롄시는 또한 작년 '수소산업발전사업영도소조'를 설립해 '다롄시 수소산업 발전 가속화를 위한 지도의견', '다롄시 수소산업 발전계획', '다롄시 수소충전소 관리방법' 등의 일련의 정책을 발표했으며, 수소산업발전촉진협회, 랴오닝성 자동차공학기술학회를 중심으로 다렌시 수소산업 발전을 위한 기본적 생태작업에 나서고 있다.


다롄시는 수소에너지 중점 도시를 표방하며 시차원에서 수소에너지 산업 발전을 두 단계로 제시했는데, 첫 단계로 시범 적용 및 시장 육성 단계(2020~2025년)에는 현지 석유화학공업의 부산물인 수소자원을 활용하여 버스 및 물류분야에 수소산업을 응용하는 것이다. 이를 바탕으로 차츰 철도, 선박, 항구, 공항, 전기발전 등 분야를 확대하는 것을 목표로 하고 있다. 두번째 단계는 시장 확장과 규모화 발전단계(2025~2035년)로 수소제조, 저장, 운반 기술의 성숙화와 생산원가 절감 및 관련 인프라 완비를 통해 시 전체의 에너지원 중 수소에너지의 비중을 10%까지 끌어올리는 것이다. 다롄시는 2035년까지 자동차, 물류, 선박, 철도, 발전, 상업용 빌딩, 주택 등 분야에서 1000억 위안 규모의 산업을 조성하는 것을 목표로 하고 있다.


이를 위해 다롄시는 10억 위안 규모의 '수소산업 발전 기금'을 설립하기로 했으며, 수소에너지 연구개발에 최대 1000만 위안, 수소충전소 건설에 최대 900만 위안, 수소 충전소 운영에 최대 200만 위안의 연간 보조금을 지급한다. 또한 수소연료전지상용차, 소형수소에너지선박 구입 시 각각 최대 100만 위안과 200만 위안의 보조금을 지급하며, 일반 시민이 수소차를 구입할 때에는 최대 8만 위안의 보조금을 지급한다. 이외에도 수소 산업 관련 중대 프로젝트에 대해서는 사안별로 자금을 지원할 방침이다.


시사점 및 전망


중국은 국가차원의 탄소중립 목표 달성을 위해 수소에너지 산업 발전을 적극적으로 장려하는 중이다. 관련 법규와 제도를 마련하고 있으며, 이미 중앙기업들을 중심으로 수소에너지의 생산과 응용을 시작했다. 특히 특허출원량은 매년 몇 백 건에 이르고 있다. 지방정부들도 수소 관련 기업들의 연구개발 지원, 인프라 구축 지원, 수소차 구매보조금 지급 등 일련의 지원정책을 내놓고 있다. 이중 다롄시의 수소산업단지 조성 등 공격적인 행보가 단연 눈에 띄고 있다.


그러나 중국의 수소산업 역시 아직 초보단계에 머물러 있는 것도 사실이다. 리예 중국 국가에너지국 감독총괄은 "최근 유럽, 일본, 한국 등으로 대표되는 국가들이 수소에너지를 탄소중립 에너지 체계의 중요한 구성 부분과 친환경 경제의 새로운 동력으로 활용하고 있다. 현재 중국도 23개 성·시·자치구에서 수소에너지 계획과 지도 의견을 발표했으나, 14.5 기간 수소에너지의 핵심기술인 장비 수준을 계속 향상시켜야 하며 관련 기술 표준과 검증 및 감독 체계를 개선해야 한다"고 밝혔다. 수소에너지 산업의 궁극적인 발전을 위해서는 핵심기술인 그린수소 제조 확대 및 원가절감에 성공해야 하며 제조뿐 아니라 기술 표준화, 저장, 운반, 인프라 구축, 산업 응용 등 전반적인 발전이 동반돼야 할 것이다. 



자료: 중국수소에너지산업발전보고2020, 신재료정보NMT, H2stations.org, 쳰잔산업연구원, 국무원, 다롄시정부 및 KOTRA 다롄 무역관 자료 정리

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