수소에너지는 에너지원이 풍부하고, 에너지 밀도가 높으며, 오염물질을 배출하지 않는 대표적인 친환경 에너지로, 산업·전력·교통 분야의 탈탄소화 추진을 위한 화석연료의 대체에너지로 각광받고 있다.

중국 국가에너지국이 발표한 「수소에너지 발전 보고서(氢能发展报告)」에 따르면 2024년 중국의 연간 수소에너지 생산 및 소비 규모는 3650만 톤을 초과하여 세계 1위를 기록하였다. 또한 2024년 말 기준, 전 세계 재생에너지를 이용한 수소 생산 프로젝트의 누적 설비 용량은 연간 25만 톤으로 중국이 이중 절반 이상의 비중을 차지한다. 이처럼 중국은 글로벌 수소 산업 선도 국가로 부상하고 있다.

<수소에너지와 화석 연료의 차이점>

[자료: 중국 수소에너지 연맹 연구원]

중국 수소 시장, 그레이 수소에서 그린 수소로 전환 중

수소에너지는 제조 공정과 탄소 배출 여부에 따라 크게 3가지로 나뉜다. 산업 부산물 또는 화석 연료를 이용해 생산하는 그레이 수소, 화석연료에서 수소를 추출하는 과정에 탄소포집(CCS) 기술을 접목해 탄소 배출을 감축시킨 블루 수소, 그리고 풍력, 태양광 등 재생에너지만을 활용해 물을 전기분해하여 생산하는 그린 수소가 있다. 현재 중국의 수소 산업은 그레이 수소 비중이 압도적으로 높다. 중국 수소에너지 연맹의 2023년 통계에 따르면, 중국의 연간 수소 생산량 3500만 톤 중 석탄 화학 공정을 통한 수소 생산이 62%를 차지했고, 산업 부산물 수소가 19%, 천연가스 수소 생산이 18.1%를 기록했다. 물 전기분해를 활용한 그린수소 생산 비중은 0.7%에 불과하였다.

그린 수소는 탄소배출이 거의 없으며 에너지 효율이 높아 진정한 의미의 청정에너지라고 할 수 있다. 아직 상용화 단계에 접어들지는 못했지만, 전해수 기술이 발전하고 있고 재생에너지 원가가 하락하며 그린수소 생산이 상용화 단계로 접어들고 있어, 향후 그린 수소로의 전환은 더욱 빨라질 것이다.

<수소에너지의 종류>

[자료: 중국 국가 에너지국]

<중국의 수소 생산 방식 구조>

[자료: CIC 컨설팅]

수소 에너지 산업 가치사슬은 수소 생산-저장·운송-충전-활용으로 나뉜다. 최종적으로 수소는 교통분야(수소연료전지)와 산업 에너지(화학/제련/열병합 산업) 등에 활용된다.

<수소 에너지 산업 가치사슬>

[자료: 자스컨설팅]

늘어나는 시장 수요에 비해 부족한 공급

수소에너지 기술 발전에 따라 시장 수요는 꾸준히 증가하고 있다. 중국의 연간 수소 소비량은 2020년 기준 약 3342만 톤 수준인데, 탄소중립 목표에 따라 2030년 연간 수소 수요는 3715만 톤, 2060년에는 1억3000만 톤으로 증가할 전망이다. 전체 에너지원 중 수소에너지가 차지하는 비중도 2030년에는 5%, 2060년에는 20%에 달할 것으로 예상된다. 2060년 예상 수요량이 2024년 수소에너지 생산량의 약 3.5배에 달하는 것은 수소에너지 산업의 성장 잠재력을 보여준다.

<2020~2024년 중국 수소에너지 생산량>

(단위: 만 톤)

[자료: 자스컨설팅]

<2020~2060년 중국 수소에너지 수요 전망>

(단위: 만 톤)

[자료: 자스컨설팅]

중국의 수소에너지 산업은 매우 빠르게 성장하고 있다. 수소에너지 산업 규모는 2020년 1870억 위안이었지만 연평균 13% 이상의 성장률을 기록하며 2024년 산업 규모는 3720억 위안으로 커졌다. 2022년과 2023년의 성장률은 20.3% 이상을 기록했다. 2025년에도 정책지원과 기술 발전으로 전년 대비 21% 이상 성장하여 전체 시장 규모가 4500억 위안에 달할 것으로 전망된다. 향후 그린 수소 생산, 수소저장·수송 인프라 및 연료전지 적용 분야에서의 높은 수요가 수소 산업의 높은 성장을 견인할 것으로 예상된다.

<2020-2025년 중국 수소에너지 산업 규모 및 증가율>

(단위: 억 위안, %)

[자료: 자스컨설팅]

중국 수소에너지 발전 규모(서북지역-산시성, 간쑤성, 신장을 중심으로)

<2024년 중국 수소에너지 생산량 및 증감률>

(단위: 만 톤, %)

*증감률은 전년 동기 대비 증감률을 뜻함

[자료: 중국 국가 에너지국]

최근 중국의 각 성·시에서는 탄소중립 목표 달성을 위한 수단으로 수소에너지에 주목하며, 각종 수소에너지 육성 정책을 발표하고 있다. 중국 서북 지역에 속하는 섬서성(산시성, 陝西), 간쑤성(甘肃), 신장위구르족자치구(新疆)은 중국의 주요 생산 거점으로 수소에너지 산업을 적극 육성하고 있다.

<산시, 간쑤, 신장 수소에너지 산업의 특징 >

[자료: 중국 수소에너지 연맹 연구원]

중국 서북 지역은 석탄, 석유, 가스 자원이 풍부하고 화석연료 기반 수소 생산 비중이 높다. 동시에 풍부한 재생에너지 자원을 보유하여 막대한 그린 수소 생산 잠재력을 지니고 있다. 이처럼 서북 지역은 수소 지역의 주요 생산지이지만, 수소에너지의 주요 수요 지역인 동부 연안 지역과는 거리가 있어 수소 운송, 저장 인프라 구축 문제를 해결해야 한다.

<2024년 중국 수소 지역별 생산량>

[자료: 중상산업연구원]

적극적인 수소에너지 육성 정책

중국은 2022년 〈수소에너지 산업 발전 중장기 계획(2021-2035년)((氢能产业发展中长期规划(2021-2035年))〉를 발표하고 수소에너지의 생산·저장·수송·활용 전주기 산업 생태계 구축을 위해 노력하고 있다. 2025년/2030년/2035년 세 단계의 산업화 목표를 설정했으며, 이러한 정책의 주도 하에 중국의 수소에너지 산업은 빠르게 성장하고 있다.

<중국 수소에너지 산업 관련 정책>

[자료: 중국 국무원, 공신부 등 정부 공식 사이트]

주요 기업 현황

중국의 수소에너지 산업은 중국석화(中国石化), 중국석유(中国石油), 국가에너지그룹(国家能源集团) 등 대형 국유기업이 주도하고 있으며, LONGi와 같은 신재생에너지 기업들의 비중도 점차 높아지고 있다.  

<중국 주요 수소 생산 기업>

[자료: 중상산업연구원]

시사점

중국은 전 세계 최대 규모의 수소 생산국으로 아직 화석연료를 활용한 그레이 수소의 비중이 높다. 하지만 중국의 재생에너지 발전 설비 용량은 전 세계 1위로, 재생에너지를 활용한 저탄소 청정 수소에너지 생산 분야에서도 큰 잠재력을 지니고 있다. 향후 그린수소의 비중은 점점 높아질 것이며, 이에 따라 수소에너지 저장∙수송∙응용이 더욱 중요해질 것이다. 

한국은 수소연료전지, 수소 저장∙수송 분야에서 강점을 지닌 만큼 중국의 수소에너지 기업과 윈윈할 수 있는 협력 방안을 모색할 수 있다. 섬서수소그룹(陕西氢能集团)의 쉬충시(徐崇喜) 사업계획부 부장은 시안무역관과의 인터뷰에서 특히 한국기업과 연료전지 관련 협력이 유망하다고 밝힌 바 있다.

자료: 중국 수소에너지 연맹 연구원，중국국가에너지국，CIC컨설팅(CIC咨询)，자스컨설팅(嘉世咨询)，중상산업연구원，중국국무원, 공신부 등 정부 공식 사이트, KOTRA 시안무역관 종합