- 연료전지 산업에 대한 정책 강도가 크고 미래 성장성 전망은 긍정적 -
- 한국 기업은 중국 신에너지 자동차 시장 진출에 많은 기회가 보여 -

시장동향

연료전지(Fuel Cell)는 연료와 산화제를 전기화학적으로 반응시키어 전기에너지를 발생시키는 장치이다. 보통의 전지는 전지 내에 미리 채워놓은 화학물질에서 나오는 화학 에너지를 전기 에너지로 전환하지만 연료전지는 지속적으로 연료와 산소의 공급을 받아서 화학반응을 통해 지속적으로 전기를 공급한다. 연료전지는 전해질별로 양자 교환막 연료전지, 고체산화물 연료전지 등으로 나뉘며 이 중 고농도의 수소와 공기 중의 산소를 전기화학적으로 반응시켜 직류전력, 열, 물 등을 생성하는 전기 스택(Stack)은 양자 교환막 연료전지 시스템의 핵심 부품이다.

2016년 중국 공업정보화부는 <신에너지·에너지절약형 자동차 기술 로드맵, 节能与新能源汽车技术路线图>을 발표하며 2025년까지 수소차 5만 대(충전소 300기), 2030년에는 수소차 100만 대(충전소 1,000기) 시대를 열겠다고 밝혔다. 이후 2019년 중국 수소에너지연맹에서 발표한 <중국 수소에너지 및 연료전지산업 백서>에서는 수소에너지가 앞으로 중국 에너지 시스템의 중요한 구성부분이 될 것이라고 밝혔으며, 2020년 10월에는 중국자동차공정학회(中国汽车工程学会)에서  <신에너지·에너지절약형 자동차 기술 로드맵 2.0, 节能与新能源汽车技术路线图2.0>을 발표하며 기존 2016년 1.0로드맵 보다 더 구체적인 ‘중장기 신에너지 및 혼합 동력 차량에 대한 시장 점유 목표전략’를 표명했다.

신에너지·에너지절약형 자동차 기술 로드맵 2.0

자료 : 중국자동차공정학회(中国汽车工程学会)

앞으로도 중국 각 성, 시 지방 정부는 연료전지 산업과 관련하여 구체적인 발전전략을 잇달아 발표할 계획으로 동 산업의 정책 방향과 미래 성장성에 대한 전망은 긍정적이다. 2001년부터 연료전지 산업은 중국 국가 경제발전 5년 계획에 포함되어 국가 중장기 과학 기술 발전 계획, 전략 신흥산업 계획과 자동차 산업 계획 등의 주요 산업정책에서 ‘연료전지’는 주요한 키워드가 되고 있다. 2011년 중국에서 전기자동차 중점 프로젝트를 시작할 때 신에너지, 순수 전기, 하이브리드, 연료전지로 명확하게 구분하여 그 발전방향을 명시하였다.

중국의 연료전지 자동차 연간 생산량은 중앙 및 지방정부의 지속적인 인프라 건설과 보조금 정책에 따라 2017년 1,272대, 2018년 1,527대, 2019년 2,737대로 매년 증가하고 있는 추세이다.

2017-2020 상반기 중국 연료전지 자동차 생산량 및 증가 상황: 

자료 : 전담산업연구원(前膽產業研究院)

또한 2019년 전국 양회에서는 정부 업무보고 처음으로 '수소공급 등 인프라 건설 추진'을 제시하고 수소충전소 부대시설 건설과 보조금 정책, 연료전지 상용화를 장려함으로써 각 지방정부가 본격적으로 시행에 나서고 있다. 2017년 상하이(上海)시가 제1차 수소연료전지 자동차 발전 계획을 발표한 이래 각 지역 정부는 수소에너지와 연료전지 산업 계획을 집중적으로 내놓았으며 장자커우(張家口), 청두(成都), 쑤저우(蘇州)시에서는 수소 산업 확대와 연료전지 자동차 운행에 적극적이다.

특히, 쓰촨성 청두는 지역 차원의 투자와 정책적 지원을 아끼지 않고 있어 관련 기업도 한결 힘을 받고 있다. 매년 천대 이상의 수소연료전지 동력시스템 생산능력을 갖추고 있는 쓰촨성내 연료전지 생산기업인 동방전기(청두) 수소연료전지기술유한공사(东方电气（成都）氢燃料电池科技有限公司)의 뤼훙옌 부사장은 “자동차 제조업은 쓰촨의 주요 산업”이라며 “동방전기 수소연료전지 생산라인의 가동으로 전국 수소연료전지차 산업에서 쓰촨성이 한발 앞서게 할 것”이라고 자신감을 표시했다.  쓰촨성 경신청(四川省经济和信息化厅)에서는 이러한 동방전기의 생산능력이 쓰촨의 금년 및 내년도 수요를 만족시킬 수 있을 뿐 아니라 주변 지역에도 제공가능할 것으로 보고 중국 수소에너지의 해외진출을 위한 기초가 될 것으로 보고 있다.

중국 주요 성/시별 연료전지 자동차 보유 계획

자료 : 중국산업정보(中國產業信息)

경쟁동향

현재 중국 연료전지 산업의 문제점은 생산 원가가 높고 기술 수준이 낮으며 관련 산업 클러스터의 인프라가 아직 미흡한 상황이다. 연료전지의 핵심부품인 전기 스택(Stack)을 생산하는 대표기업으로는 다롄신원파워(大连新源动力), 신력과학기술(神力科技), 동방수소에너지(东方氢能), 우한중우(武汉众宇,TROOWIN), 밍티엔수소에너지(明天氢能)으로 독자적인 기술을 적극 개발하고 있으며, 일부 기업은 해외 선진 기술 도입을 전략적인 목표로 진행하고 있다.

수소 연료전지 엔진 시스템을 전문 생산하고 있는 이화통(亿华通公司)은 주로 버스, 트럭 등 상용차 분야에 적용되고 있어 중국 내 상용차 기업인  유퉁버스(宇通客车,YUTONG BUS), 베이치포톤(北汽福田,Beiqi Foton Motor), 중퉁버스(中通客车), 신롱버스(申龙客车), 지리상용차(吉利商用车, Geely Auto) 등과 깊은 협력관계를 맺고 있다.

또한 시웅다오투자(雄韬股份)는 이미 45~120kW 연료전지 엔진 및 38~75kW 연료전지 전자 스택(Stack)의 연구개발 및 시험생산을 마쳤으며, 각 완성차 기업과 협력하여 버스, 트럭, 공공위생 차량 등 다양한 연료전지 차종을 개발하고 있다.

중국 주요 연료전지 자동차 제조업체 및 관련 계획

자료 : 중국산업정보(中國產業信息)

연료전지의 핵심 부품 중 하나인 막전극의 중국 내 주요 제조기업으로는 우한 이공 신에너지(武汉理工新能源, Wuhan WUT New Energy), 홍지촹능(鸿基创能, Sino HyKey Technology), 쿤산쌍라이터(昆山桑莱特Jiangsu Yanchang Sunlaite), 난징동엔수소에너지(南京东焱氢能 Nanjing Doinpower Technology), 쑤저우친동(苏州擎动Hydrogine Technology) 등이 있다.

우한 이공 신에너지(武汉理工新能源, Wuhan WUT New Energy) 막전극 생산량은 연간 12만 장이고 생산능력은 연간 2만 제곱미터로 전 세계적으로 100개 넘는 고객사가 있으며 대부분 미국으로 수출되고 있다. 쑤저우 친동(苏州擎动Hydrogine Technology)는 자체 개발한 막전극 생산라인을 2019년 2월에 본격적으로 가동하면서 년 100만 장 생산, 그 생산액이 약 3억 위안에 이를 것으로 예상된다.

중국 막전극 시장 주요 공급기업의 제품 지표:

자료 : 중국산업정보(中國產業信息)

2018-2019년 중국 양자 교환막 연료전지 막전극 기술과 시장진행 현황

자료 : 중국산업정보(中國產業信息)

중국 국내에서 생산한 막전극은 해외 기술과의 격차가 비교적 크며 현재 흑연 양극판과 밀봉층을 국산화했지만 승용차에 사용되는 금속 양극판, 촉매제, 양자 교환막과 가스 확산층은 소량 생산만 가능해 여전히 수입 의존도가 높은 편이다.

중국 막전극 성능 외국 기술 대비 격차

자료 : 바이자하오(百家号)

2017년 이후 연료전지 산업은 비교적 빠른 속도로 발전하기 시작하여  BMW·다임러·GM·폭스바겐·도요타·혼다·현대 등 글로벌 완성차 기업 모두 연료전지 자동차 제품을 선보였다.

도요타는 이미 2017년 중국 장쑤(江蘇)성 창수(常熟)의 연구개발 센터에 수소충전소를 건설하여 시험 테스트 중이며 2018년 베이치포튼(北汽福田) 및 이화통(亿华通)과 협력하여 베이치포튼(北汽福田)에서 생산 및 판매되는 수소연료전지 버스에 도요타의 수소연료전지 전기스택 등 부품을 적용한 이화통의 수소 연료전지 파워 시스템을 탑재하고, 쑤저우 진롱（苏州金龙）에서 생산·판매하는 수소연료전지(FC) 버스에는 도요타의 FC 전기 스택 등의 부품을 적용한 상하이 재생 FC 시스템을 탑재할 계획이다.

현대자동차는 2021년 3월에 세계 최초의 해외 수소 연료전지 시스템 생산 및 판매기지 프로젝트를 광저우 개발구에 착공하여 2022년 하반기 완공 계획으로 총 20만 7000m² 부지에 수소연료전지 스택 공장, 수소 연료전지 시스템 생산, 연구개발(R&D)센터, 혁신센터를 포함한 복합기지가 조성된다.

유통구조

연료전지의 산업체인은 일반 공업제품과 달리 수소 연료, 막전극, 전기 스택, 촉매제 등 소재 및 부품 → 연료전지 동력시스템 → 연료전지 자동차 등이 상호 연결되는 특징을 지니고 있으며 상위의 수소 제조, 막전극, 전기 스택, 촉매제 등 원료와 부품 기업과 하위의 연료전지 자동차 제조기술 개발 및 설계부터 응용까지 대체 불가능한 밀접한 관계를 가지고 있다. 또한 자동차 제조기업의 기술 보호 전략에 따라 핵심 구조인 연료전지 시스템은 독립된 제품으로는 유통되지는 않고 있다. 이에 현재 연료전지 전문 개발기업은 완성차 제조기업과 기술 허가, 기술 이전, 생산 등 종합적인 패키지 형태로 협력을 진행하고 있다.
 

수입 동향

· 2020년 12월 21일 중국 국무원 관세세칙위원회의 '2021년 관세조정방안'에 따라 한국산 수입 관세율 4.2% 적용 

중국의 최근 3년간 국가별 수입 추이

（단위: 천 달러，%）

자료 ：www.kita.net

시사점

중국은 신에너지 자동차 산업을 발전시키기 위해 국가적인 차원에서 중장기 전략을 가지고 있고 각 지방정부에서도 관련 산업을 육성하고자 하는 의지가 강하다. 이에 이와 연관된 연료전지가 핵심 부품으로 성장 여지가 크나 아직까지 중국의 연료전지 기술은 비교적 낮은 상황으로 한국의 현대 및 두산 등 대기업이 가지고 있는 연료전지 기술이 중국보다 선진적으로 향후 중국 신에너지 자동차 시장에는 많은 기회가 있을 것으로 보인다.

2020년 11월 중국 국무원에서 발표한 신에너지 자동차 산업발전계획(2021-2035년)에 따르면 중국 연료전지 시장은 지금부터 2035년까지 최소 15년간의 거대한 성장기를 맞이하고 있고 신에너지 자동차 종류 중에서도 연료전지 자동차의 발전이 가장 기대되어 한국의 연료전지와 관련된 제조 설비, 재료와 부품, 연료전지 엔진 및 제어 기술이 중국 시장에 진출할 수 있는 가장 좋은 기회이기도 하다.

연료전지 산업체인 중에서도 현재 중국 기술이 상대적으로 성숙한 것은 수소제조 설비로 한국 기술과 장비는 중국에 비해 뚜렷한 장점이 없으나 어 중국 기업과의 응용기술 협력을 통해 중국 시장에 진출할 수 있다. 중국 연료전지 산업 시장에 한국의 제품과 기술이 진출할 수 있는 공간은  연료전지 산업체인의 상위 분야인 연료전지를 구성하는 주요 핵심 소재와 부품인 막전극, 전기 스택, 양극판, 촉매제, 가스확산층, 실링재 등이 있다.

또한 연료전지 엔진 및 제어 기술은 주로 공기 공급 제어, 수소 공급 제어, 수열 관리, 고장 진단, 출력 조절, 냉간 시동 제어, 스위치 기계 제어, 아이들 스피드 제어 등의 장치와 시스템을 포함하는 것으로 중국의 연료전지 핵심부품 및 엔진 제조기술이 초기 단계임에 따라 한국은 현대와 두산을 비롯한 글로벌 하이테크 기업들이 이미 중국 시장에 자리 잡고 있다.

따라서 중국 시장에 진출하는 진출 방향으로는 (1) 중국 연료 전지 제조 기업에 조립 공급 방식을 협력하거나, (2) 중국 기업과 공동 연구개발 형태로  설계 단계부터 진입하고, (3) 외국 연료전지 제조기업과 긴밀한 공급망을 구축하여 중국 시장을 공동으로 개척하며, (4) 자체적인 기술 장점을 중국 내 생산 경쟁력을 활용하여 공동 합작 또는 독자 형태로 법인을 설립을 설립하는 방법도 모색해 볼 수가 있다.

자료: 중국자동차공정학회(中国汽车工程学会),전담산업연구원(前膽產業研究院), 중국산업정보(中國產業信息), KITA, 소후 뉴스(搜狐新闻), KOTRA 청두무역관