녹색 화학을 위한 이종 촉매 시장 규모, 유형별, 공정별, 최종 용도별, 성장 예측, 2025-2034

녹색 화학을 위한 이질적 촉매 시장 규모

2024년 글로벌 녹색 화학을 위한 이질적 촉매 시장은 41억 달러 규모로 평가되었으며, 2025년에는 44억 달러에서 2034년에는 87억 달러로 성장할 것으로 예상되며, 연평균 성장률(CAGR)은 8%일 것으로 전망됩니다. 이는 Global Market Insights Inc.가 최근 발표한 보고서에 따르면입니다.

• 코로나19 봉쇄 기간 동안 이질적 촉매는 그 잠재력을 입증했습니다. 녹색 화학 및 이질적 촉매 분야의 R&D 활동이 성장하며, 2023년에는 4,230편 이상의 동행 심사 논문이 게재되어 2019년 대비 8% 증가했습니다. 산업 분야에서는 국제 에너지 기구(IEA)가 Ni-Mo 수소 처리 촉매의 영향으로 재생 디젤이 6.8Mt 증가한 것으로 보고했습니다. 경제적 어려움에도 불구하고, 유럽 연합과 중국 지역에서는 유황 및 CO2 배출 규제에 대응하기 위해 정유 공정 개선을 위해 촉매에 대한 투자가 지속되었습니다. 2020년 이후 원유 가격 변동보다는 촉매 산업에 영향을 미치는 규제가 주요 요인이 되었습니다.
  
• 2022년에는 공급망 혼란이 큰 영향을 미쳤습니다. LME에서 알루미나와 팔라듐 가격이 각각 33%와 11% 상승하며, 제조업체는 지각 풍부 스피넬 산화물과 제올라이트를 고려하기 시작했습니다. 그럼에도 불구하고 수요는 여전히 강했습니다. 중국 14차 5개년 계획은 2025년까지 20Mt의 바이오 기반 화학 물질 생산을 목표로 하며, Zr 기반 MOF 촉매에 대한 연구 지원금이 지급되었습니다. Web of Science에 따르면 2023년에는 녹색 촉매 관련 논문이 5,110편으로 전체 화학 분야 성장률 대비 4% 증가했습니다. 미국과 캐나다에서 CO2를 에틸렌으로 전환하는 산업 시범 프로젝트에서는 Ag/CeO2 촉매를 사용해 8,000시간 동안 65%의 파라데이 효율을 달성하며 대형 적용의 가능성과 경제성을 입증했습니다.
  
• 2023-2024년은 기후 변화와 지속 가능한 개발과 관련된 지질정치적 문제와 녹색 촉매의 사용이 중심이 되었습니다. 미국 인플레이션 감축법은 369억 달러의 기후 예산으로 26억 달러 이상의 투자를 암모니아 및 촉매 SAF, 플라스틱 재활용 사업에 유치했습니다(DOE Loan Office, 2023). IRENA는 화학 합성으로의 전력 공급이 30배 증가할 것으로 전망하며, 이는 주로 암모니아 화학 합성에 의해 주도될 것으로 보입니다. 알칼리-Ni 촉매를 사용해 2030년까지 1kg당 50달러의 비용과 15GW의 전력 화학을 달성할 것으로 예상됩니다. 2024년에는 이질적 촉매 분야가 노벨 화학상 수상자 중 12%를 차지할 것으로 예상되며, 이는 이 분야가 특수 분야에서 주류로 전환되고 있음을 보여줍니다.
  

녹색 화학을 위한 이질적 촉매 시장 동향

• 지구 풍부 금속 대체— 2022년에는 LME에서 팔라듐과 루테늄 가격이 각각 38%와 11% 상승하며, 제조업체는 경제적으로 더 유리한 Fe-Ni 스피넬 산화물과 제올라이트 캡슐화 Cu 및 Mn-페로브스카이트를 고려하기 시작했습니다. 2023년 Clariant의 CATOFIN® 업데이트에서는 60%의 Cr을 마그네슘 알루미네이트로 대체했으며, 프로판 탈수소화 효율을 유지하며, 가격 헤징이 산업 전반의 R&D의 주요 목표임을 보여주었습니다. 
  
• CO₂-to-X 시범 프로젝트가 실험실에서 현장으로— 국가 순수 탄소 계획에 대한 대응으로 산업 시범 프로젝트가 활발히 진행되고 있습니다. Twelve의 2023년 새크라멘토 유닛은 Ag/CeO₂를 사용해 연간 150t의 CO₂를 전자 메탄올로 전환합니다.gas-diffusion 전극은 런콘의 폴리올 공장에서 Zn-Cr 촉매를 사용하여 프로필렌 산화물을 제거하고 포집된 CO₂를 추가합니다. 이러한 가시성은 전자 제트 연료용 고체 촉매에 대한 벤처 투자 거래를 연간 45% 증가시키고 있습니다.
  
• AI 기반 설계 및 디지털 트윈— 구글 딥마인드의 2023년 GNoME 모델은 고속 DFT 스크리닝에 소요되던 몇 주간의 작업을 단 일야에 완료했습니다. 이 모델은 220만 개의 안정적인 무기 결정체를 예측하고, 즉시 700개의 촉매 표면을 유망한 것으로 식별했습니다. 유사한 결과는 AspenTech 트윈을 사용하여 BASF의 촉매 비활성화를 시뮬레이션하고 파일럿 주기를 30% 줄이는 데 사용되고 있습니다. 현장 스펙트로스코피와 클라우드 분석을 결합하면 개념에서 공장까지의 기간이 단축되며, 이는 데이터 기반 신규 진입자를 유치하는 추세입니다.
  
• 플라스틱 및 바이오매스용 촉매 순환— EU의 2024년 포장물 규제는 25% 재생 콘텐츠를 의무화할 예정이며, 이는 PET를 95% 선택도로 단량체로 분해하는 고체 산성 제올라이트에 대한 관심과 투자를 더욱 높일 것입니다. 바이오매스와 탑소의 HEFA 공장은 2020년 이후 사용된 식용유를 SAF로 70% 전환하는 독점 Co-Mo 촉매를 사용합니다. 동시에 폐기물에서 가치 창출하는 채널이 두 자리 수의 촉매 수요를 견고히 지원합니다.
  

녹색 화학을 위한 이질 촉매 시장 분석

유형별로 시장은 금속 기반 촉매, 금속 산화물 촉매, 제올라이트 기반 촉매, 금속 유기 프레임워크(MOF), 탄소 기반 촉매로 세분화됩니다. 금속 기반 촉매 세그먼트는 2024년 USD 14억의 가치를 기록했으며, 2025-2034년 기간 동안 7.6%의 연평균 성장률(CAGR)로 확대될 것으로 예상됩니다.

• 제조업체는 팔라듐이 풍부한 제형을 풍부한 Ni, Cu 및 Fe 합금 또는 혼합 산화물 페로브스카이트 유사체로 교체하여 원자재 비용을 40% 절감하고 있습니다. 병행 R&D는 귀금속 입자를 저가 골격과 결합하여(예: Pt-Ni 나노 클러스터 또는 Au-CeO₂) 전환 빈도를 일치시키며 가격 변동성을 헤지하고 있습니다. 2023년 이중 금속 시스템에 대한 특허가 28% 증가했습니다.
  
• 아키텍처 공학은 두 번째 비즈니스 파도입니다. 계층적 제올라이트, 결함이 많은 Zr-MOF 및 그래핀으로 감싼 Co 나노 입자는 확산 경로를 단축하고 안정성을 높여, 공장이 촉매 수명을 8,000시간 이상으로 연장할 수 있습니다. AI 기반 표면 모델링과 구독 기반 재생 계약과 결합하면 공급업체는 재발 수익을 확보하면서 사용자에게 15% 낮은 운영 비용을 제공할 수 있습니다. 이는 아시아 태평양 지역의 ESG 조항이 강화되는 가운데 매우 중요합니다.
  

공정별로 녹색 화학을 위한 이질 촉매 시장은 산화 공정, 수소화 및 환원, 산-염기 촉매 반응, C-C 결합 형성 반응, 광촉매 및 전기 촉매 공정으로 세분화됩니다. 산화 공정은 2024년 USD 11억의 가치를 기록했으며, 2025-2034년 기간 동안 7%의 연평균 성장률(CAGR)로 확대될 것으로 예상됩니다.

• 탈탄소화 목표는 반응 클래스를 전기화된 저온 플랫폼으로 수렴시키고 있습니다. 산화 및 수소화는 increasingly 물 전기 분해 인프라를 공유하며, 운영 비용(OPEX)을 가스에서 재생 에너지원으로 전환하고 있습니다. Electracy와 같은 스타트업은 산소 발생과 선택적 수소화 사이에서 전환되는 NiFe/CoP 이중 기능 전극을 배포하여 CO₂를 45% 줄이고 있습니다. 결과적으로 화학적 및 전기화학적 조건에서 성능을 인증하는 크로스 호환 이질 촉매에 대한 수요가 급증하며, ESG 목표가 강화되는 가운데 공급업체에 유리한 환경이 조성되고 있습니다.
  
• 프로세스 강화의 두 번째 파는 더욱 복잡한 프로세스에 초점을 맞추고 있습니다. 연속 유동 마이크로리액터는 현재 한 스키드 내에서 산-염기 반응, C-C 결합 및 광촉매 반응을 멀티플렉싱할 수 있어 용매 사용량을 30% 줄이고 주기 시간을 반으로 단축할 수 있습니다. 2023년 존슨 매시의 Nitro Flow® 라인은 이 모델의 대표적인 예시입니다: 촉매 카트리지는 임대되고 디지털로 모니터링되며 쌍둥이 모델로 관리되며, 현장 카트리지 재충전은 원격으로 제어되어 연금 수익을 창출하고 동시에 최종 사용자의 Scope-3 회계 및 탄소 준수 요구 사항을 충족시킵니다.

용도별로, 녹색 화학의 이질 촉매 시장은 석유화학 및 정유, 특수 화학 및 제약, 환경 응용, 폴리머 및 플라스틱 생산으로 세분화됩니다. 석유화학 및 정유 세그먼트는 2024년 13억 달러의 규모로 가장 크며, 2025-2034년 기간 동안 연평균 8.9% 성장할 것으로 예상되며, 2024년 전체 시장 점유율의 31.3%를 차지했습니다.

• 정유는 여전히 이질 촉매의 대부분을 흡수하지만, 비즈니스 모델이 변화하고 있습니다. 현재 NiMo 촉매 하에서 수지 및 사용 후 조리용 기름을 처리하는 수소 처리 장치는 유로 6 및 IMO 2020 규정을 충족시킵니다. 재생된 FCC(유체 촉매 크래킹)는 의도적인 프로필렌 수율을 추구하고 있습니다. 향미 최적화를 위해 정유 스키드는 Pt-Sn 합금으로 개조되어 방어적 운영을 동적 수익 창출 자산으로 전환시킵니다.
  
• 위와 비교하여 정유 분야의 하류 통합 운영은 더 발전되고 복잡해졌습니다. 동시에 새로운 MnOx 및 CuZnO 촉매는 1.5 t d-¹ 메탄올 다운드래프트 VOC(휘발성 유기 화합물) 제거 촉매를 통해 CO₂ 메탄올 변환을 시연하고 있으며, 제올라이트 프로필렌 부스터는 폴리오레핀 정유를 강화하고 화학적으로 재생된 폴리오레핀을 지원합니다.

• 2024년 북미 녹색 화학 이질 촉매 시장은 12억 달러 규모로 평가되며, 인플레이션 감축법에 따른 인센티브로 인해 2034년까지 26억 달러 규모로 성장할 것으로 예상됩니다. 2024년 시장은 9억 8690만 달러 규모로 평가되며, 2034년까지 20억 달러 규모로 성장할 것으로 전망됩니다.
  
• CO₂-to-ethylene, e-jet 연료 및 재생 디젤 플랜트의 확장을 지원하는 대출 보증 및 45V 수소 세액 공제금은 존슨 매시, 알베마를 및 Twelve과 같은 신흥 기업이 생산하는 내구성 있는 Ag, CuZn, NiFe 촉매에 대한 지속적인 수요를 보장합니다.
  
• 한편, 미국 셰일 파생물은 하이브리드 전기-열 반응기의 저렴한 원료를 제공하고 있습니다. 운영자는 촉매, 디지털 트윈 및 METAL 구매 백 프로그램의 완전한 패키지를 묶은 다년 계약에 increasingly 서명하고 있으며, 이는 국내 공급망을 개선하고 가격 변동성을 줄이기 위해 설계되었습니다.
  
• 유럽은 2024년 총 시장 규모가 10억 달러로, 2034년에는 22억 달러로 성장할 것으로 예상됩니다. 독일의 시장 규모는 2024년 2억 1230만 달러로, 2025-2034년 기간 동안 연평균 7.6% 성장할 것으로 전망되며, 이는 순환 경제 지침이 심화되면서 발생합니다.
  
• 독일 정유업체들은 폐유 처리용 하이드로크래커를 개조하는 반면, 화학 대기업들은 플라스틱 탈중합을 위한 Mn 촉진 페로브스카이트를 시범 운영하고 있습니다.
  
• 아시아-태평양 지역은 2024년 13억 달러에서 2034년 29억 달러로 성장하며, 대규모 정유 시설 업그레이드와 적극적인 탄소 중립 정책으로 세계 시장을 선도할 것으로 예상됩니다. 중국 시장은 2024년 6억 1200만 달러 규모이며, 2025년부터 2034년까지 연평균 8.3% 성장할 것으로 전망됩니다. 
  
• 중국의 국가 지원 프로판 탈수소화, 바이오 제트 연료, CO2-메탄올 복합 시설이 빠르게 확장되면서, 제올라이트 및 Ni-Mo, Ag-CeO2 촉매에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 국내 생산업체들은 희토류 자산을 확보하며 원자재 비용을 낮추고, BASF, 클라리언트, 톱소에와 장기 계약을 체결하고 있습니다. 
  
• 2024년 라틴 아메리카 지역의 녹색 화학을 위한 이질 촉매 시장은 3억 1200만 달러 규모이며, 2034년까지 6억 400만 달러로 성장할 것으로 예상됩니다. 이는 지역 내 풍부한 바이오매스 자원과 적극적인 재활용 정책에 기인합니다. 브라질 시장은 2024년 1억 1600만 달러 규모이며, 2025년부터 2034년까지 연평균 7.4% 성장할 것으로 전망됩니다.
  
• 브라질의 바이오 정유 시설은 바가스 가스를 합성가스, 에탄올, 대두유로 전환하는 데 필요한 Co-Mo, CuZnO 및 제올라이트 촉매를 생산합니다. 이는 RenovaBio 크레딧을 해제하고 등급 SAF 수출에 기여합니다.
  
• 중동 및 아프리카 지역은 2024년 2억 1200만 달러에서 2034년 4억 400만 달러로 성장할 것으로 예상됩니다. 사우디아라비아 시장은 2024년 1억 달러 규모이며, 2025년부터 2034년까지 연평균 8.1% 성장할 것으로 전망됩니다.
  
• 사우디 아람코와 사우디 베이직 인더스트리(SABIC)는 비전 2030에 따라 탈로우와 피롤리시스 오일을 공동 처리하는 하이드로트리터를 개조하고, NEOM과 함께 톱소에와 BASF와의 상위급 암모니아 공급 계약과 전략적 피롤리시스 오일 프로젝트에 공동 자금을 투자하고 있습니다.
  
• 주베일과 담맘의 신규 재생 허브는 FCC 및 하이드로크래커 촉매의 교체 주기를 단축시킵니다. 현지화 인센티브와 결합된 이 허브들은 기술 이전 협력에 따른 합작 투자 협정을 통해 숙련된 인재 양성과 유치에 기여하고 있습니다.
  

녹색 화학을 위한 이질 촉매 시장 점유율

• BASF SE, 클라리언트 AG, 에보닉 인더스트리 AG, 존슨 매튜, 알베마를은 2024년 글로벌 시장의 43.6%를 점유했습니다.
  
• BASF는 10.9%의 시장 점유율을 차지하며, 제올라이트 IP 포트폴리오가 가장 크고, 크래들 투 그레이브 재생 서비스를 제공하며, 완전히 통합된 금속 조달 시스템을 보유하고 있습니다. CATOFIN® 및 EnviCat® 제품군을 활용해 아시아의 석유-바이오 공동 처리 개조를 선도하며, 녹색 촉매 시스템과 연계해 시장 점유율을 유지하고 있습니다. 또한 다년 계약 성능 보증을 제공해 가격 경쟁력을 확보하고 있습니다.
  
• 에보닉과 존슨 매튜는 시장 규모보다 특화된 촉매에 대한 전문성이 더 큰 경쟁력을 확보했습니다. 존슨 매튜는 2024년 7.3%의 시장 점유율을 차지하며, L-Meth™ 및 HyMET™ 전자 촉매를 활용해 지속 가능한 항공 연료 생산 시장에서 새로운 기회를 모색하고 있습니다.
  
• 미국 남부 리튬 풍부 지역을 기반으로 한 알베마를은 알칼리 촉매를 생산해 재생 디젤과 CO₂-화학물질 순환 과정. 이는 글로벌 수익의 중상위 단일 자리 백분율에 기여합니다. 알베마를의 다층 방어 구조 내에서, 전하 및 독점적 웨더드 배터리 표면 과학과 함께 활발한 시장 형태학이 배터리 등급의 중요한 금속과 결합됩니다.
  

그린 화학을 위한 이질 촉매 시장 기업

그린 화학을 위한 이질 촉매 산업에서 활동하는 주요 기업은 다음과 같습니다:

• BASF SE
• Clariant AG
• Evonik Industries AG
• Johnson Matthey plc
• Albemarle Corporation
  
• BASF SE: 약 10.9%의 시장 점유율을 보유한 BASF는 수직 통합 금속 조달과 수소 처리 및 CO₂-to-methanol 공장용 300개 특허 제올라이트 라이브러리를 활용합니다. 회사는 SpinCat-Ni™ 지상 풍부 촉매를 출시하고 JGC와 AI 기반 형식을 위한 협력을 강화하며, 출생부터 폐기까지 서비스 계약을 강화했습니다.
  
• Clariant AG: 약 10%의 시장 점유율을 보유한 클라리안트는 크로뮴 프리 CATOFIN® 및 EnviCat® VOC 제품 라인으로 플라스틱 업사이클링 및 바이오 프로판 프로젝트를 성공적으로 수행하고 있습니다. 클라리안트는 지역 생산 능력을 확보하고 2024년 중국 자싱에 7000만 달러 규모의 촉매 공장을 건설하며 망간 촉진 프로판 탈수소화 기술을 발전시키고 있습니다.
  
• Evonik Industries AG: 약 8.6%의 시장 점유율을 보유한 에보닉은 연속 반응기에서 확산 경로를 단축하는 특수 혼합 산화물 및 중공 실리카 촉매를 개발하고 있습니다. 회사는 2023년 IBM Watson 모델링을 통합한 고속 로봇을 갖춘 마를 "촉매 스마트 허브"를 개설하며 개발 주기를 25% 단축하고 순환 플라스틱 고객에 집중하고 있습니다.
  
• Johnson Matthey plc: 약 7.3%의 시장 점유율을 보유한 JM은 저온 수소화 및 CO₂ 전기 전환에 특화되어 있습니다. 2023년 출시된 HyMET® Ag–CeO₂ 가스 확산 전극은 DOE 보조금으로 벤치마킹되어 JM을 e-제트 연료 공장 라이선서로 위치시키고 귀중한 금속 회수 네트워크를 통해 귀금속 회수 흐름을 보장합니다.
  
• Albemarle Corporation: 6.8%의 시장 점유율을 보유한 알베마를은 리튬 브린 전문 지식을 활용하여 재생 디젤용 강력한 알칼리 촉진 수소 처리 촉매를 제조합니다. 2024년 네스테와 체결한 MoU는 루이지애나에 재생 단위를 공동 위치시키고 인플레이션 감축법 혜택을 활용하며, 정유소 FCC 첨가제 이상의 바이오 연료 가치 사슬로 알베마를의 입지를 확장합니다.
  

그린 화학을 위한 이질 촉매 산업 뉴스

• 2024년 5월, 존슨 매튜는 Twelve와 장기적인 관계를 수립하고 첫 상업용 Power-to-SAF 공장에서 150 t y^-1 CO₂를 전환하는 워싱턴의 HyME Ag-CeO₂ 가스 확산 전극을 공급했습니다.
  
• 2023년 10월, 클라리안트는 중국 자싱에 7000만 달러 규모의 CATOFIN 촉매 시설 건설을 시작했으며, 이는 아시아의 생산량을 두 배로 늘릴 것입니다. 이 시설에는 망간 촉진 PDH 라인이 포함되며, AI를 활용해 공정을 분석하여 확장 주기를 25% 단축할 것입니다.
  
• 2021년 11월, 할도르 톱소는 오르스테드의 헤르닝 현장에서 8메가와트 고체 산화물 전기분해 시범 장치를 인수했으며, 이는 8,000시간 운영에서 새로운 코발트 프리 페로브스카이트 전극을 승인받아 사우디아라비아의 NEOM 허브에서 500MW 녹색 암모니아 프로젝트를 위한 기반을 마련했습니다.
  

녹색 화학을 위한 이질 촉매 시장 조사 보고서는 산업에 대한 심층적인 분석을 포함하며 2021년부터 2034년까지 수익(USD 십억)과 수량(킬로톤) 측면에서 추정 및 예측을 제공합니다. 다음 세그먼트에 대해:

시장, 유형별

• 금속 기반 촉매
  • 귀금속 촉매 (Pt, Pd, Rh, Au)
  • 기본 금속 촉매 (Ni, Cu, Co, Fe)
  • 이중 금속 및 합금 시스템
• 금속 산화물 촉매
  • 단일 금속 산화물
  • 혼합 금속 산화물 및 페로브스카이트
• 제올라이트 기반 촉매
  • 합성 제올라이트
  • 계층적 및 수정된 제올라이트
• 금속 유기 프레임워크 (MOFs)
  • Zr-MOFs 및 UiO 시리즈
  • Cu-MOFs 및 HKUST-1 파생물
• 탄소 기반 촉매
  • 활성탄 및 바이오차
  • 탄소 나노튜브 및 그래핀

시장, 공정별

• 산화 공정
• 수소화 및 환원
• 산-염기 촉매 반응
• C-C 결합 형성 반응
• 광촉매 및 전기촉매 공정

시장, 최종 용도별

• 석유화학 및 정제
  • 수소 처리 응용
  • 유동 촉매 크래킹
  • 리포밍 및 이성질화
• 특수 화학 및 제약
  • API 합성
  • 특수 화학 생산
  • 키랄 및 열등합성
• 환경 응용
  • 대기 오염 제어
  • 수처리 기술
  • CO₂ 전환 및 활용
• 폴리머 및 플라스틱 생산
  • 폴리올레핀 촉매
  • 지속 가능한 폴리머 합성
• 기타

다음 지역 및 국가에 대한 정보가 제공됩니다:

• 북아메리카
  • 미국
  • 캐나다
• 유럽
  • 영국
  • 독일
  • 프랑스
  • 이탈리아
  • 스페인
  • 기타 유럽
• 아시아 태평양
  • 중국
  • 인도
  • 일본
  • 대한민국
  • 호주
  • 기타 아시아 태평양
• 라틴 아메리카
  • 브라질
  • 멕시코
  • 아르헨티나
  • 기타 라틴 아메리카
• MEA
  • UAE
  • 사우디아라비아
  • 남아프리카
  • 기타 중동 및 아프리카