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PEM 수전해조 촉매 소재 시장 규모 및 점유율 2026-2035

보고서 ID: GMI16468
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발행일: September 2026
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보고서 형식: PDF/엑셀/대시보드/플랫폼
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PEM 전해조 촉매 소재 시장 규모

전 세계 PEM 전해조 촉매 소재 시장 규모는 2025년 1억4,550만 미국 달러로 평가되었으며, 2026년에는 2억1,800만 미국 달러에 도달하고 2035년까지 약 17억 미국 달러로 확대될 전망입니다. 2026년부터 2035년까지 연평균성장률(CAGR) 25.3%로 성장할 것으로 예상됩니다.

PEM 수전해 장치 촉매 소재 시장 주요 내용

2025년 시장 규모
1억4,550만 미국 달러
2026년 시장 규모
2억1,800만 미국 달러
2035년 예상 시장 규모
17억 미국 달러
연평균성장률(CAGR)(2026~2035년)
25.3%
지역별 우위
최대 시장
유럽
가장 빠르게 성장하는 지역
라틴 아메리카
주요 기업
  • 시장 선도 기업: Johnson Matthey plc는 2025년에 18%를 초과하는 시장 점유율로 선두를 차지했습니다.

  • 주요 기업: 이 시장의 상위 5개 기업에는 Johnson Matthey plc, Heraeus Precious Metals GmbH & Co. KG, Umicore N.V., TANAKA Precious Metals, Chemours Company가 포함되며, 이들 기업은 2025년에 합산 63%의 시장 점유율을 차지했습니다.

2022년부터 2025년까지의 과거 데이터 기간에는 73.2%라는 이례적으로 높은 CAGR을 기록했습니다. 이는 PEM 수전해의 초기 상용화가 빠르게 진행되고 시스템 제조업체들이 귀금속 촉매 소재를 처음으로 대규모 조달한 상황을 반영합니다.

PEM 수전해는 소형의 산성 고체 고분자막 구조를 기반으로 하며, 이에 따라 양극과 음극 모두에서 백금족 금속(PGM)을 사용해야 합니다. 양극에서는 산화이리듐(IrOx)과 일부 구성에서 사용되는 이리듐-루테늄 혼합 산화물이 PEM 운전 특유의 부식성 고전위 환경에서 전기화학적으로 까다로운 산소 발생 반응(OER)을 촉매합니다. 음극에서는 탄소 지지체에 나노 분산된 백금이 수소 발생 반응(HER)을 촉진합니다. 이러한 촉매 소재는 비지지 분말, 탄소 지지 분말 또는 조제된 촉매 잉크 및 분산액 형태로 조달되며, 최종적으로 각 셀 스택에서 전기화학적 활성의 핵심을 형성하는 촉매 코팅막(CCM) 또는 다공성 수송 전극에 통합됩니다.

촉매 소재층은 PGM의 미터톤을 기준으로 물량을 측정하며, 설치된 전해조 용량 단위당 비용이 가장 높은 항목 중 하나입니다. 현재 최첨단 기술의 이리듐 로딩은 활성 면적 기준 약 1~2밀리그램/제곱센티미터이며, 이는 설치된 PEM 용량 1기가와트당 약 400킬로그램의 이리듐에 해당합니다. 이에 따라 촉매 자재비는 스택 수준의 자본지출에서 상당한 비중을 차지합니다 .[1] 이러한 높은 비용 집약도와 전 세계적으로 연간 약 7~7.5미터톤에 불과한 비탄력적인 1차 이리듐 공급량이 결합되면서, 촉매 소재는 PEM 규모 확대를 위한 상업적 기회인 동시에 전략적 제약 요인으로 자리 잡고 있습니다 .[2]

전 세계 전해조 보급은 빠르게 가속화되고 있습니다. 국제에너지기구(IEA)는 설치된 수전해 용량이 약 1.4기가와트에서 end-2023 기준 약 5.2기가와트로 증가할 것으로 추정했으며, 모든 수전해 기술을 포함한 발표 프로젝트 파이프라인은 2030년까지 약 520기가와트에 이를 전망입니다. 이 파이프라인에서 PEM 기술이 차지하는 비중은 확대되고 있으며, 특히 유럽에서는 규제기관이 간헐적인 재생에너지 전력과 연계하는 데 PEM이 적합하다는 점을 명시적으로 우선시하고 있습니다. 유럽의 설치된 수전해 용량은 mid-2025 기준 전기 용량 571메가와트에 도달했으며, 2024년 6월부터 2025년 6월 사이에 두 배 이상 증가했습니다. 전 세계 전해조 제조 용량은 2023년 연간 25기가와트에서 2024년 추정 연간 41기가와트로 확대되었으며, 2030년에는 연간 165기가와트를 초과할 전망입니다. 이러한 생산 용량 확대는 관련 촉매 소재 시장의 성장 궤적을 직접적으로 뒷받침합니다.

GMI 애널리스트 견해

2026년부터 2035년까지의 25.3% CAGR에는 양분된 성장 양상이 가려져 있습니다. 약 2028년까지의 단기 성장은 프로젝트 가동 지연, 이리듐 공급 부족, 그리고 대부분의 산업 현장에서 화석연료 기반 대안과 비교한 그린 수소의 비용 경쟁력 문제가 아직 해결되지 않은 상황으로 인해 계속 제약을 받을 가능성이 높습니다.IEA의 「Global Hydrogen Review 2024」는 2023년 저배출 수소 수요가 약 10% 증가했지만, 전체 수소 수요에서 차지하는 비중은 1% 미만이었다고 분석합니다. 이러한 격차는 현재 시장 규모를 이해하는 데 가장 중요한 맥락입니다. 2025년 시장 규모인 1억4,550만 미국 달러는 광범위한 산업 대체가 아니라, 실제로 존재하지만 아직 상업화 이전 단계에 있는 수요 신호를 반영합니다. 연평균성장률(CAGR) 추이가 더욱 가파르게 상승하는 시점은 2020년대 후반 이후입니다. 현재의 IPCEI, IRA 및 국가 수소 전략 체계에 따라 발주된 대규모 그린 수소 프로젝트가 가동되면서 지속적인 촉매 보충을 필요로 하기 시작하고, 전해조 제조 플랫폼이 충분히 표준화되어 촉매 조달이 프로젝트별 조달에서 공급업체와의 지속적인 관계에 기반한 조달로 전환되기 때문입니다. 시장 매출 추이는 이리듐 사용량 감소에도 민감합니다. 설치 용량 1와트당 이리듐 사용량을 밀리그램 단위로 10년간 지속적으로 줄이면 물량 증가가 가속화되더라도 GW당 매출 비율은 낮아집니다. 그 결과 매출 성장은 GW 기준 성장률을 밑돌며, 이는 2035년 17억 미국 달러라는 추정치가 공격적인 전망이 아니라 신중한 전망임을 뒷받침합니다.

본 보고서는 2022년부터 2035년까지의 기간을 대상으로 전 세계 PEM 전해조 촉매 소재 시장을 수요 측면의 매출 기준으로 분석하며, 단위는 백만 미국 달러입니다. 모든 최종 용도 및 지역에서 PEM 수전해조에 사용되는 양극(OER) 및 음극(HER) 촉매 소재와 성형 제품인 CCM 및 다공성 수송 전극을 포함합니다.

주요 성장 요인

성장 요인CAGR 전망에 미치는 영향(%)지역별 관련성영향 시기
그린 수소 정책 의무 및 GW급 전해조 목표 확대약 35%유럽(EU RED III, IPCEI), 독일(10GW 목표), 미국(IRA, H2Hubs, 초당적 인프라법), 일본, 한국, 사우디아라비아단기~중기, 2025~2030년; 구속력 있는 의무화 정책이 명확한 가동 일정을 갖춘 조달 파이프라인을 형성
재생에너지 전력 비용 하락에 따른 PEM 전해조 수요 증가약 28%전 세계, 특히 중동, 이베리아반도, 칠레, 호주에서 단기 영향이 가장 큼; 2030년까지 북미와 중부 유럽으로 확대단기~장기, 2025~2035년; 태양광 PV의 균등화발전비용(LCOE)이 여러 지역의 최저 수준에 근접하면서 지속적인 성장 추세
산업 탈탄소화에 따른 그레이 수소 원료 대체약 22%EU(암모니아, 정유, 화학), 미국(걸프 연안 정유 회랑), 일본(철강 및 암모니아), 중국(석탄 가스화 대체 목표)중기~장기, 2027~2035년; 산업 규모의 그린 수소 허브 가동이 계단식 수요 증가를 촉진

1. 그린 수소 정책 의무 및 GW급 전해조 목표 확대

PEM 촉매 소재의 단기 수요를 이끄는 가장 중요한 요인은 국가 및 지역의 탄소중립 공약이 자본 인센티브의 지원을 받는 법적 구속력 있는 전해조 보급 목표로 구체화되는 것입니다. 2023년 발효된 유럽연합의 개정 재생에너지 지침(RED III)은 재생 수소를 포함한 비생물학적 기원의 재생연료(RFNBO)에 대한 구속력 있는 목표를 설정하고, 2030년까지 EU 산업에서 소비되는 수소의 42%를 재생에너지원에서 생산하도록 요구합니다.[3] 이러한 법적 기반은 REPowerEU 계획에 따른 EU의 2030년 전해조 용량 40GW라는 보다 광범위한 목표와 결합되어 촉매 소재 공급업체에 다년간의 명확한 조달 신호를 제공합니다.EU의 전해조 파트너십은 2025년까지 유럽의 전해조 연간 총 제조 용량을 17.5GW로 확대하는 별도의 목표를 추진하고 있으며, 이는 이리듐 및 백금 촉매 공급업체로 이어지는 MEA 및 CCM 생산 수요로 직접 연결됩니다.

독일의 개정 국가 수소 전략은 2030년까지 국내 전해조 목표를 5GW에서 최소 10GW로 두 배 확대했으며, 2027~2028년까지 1,800km를 초과하는 파이프라인 수소 운송 인프라 구축 계획도 함께 포함하고 있습니다 .[4] 독일 정부의 IPCEI 수소 프로젝트 지원에는 최대 500MW 규모의 전용 전해조 설비 구축이 포함되며, 초기에는 산업 사용자를 위한 고순도 그린 수소 공급에 중점을 둡니다. 독일의 실제 설치 전해조 용량은 end-2024 당시 114MW였으며, 2025년까지 185MW가 가동되고 추가로 1.1GW가 건설 중이었습니다. 설비 구축 속도는 촉매 소비량을 직접적으로 결정하며, 프로젝트 파이프라인의 규모를 고려할 때 독일은 유럽 내 단일 국가 중 단기적으로 가장 큰 촉매 수요원이 될 전망입니다.

미국에서는 초당적 인프라법에 따라 청정 수소 전해 프로그램에 10억 미국 달러가 배정되었으며, 2026년까지 수소 생산 비용을 kg당 2달러로 낮추는 경로를 목표로 합니다. 미국 에너지부(DOE)의 지역 청정 수소 허브 프로그램은 7개 허브에 자금을 투입하고 있으며, 재생에너지 연계 생산 거점에서는 PEM 전해가 주요 기술로 선정되고 있습니다. 미국의 계획 또는 설치 전해조 총 용량은 2024년까지 4.5GW에 이르렀으며, 여기에는 2023년 이후 추가된 1GW가 포함됩니다. 인플레이션 감축법의 청정 수소 생산세액공제는 그린 수소 자산에 대한 초기 투자를 더욱 유리하게 만들어 PEM 스택의 시운전과 관련 촉매 조달을 촉진하고 있습니다.

유럽과 미국을 넘어 일본의 수소 로드맵, 2040년까지 연간 264만 미터톤의 수소를 생산한다는 한국의 목표, 중국의 제14차 5개년 계획에 포함된 수소 목표, 2030년까지 연간 120만 톤의 그린 수소를 생산한다는 사우디아라비아의 목표는 모두 시장의 25.3% 연평균성장률(CAGR)을 뒷받침하는 글로벌 정책 체계를 형성합니다. 따라서 촉매 시장의 매출 성장은 추측에 기반한 것이 아니라 공공 자본과 규제 의무가 뒷받침하는 확정된 프로젝트 파이프라인에 기반합니다.

2. 재생에너지 전력 비용 하락이 PEM 전해조 수요를 견인

PEM 전해를 통한 그린 수소의 경제성은 재생에너지 전력 비용에 의해 직접적으로 좌우되며, 재생에너지 전력 비용은 수소 생산의 균등화 비용 중 70~90%를 차지합니다. 태양광 및 풍력 발전 비용이 지속적이고 가속적으로 하락하면서 그린 수소 프로젝트의 경제성이 점진적으로 개선되었고, 회색 수소 대안과의 비용 경쟁력에 근접하는 데 필요한 재생에너지 전력 가격의 기준점도 낮아졌습니다.

2024년 신규 유틸리티급 육상 풍력 프로젝트의 세계 가중평균 균등화발전비용(LCOE)은 kWh당 0.034 미국 달러였으며, 태양광 발전은 kWh당 0.043 미국 달러였습니다. 두 발전원 모두 신규 화석연료 기반 발전 비용을 크게 밑돌았습니다. 국제재생에너지기구(IRENA)에 따르면 2024년에 새로 가동된 유틸리티급 재생에너지 발전 용량의 91%는 가장 저렴한 신규 화석연료 대안보다 낮은 비용으로 전력을 공급했으며, 재생에너지는 같은 해 4,670억 미국 달러의 화석연료 비용을 절감했습니다. 2010년부터 2024년까지 태양광 PV의 총 설치 비용은 kW당 약 4,731 미국 달러에서 691 미국 달러로 85% 이상 하락했으며, 육상 풍력의 총 설치 비용은 55% 감소했습니다.

이러한 비용 절감은 PEM 전해조로 직접 전달됩니다>수요: 재생에너지가 풍부한 지역에서 전력 가격이 kWh당 약 0.03~0.05 미국 달러 미만으로 낮아지면(중동 일부 지역, 칠레, 호주 및 이베리아반도에서 이미 달성된 수준), PEM 수전해를 통한 수소의 균등화 비용은 kg당 2~4 미국 달러에 근접합니다. 이는 천연가스 가격 변동성에 노출된 지역에서 그레이 수소 생산 비용에 도전하기 시작하는 기준점입니다. BloombergNEF는 2025년 청정 전력 기술 비용이 2~11% 추가 하락할 것으로 전망하며, 청정 기술의 균등화발전비용(LCOE)은 2035년까지 22~49% 더 하락할 것으로 예상합니다. 이러한 수십 년에 걸친 비용 절감 추세는 단기적인 보급이 가장 야심찬 정책 목표에 미치지 못하는 시나리오에서도 2035년 시장 전망 시점을 뒷받침하고 전망 연평균성장률(CAGR)의 타당성을 입증합니다.

특히 촉매 소재 시장에서 재생에너지 전력 비용의 하락은 전체 전해조 보급 규모를 확대해 잠재 시장을 넓힐 뿐만 아니라, kW당 더 높은 촉매 비용을 감수할 만한 부하 추종 능력이 있는 용도에서 알칼라인 수전해보다 PEM 수전해에 유리하도록 프로젝트 경제성을 변화시킵니다. 많은 지역에서 재생에너지 전력이 고가의 투입 요소가 아니라 출력 제한으로 발생하는 잉여 전력이 되면서, PEM은 급격한 전력 램프 변화에 대응할 수 있는 능력을 입증했습니다. 이에 따라 재생에너지 발전 설비와 전해조를 공동 배치하는 구성에서 운영상 선호되는 기술이 되고 있으며, 양극 및 음극 촉매 수요 증가를 직접적으로 뒷받침합니다.

3. 그레이 수소 원료의 대체를 촉진하는 산업 탈탄소화

전 세계 수소 수요는 2023년 약 9,700만 미터톤에 이르렀으며, 2024년에는 1억 미터톤에 근접할 것으로 추정됩니다. 이 수요는 거의 전적으로 탄소 저감 조치가 적용되지 않은 화석연료, 주로 천연가스 개질과 석탄 가스화로 생산됩니다. 화학 및 석유화학 부문이 이 수요에서 가장 큰 비중을 차지하며, 수소는 암모니아 합성, 메탄올 생산 및 석유 정제의 수소화분해를 위한 원료로 사용됩니다. 이러한 기존 수요 기반은 그린 수소 시장 성장을 위한 가장 직접적이고 상업적 확실성이 높은 경로입니다. 기존 그레이 수소 소비를 대체하면 인프라, 취급 전문성 및 규제 체계가 이미 마련되어 있으므로 새로운 최종 용도 시장을 개발하는 데 드는 비용을 피할 수 있습니다.

EU 정책은 재생에너지지침(RED) III의 RFNBO 의무화를 통해 이러한 그레이 수소의 그린 수소 전환을 직접적으로 추진하고 있습니다. 이 의무화는 유럽 산업 사용자가 2030년까지 소비하는 수소의 42%를 재생에너지에서 유래한 수소로 조달하도록 요구합니다. 2023년 전 세계적으로 약 3,500만 미터톤의 수소를 소비한 암모니아 생산 부문에서는 전해 수소를 사용하면 SMR로 생산한 수소에 비해 웰투게이트 배출량을 약 85% 줄일 수 있습니다. 철강 생산에서는 그린 수소를 활용해 철광석을 직접 환원할 수 있으며, 이 공정은 공정 CO₂ 배출량을 거의 0에 가깝게 낮춥니다. 스웨덴의 Stegra 플랜트는 수력발전과 연계된 PEM 수전해를 사용해 직접환원철(DRI) 기반 철강 생산용 그린 수소를 생산하는 사례입니다. 이러한 산업 대체 용도는 가동 일정, 수소 소비율 및 산업용 가스·촉매 공급업체와의 기존 조달 관계가 확립되어 있습니다. 따라서 PEM 촉매 시장에서 중장기적으로 신뢰할 수 있는 수요 기반으로 작용합니다.

IEA는 현재의 정책 지원이 지속될 경우 저배출 수소 수요가 2030년까지 연간 600만 미터톤을 초과할 수 있다고 전망합니다. 이는 2030년 넷제로 배출 시나리오에서 요구되는 6,500만 미터톤에는 크게 못 미치지만, 2023년에 생산된 저배출 수소가 100만 미터톤 미만이었던 것과 비교하면 10배 증가한 수준입니다. 이미 대규모 현장 수소 수요를 보유한 화학 및 석유화학 최종 사용자는 자본 효율성이 가장 높은 초기 도입 주체입니다. 2025년 이 최종 사용자 부문이 차지하는 촉매 소재 시장 점유율 31.1%는 이러한 구조적 정합성을 직접적으로 반영합니다.

4. 알칼라인 전해조 대비 PEM 전해조의 우수한 효율 및 동적 응답성

PEM 전해조는 신속한 부하 조정, 고압 출력 또는 컴팩트한 시스템 설치 면적이 필요한 애플리케이션에서 선호되는 기술로 자리 잡게 하는 운전 특성을 보유하고 있습니다. 동적 운전 조건에서 알칼라인(ALK) 시스템과 PEM 시스템을 직접 비교한 연구에 따르면, PEM 시스템은 생산된 수소 1표준 세제곱미터당 4.1~4.3kWh를 소비한 반면 알칼라인 시스템은 Nm³당 4.6~4.8kWh를 소비한 것으로 측정되었습니다. 이는 동일한 전류 밀도에서 의미 있는 효율 우위를 나타냅니다. 동적 응답성 측면에서 PEM 시스템은 알칼라인 시스템의 초당 70%와 비교해 초당 90%의 전류 램프율을 보였으며, 유사한 조건에서 운전되는 알칼라인 전해조의 약 175초와 비교해 약 40초의 냉간 시동 시간을 기록했습니다. 또한 PEM 시스템은 정격 부하의 약 10%까지 운전 가능성을 유지하는 반면 알칼라인 시스템은 약 40%까지 유지하므로, 변동성 재생에너지 발전 프로파일과 더욱 긴밀하게 연계할 수 있습니다.

이러한 기술적 우위는 재생에너지 통합 애플리케이션에서 알칼라인 대비 PEM이 공략할 수 있는 시장 규모를 직접 확대합니다. 여기에는 동적 응답성과 컴팩트한 설계가 알칼라인의 낮은 자본비용보다 중요한 계통 규모 에너지 저장, 전력-가스 전환 및 분산형 현장 발전이 포함됩니다. 유럽은 이러한 특성을 명확히 수용했습니다. 2024년 초 기준으로, 변동성 재생에너지 통합을 목표로 하는 유럽의 신규 전해조 프로젝트에서는 PEM이 가장 많이 선택되는 기술로 자리 잡았으며, 알칼라인 기술은 기저부하 산업용 애플리케이션에 집중되었습니다. 이러한 기술 구성의 변화는 촉매 소재 시장의 기회를 더욱 확대합니다. PEM은 알칼라인보다 단위 면적당 귀금속 촉매를 약 3~4배 더 필요로 하며, 이 촉매는 스택 제조업체가 요구하는 순도, 입자 크기 및 전기화학적 성능 사양을 충족하는 촉매를 공급할 수 있는 소수의 백금족금속(PGM) 공급업체 및 처리·정제업체로부터 조달해야 하기 때문입니다.

주요 제약 요인

제약 요인CAGR 전망에 미치는 영향(%)지리적 관련성영향 시기
이리듐 공급 부족~-12%전 세계적 제약 요인. 대규모 PEM 프로젝트가 가동되는 유럽과 미국에서 가장 심각하며, 생산이 남아프리카공화국에 집중되어 공급 위험이 높음(전 세계 공급량의 80% 초과)단기~중기인 2025~2030년. 2030년 이후 재활용 및 촉매 사용량 감소가 진행되면서 심각도가 점진적으로 완화될 전망
높은 귀금속 사용량 요건~-8%전 세계적 제약 요인. 특히 보조금 체계가 초기 단계이고 프로젝트 경제성이 자본 집약도에 더욱 민감한 신흥시장(라틴아메리카, 중동·아프리카(MEA))에서 제약이 큼단기~중기인 2025~2028년. 상업적 규모에서 검증될 경우 미국 에너지부(DOE)와 유럽연합(EU)의 연구개발(R&D) 사용량 목표가 제약의 심각도를 부분적으로 완화할 전망

1. 이리듐 공급 부족

전 세계 1차 이리듐 생산량은 연간 약 7~7.5미터톤으로, 2019년 이후 사실상 안정적인 수준을 유지하고 있습니다. 이리듐은 대부분 남아프리카공화국의 Bushveld Complex에서 백금족금속 채굴 과정의 소량 부산물로 추출되며, 이 지역이 전 세계 공급량의 약 80~85%를 차지합니다. 그 밖에 짐바브웨와 러시아에서도 일부 공급됩니다. 근본적인 공급 제약은 지구화학적 특성에 있습니다. 이리듐은 지각에 약 0.001ppm의 농도로 존재하고 자체적으로 채굴 가능한 매장지를 형성하지 않으며, 이리듐 수요 자체가 아니라 주요 백금 및 팔라듐 채굴의 경제성에 따라 생산량이 결정됩니다. Johnson Matthey의 연례 PGM 시장 보고서에 따르면, 수요와 관계없이 1차 이리듐 공급량은 지난 10년 동안 연간 약 6.2~8.5톤의 좁은 범위에서 등락을 거듭했습니다.

이러한 고정된 공급량을 기준으로 할 때, 현재 PEM 수전해는 상용 최고 수준의 촉매 담지량에서 설치 용량 1기가와트당 약 400킬로그램의 이리듐을 필요로 합니다. 2030년까지 약 80기가와트의 PEM 수전해 용량을 구축한다는 IEA의 공표 공약 시나리오가 현재 담지량으로 실현될 경우, PEMWE 부문은 2030년까지 32~40미터톤의 이리듐을 필요로 하게 됩니다. 이는 현재 연간 1차 공급량의 4~5배에 해당합니다. RWTH Aachen University가 전 세계 PEM 수전해 보급을 모델링한 동료 심사 분석에 따르면, 보수적인 구축 경로에서는 대규모 보급이 시작된 시점부터 2031년까지 누적 이리듐 수요가 공급량을 초과할 수 있습니다. 이 경우 약 4.5미터톤의 공급 부족이 발생하며, 이를 해소하려면 공급량을 연평균 7.5% 늘려야 합니다. 그러나 이리듐 채굴은 부산물 생산에 의존하므로 이는 사실상 불가능합니다.

이러한 공급 제약은 절대적인 장벽이라기보다 PEM 촉매 시장 성장 속도에 물리적 상한으로 작용합니다. 현재 설치 용량 1와트당 0.34~2.0mg인 이리듐 담지량을 2030년대 초까지 0.1mg/W 미만으로 낮추는 것을 목표로 하는 이리듐 담지량 감축 프로그램과 수명이 다한 촉매 소재의 폐쇄형 재활용이 1차 이리듐 공급량과 PEM 보급 속도를 분리할 수 있는 두 가지 시스템적 대응책입니다. World Platinum Investment Council은 담지량 목표가 0.1mg/W 미만으로 낮아질 경우, 재활용된 PEM 전해조 스택에서 발생하는 2차 이리듐 공급량이 약 2030년부터 의미 있는 수준에 도달할 것으로 전망합니다. PEM 전해조 스택의 수명은 7~10년입니다. 이러한 담지량 감축이 상업적 규모에서 검증되고 재활용 인프라가 성숙할 때까지 이리듐 부족은 시장의 상승 시나리오를 제한하고, 기가와트 규모의 전해조 설치를 계획하는 프로젝트 개발업체에 실질적인 조달 리스크를 초래합니다.

2. 높은 귀금속 담지량 요건

현재 상용 기준에서 양극의 산화이리듐 담지량과 음극의 백금 담지량은 함께 MEA 면적당 비용에서 가장 큰 항목 중 하나를 차지합니다. DOE가 제시한 2022년 기준 양 전극의 총 PGM 함량은 약 3.0mg/cm²이며, 2026년 목표는 0.5mg/cm², 최종 목표는 0.125mg/cm²입니다. 설치 용량 1킬로와트당 PGM 그램으로 나타낸 해당 자본 비용은 2022년 약 0.8g/kW였으며, 2026년 목표는 0.1g/kW입니다. 현재 상용 담지량과 이러한 목표 간의 격차는 상당하며, 80,000-hour의 운전 수명 동안 내구성을 저하하지 않으면서 목표를 달성하는 것은 여전히 해결되지 않은 소재 공학 과제입니다.

시장 영향 측면에서 높은 PGM 담지량은 촉매 소재 시장의 규모를 뒷받침하는 GW당 매출 비율을 유지합니다. 따라서 이러한 동학은 단위당 높은 가치로 인해 시장을 활성화하는 요인인 동시에, 전해조 시스템의 자본비용을 높여 신규 프로젝트의 착수를 늦추는 제약 요인으로도 작용합니다. 현재 이리듐 가격을 기준으로 양극 촉매의 귀금속 비용만 해도 전체 전해조 시스템 비용의 약 2.7%를 차지합니다. 보조금 없이 그린수소가 그레이수소와 경쟁해야 하는 프로젝트를 평가하는 개발업체의 경우, 이 부품 비용은 프로젝트의 금융 조달 가능성에 영향을 미칩니다. 실질적으로 촉매 소재 공급업체는 전략적 딜레마에 직면합니다. 담지량을 줄이면 GW당 매출은 감소하지만, 시스템 비용이 신규 프로젝트 범주를 개방할 만큼 충분히 낮아질 경우 총 잠재 보급 규모를 확대할 수 있습니다.

3.

촉매 제조 규모 확대 및 품질 관리

연간 수백 제곱미터의 활성 면적에 적합한 배치 처리 방식에서 기가와트 규모 공급망에 필요한 롤투롤 연속 코팅 방식으로 MEA 및 CCM 제조를 전환하면 품질 관리 과제가 발생하며, 업계는 이러한 과제를 체계적으로 해결하기 시작한 단계에 불과합니다. 촉매 코팅막의 규모 확대 시험에서는 5cm² 실험실 셀에서 50cm² 상용 셀로 확대할 때 성능이 크게 비선형적으로 저하되는 현상이 확인되었습니다. 한 연구에서는 동일한 촉매 로딩 및 조립 조건에서 활성 면적을 10배 확대하자 전류 밀도가 1.8V에서 2.4A/cm²였던 수준에서 1.73A/cm²로 감소한 것으로 기록했습니다. 이러한 불균일성은 고속 슬롯다이 또는 초음파 분무 증착 과정에서 발생하는 코팅 줄무늬, 기판 오염 및 불균일한 촉매 분산으로 인해 나타나며, 각각 국부적인 열화 집중 지점을 형성해 효율과 수명을 모두 저하시킬 수 있습니다.

미국 에너지부(DOE)의 첨단 제조 프로그램은 현재 제조 규모 확대에서 촉매 증착 속도가 속도 제한 요인이라고 규정했습니다. 연간 기가와트급 생산량으로의 전환을 제약하는 요인은 합성 화학이 아니라 전구체 증착입니다. 이러한 규모 확대 장벽은 프로젝트 개발업체의 납기 일정 리스크와 시장 성장에 필요한 생산 용량 확보 제약으로 직결되며, 특히 프로젝트 가동 수요가 이를 안정적으로 공급할 수 있는 제조 인프라보다 앞서 급격히 증가할 것으로 전망되는 2025~2028년 기간에 더욱 두드러질 전망입니다.

GMI 분석가 견해

이리듐 부족과 높은 백금족 금속(PGM) 로딩 요건이 동시에 나타난다고 해서 시장의 성장 궤적이 무효화되는 것은 아닙니다. 오히려 이러한 요인은 시장의 성장 방향을 재편합니다. 촉매 소재 시장은 배치 확대에 따른 물량 성장과 로딩 감소에 따른 단위당 매출 압박이 맞물리는 생산적 긴장의 시기에 진입하고 있습니다. 내구성 목표를 유지하면서 이리듐 로딩을 줄이고, 폐쇄형 재활용 공정을 인증하며, 롤투롤 생산 속도에서 대면적 CCM 품질을 일관되게 구현할 수 있는 역량을 갖춘 공급업체는 시장 자체가 확대되는 가운데 구조적으로 시장 점유율을 높일 것입니다. 차별화된 로딩 감소 로드맵 없이 현재 세대의 IrOx 분말 제형에만 의존하는 기업은 2020년대 후반까지 고수익 대형 CCM 부문에서 범용품 공급업체로 전락할 위험에 직면할 수 있습니다. 따라서 이러한 제약 요인은 성장 제한 요인인 동시에 시장을 형성하는 동력이며, 정제부터 성형 제품까지 전체 가치사슬을 관리할 수 있는 소수의 수직 통합 PGM 전문업체를 중심으로 업계 통합을 가속화할 것입니다.

PEM 전해조 촉매 소재 시장 부문별 분석

촉매 소재별

*양극 촉매 소재 / OER - 매출 점유율 76.8%(2025년)*

양극 촉매 소재는 세 가지 구조적 요인으로 인해 2025년 전체 PEM 촉매 소재 시장 매출의 76.8%를 차지합니다. OER 환경의 전기화학적 가혹성으로 인해 희소하고 고가인 이리듐족 소재가 필요하고, 단위 면적당 이리듐 로딩 요건이 음극 측의 백금 로딩을 크게 상회하며, 이리듐의 그램당 가격이 백금보다 몇 배 높기 때문입니다. 이러한 경제적·기술적 현실로 인해 양극 촉매는 촉매 소재 가치사슬 전반에서 비용과 매출이 집중되는 핵심 부문이자 주요 PGM 전문업체의 경쟁 차별화가 가장 활발한 영역입니다.

이리듐 기반 촉매는 OER 소재 내에서 가장 큰 비중을 차지하는 하위 부문입니다.비정질 이리듐 산화물(IrOx)과 결정질 IrO₂는 상업적으로 확립된 표준 물질로, 60~80°C의 PEM 셀 내 강한 산화성 저 pH 환경에서 산소 발생 반응(OER)에 필요한 충분한 촉매 활성과 탁월한 전기화학적 안정성을 함께 제공한다는 점에서 선정됩니다. Johnson Matthey, Heraeus(Actydon | Ir series), TANAKA(TEC77100 및 TEC77110)와 같은 공급업체의 상용 제품은 일반적으로 중량 기준 이리듐 함량을 75~86%로 지정하며, 요구되는 성능과 내구성 간 절충 수준에 따라 비표면적 목표치를 40~120m²/g으로 설정합니다.[5][6] 고활성 비정질 IrOx 제형은 초기 과전압을 최적화하지만 운전 사이클링 중 더 빠르게 열화됩니다. 결정질 IrO₂는 초기 활성을 일부 희생하는 대신 내구성을 연장하며, 고객이 80,000시간을 초과하는 스택 수명을 요구함에 따라 이러한 절충은 점점 더 중요해지고 있습니다. 미국 에너지부(DOE)가 제시한 2026년 성능 목표인 셀당 1.6V에서 2.0A/cm²의 전류 밀도와 1,000시간당 최대 2.3mV의 열화율은 차세대 저함량 촉매가 충족해야 할 상업적 기준을 설정합니다.

루테늄 기반 촉매는 상업적으로는 초기 단계에 있지만 기술적으로 중요한 하위 부문으로, 동일한 함량에서 이리듐보다 우수한 루테늄의 본질적 OER 활성을 기반으로 성장하고 있습니다. 순수 산화루테늄은 PEM 운전에 필요한 지속적인 양극 전위에서 용해와 불안정성 문제를 겪습니다. Heraeus Precious Metals는 Sibanye-Stillwater와의 공동 개발을 통해 2023년 11월 안정적인 이리듐-루테늄 혼합 산화물 촉매를 선보였습니다. 이 촉매는 공침 산화물 합성 방식을 통해 루테늄의 활성 이점과 이리듐의 안정성을 결합했으며, 내구성을 유지하면서 순수 IrOx 기준 촉매보다 이리듐 사용량을 50~90% 절감할 수 있다고 보고했습니다. 이러한 혼합 산화물 제형은 상용 양극 촉매 화학 분야의 최전선에 해당하며, 유럽 전해조 OEM 기업들이 상용화 전 평가를 진행하고 있습니다.

전이금속 산화물, 스피넬 및 페로브스카이트 구조를 포함한 비귀금속 양극 촉매는 PEM 전기분해에서 여전히 상용화 전 단계에 머물러 있습니다. 이러한 촉매의 적용은 PEM 셀의 산성 및 산화성 조건에서 안정성이 충분하지 않다는 점에 근본적으로 제약을 받습니다. 효과적인 양성자 전도와 기체 분리에 필요한 저 pH 환경에서는 대부분의 PGM 비함유 산화물 촉매가 수만 시간이 아니라 수백 시간 내에 열화됩니다. 이리듐이 없는 촉매의 내구성은 H2U Technologies의 25,000-hour 시험을 포함한 일부 실험실 환경에서 입증되었지만, 2025년 현재까지 규모 있는 상용 스택 검증에 도달한 촉매는 없습니다.

*음극 촉매 소재 / 수소 발생 반응(HER) - 매출 점유율 23.2%(2025년)*

수소 발생 반응(HER)용 음극 촉매 소재는 더 낮은 귀금속 함량, 보다 유리한 전기화학적 조건(환원 환경), 그리고 양극에 비해 성숙한 소재 과학 기반을 특징으로 합니다. 이러한 요인으로 인해 전 세계 PEM 스택 도입 과정에서 소비되는 백금의 물량은 미터톤 단위로 많지만, HER 촉매가 전체 시장 매출에서 차지하는 비중은 더 작습니다.

백금 기반 촉매, 특히 고비표면적 카본 블랙에 분산된 백금 나노입자(Pt/C)는 PEM 음극의 업계 표준입니다. 음극의 상용 백금 함량은 역사적으로 0.3~0.5mg Pt/cm² 범위였으며, 이는 양극에 적용되는 1~2mg Ir/cm²보다 크게 낮은 수준입니다.공급업체인 Umicore, TANAKA 및 Ningbo Zhongke Cotrun은 최대 전기화학적 표면적, 높은 HER 활성, 운전 사이클링 중 탄소 담지체 부식에 대한 내성을 확보하도록 최적화된 백금 함량 20~40중량%와 약 2~5나노미터의 입자 크기를 갖는 Pt/C 음극 촉매를 공급합니다. TANAKA가 최근 상용화한 OER 및 가스 재결합(GRC) 기능을 결합한 이중 기능 촉매는 막을 통한 수소 크로스오버 문제에 대응하기 위해 음극 구조를 직접 확장한 것으로, 안전 여유를 훼손하지 않으면서 더 얇은 막을 사용할 수 있도록 하며 일본 촉매 제조업 협회로부터 2025년 기술상을 수상했습니다.

황화 몰리브덴, 인화 니켈, 질소 도핑 탄소 담지체 위 단일 원자 촉매를 포함한 비귀금속 음극 촉매는 실험실 조건에서 백금 기준에 근접한 HER 활성을 입증했습니다. PEM 시스템에서의 상업적 적용은 아직 실험적 구성에 국한되어 있습니다. 중국 정부의 자금 지원 프로그램은 국내 PEM 스택 제조에서 PGM 수입 의존도를 낮추는 것을 명시적으로 목표로 하고 있으며, 이 분야의 연구개발 동력은 상당하지만 2025년 현재 상업적 생산 규모에 도달한 촉매는 없습니다.

제품별

제품 수준의 세분화는 원재료 촉매 분말을 PEM 스택에 통합되는 기능성 부품으로 전환하는 과정에서 적용되는 부가가치 제조 단계를 반영합니다. 각 다운스트림 제품 형태는 특수 코팅, 분산 및 적층 가공을 반영하여 업스트림 분말보다 높은 프리미엄을 확보합니다.

PEM 전해조 촉매 소재 시장, 제품별, 2022~2035년(100만 미국 달러)
PEM 전해조 촉매 소재 시장, 제품별, 2022~2035년(100만 미국 달러)

비담지 촉매 분말은 MEA 제조업체, CCM 제작업체 및 사내 연구개발팀에 공급되는 벌크 IrOx, IrO₂ 및 백금 블랙 분말로 구성된 기본 범용품 단계입니다. 이 제품 유형은 PGM 1그램당 마진은 가장 낮지만, 잠재 고객 기반은 가장 광범위합니다.

탄소 담지 촉매 분말은 음극용 Pt/C와 제한적인 경우의 담지 이리듐 시스템을 포함하며, 탄소 분산 공정을 추가해 촉매 잉크 제조와 전극 적용에 최적화된 제품을 생산합니다. 담지 백금은 음극 촉매 공급을 주도하고 있습니다. 양극에서 탄소 담지체에 이리듐을 사용하는 것은 기술적으로 여전히 복잡한 과제입니다. 고전위 OER 환경에서 탄소가 부식되기 때문이며, 대부분의 상용 양극 촉매는 여전히 비담지 형태로 공급됩니다.

촉매 잉크 및 분산액은 이오노머 용액(일반적으로 Chemours의 Nafion)과 용매 혼합물에 촉매 분말을 분산한 안정적인 액상 또는 페이스트 제형으로, CCM 및 PTE 제작업체에 즉시 코팅 가능한 중간재로 공급됩니다. 잉크 제형의 품질, 즉 입자 분산 안정성, 이오노머 분포, 용매 조성 및 유변학적 특성은 코팅 균일도와 MEA의 전기화학적 성능을 직접적으로 결정합니다. 알코올 기반에서 수성 촉매 잉크 제형으로 전환하는 움직임은 연속 제조 환경의 안전성과 규모 확대 요건에 의해 추진되는 활발한 개발 분야입니다.

2025년 매출 점유율 45.9%를 차지한 촉매 코팅막(CCM)은 가장 높은 가치를 지닌 제품 단계입니다. CCM은 양극 및 음극 촉매층을 정밀하게 도포해 하나의 다층 구조로 통합한 것으로, 이 구조는 각 PEM 셀의 전기화학적 활성 핵심을 구성합니다. 여기에 사용되는 양성자 교환막은 일반적으로 Nafion이며, PEM 수전해 용도에 적합한 것으로 알려진 대안은 없습니다. 대규모 활성 면적 전체에 촉매층을 밀리그램 미만 수준으로 균일하게 도포할 수 있는 CCM 품질 관리 역량은 주요 기술 차별화 요소입니다. CCM은 Johnson Matthey, Greenerity(Toray 자회사) 및 TANAKA와 같은 전문업체가 상용 인증 부품으로 공급하며, 전해조 OEM은 추가적인 전극 가공 없이 이를 스택 조립체에 직접 통합합니다.

촉매 코팅 기판 / 다공성 수송 전극(PTE)은 촉매층을 막에 직접 코팅하는 대신 기체 확산층 또는 다공성 수송층 기판에 코팅합니다. PTE는 스택 조립 시 더 높은 유연성을 제공하며 취급 과정에서 막에 가해지는 기계적 응력을 줄일 수 있습니다. 유해한 불화수소산 화학 공정이 필요 없는 독점 전기화학 증착 공정을 통해 티타늄 다공성 수송층에 sub-100-nanometer 두께로 적용되는 Umicore의 PLATUNA® 백금 코팅 공정은 전극-막 계면의 전도성을 유지하면서 귀금속 사용량을 줄이는 차별화된 PTE 기술입니다.

용도별

산업용 원료를 위한 그린 수소는 2025년 매출 기준 가장 큰 용도입니다. 여기에는 암모니아 합성, 메탄올 생산 및 정유 수소첨가분해를 위한 재생에너지 기반 수소 생산이 포함됩니다. 이러한 산업은 현재 전 세계 수소 소비량의 대부분을 차지하며, EU RFNBO 의무화 규정이 재생에너지 수소로의 전환을 촉진하고 있습니다. 31.1%의 화학 및 석유화학 최종 사용자 비중은 이 용도 범주와 상업화가 임박한 프로젝트 파이프라인에서 직접 비롯됩니다.

파워투가스 및 전력망 규모 에너지 저장은 잉여 재생에너지 전력을 수소로 전환해 가스 배관망에 주입하거나 지하에 저장하거나 다시 전력으로 전환하는 데 사용되는 PEM 전기분해를 포함합니다. 전력망 운영업체들이 배터리 시스템을 넘어 계절성 저장 옵션을 모색하면서 독일, 영국 및 캘리포니아에서 이 용도가 확대되고 있습니다. PEM은 동적 응답성이 입증된다는 장점이 있어 순간적인 출력 제한 상황에 대응하는 용도에서 선호되는 기술입니다.

모빌리티 및 운송용 수소 공급은 연료전지 차량, 특히 대형 트럭, 열차 및 해운용 기체 및 액체 수소 생산을 포함합니다. 2025년 기준 이 부문은 산업용 원료 용도보다 발전이 더딘 편이지만 유럽, 일본, 한국 및 캘리포니아에서 수소 충전 인프라가 확장되면서 성장하고 있습니다.

분산형 및 현장 수소 생산은 산업 현장, 연구 시설, 국방 시설 및 분산형 유틸리티 용도에 설치되는 소규모 PEM 전해조를 포함합니다. 이에 따라 소량 배치와 더욱 다양한 제품 사양을 충족하는 촉매 소재 수요가 유지되고 있습니다.

최종 사용자 산업별

에너지 및 발전은 풍력 또는 태양광 자산과 동일한 장소에 배치된 그린 수소 생산이나 전력망 균형 조정 서비스를 위해 PEM 전기분해를 도입하는 전력회사와 에너지 개발업체를 포함합니다. Accelera, Nel 및 Siemens Energy가 전 세계적으로 수백 메가와트 규모의 프로젝트를 수주하면서 이 부문은 빠르게 성장하고 있습니다.

최종 사용자 산업별 PEM 전해조 촉매 소재 시장 매출 점유율(2025년)
최종 사용자 산업별 PEM 전해조 촉매 소재 시장 매출 점유율(2025년)

화학 및 석유화학 부문은 2025년 31.1%로 가장 큰 최종 사용자 부문입니다. RFNBO 의무화 규정을 충족하려는 암모니아 제조업체, 메탄올 생산업체 및 탈탄소화 압력을 받는 정유업체가 핵심 구매자입니다. 특히 중동과 라틴아메리카에서 화학 공장이 대규모 재생에너지 발전원과 인접해 있어, 이 부문은 기가와트 규모 PEM 도입을 위한 상업화가 가장 가까운 경로입니다.

정유 및 철강 생산 부문은 수소 집약적 산업 공정인 수첨 처리와 DRI 기반 철강 생산이 원료의 탈탄소화를 요구하는 규제 압력에 점점 더 직면하면서 성장하고 있습니다. 스웨덴의 Stegra 공장은 그린 수소를 활용한 DRI 철강 생산의 상업화를 선도하는 사례이며, 전 세계적으로 수십 개 프로젝트가 타당성 조사 또는 FEED 단계에 있습니다.

자동차 및 모빌리티 부문은 연료전지용 수소를 구매합니다

차량 연료 공급 인프라입니다. 이 부문의 PEM 전해조 수요는 현재 산업용 원료 공급 애플리케이션보다 규모가 작지만, 유럽과 동아시아에서 대형 연료전지 차량 보급이 가속화되면서 높은 성장 잠재력을 보유하고 있습니다.

연구·정부·방위 부문은 실험실 규모의 수소 생산, 방위 에너지 안보 프로그램 및 국가 연구소 테스트베드 전반에서 특수 촉매 제품과 맞춤형 MEA 조성에 대한 수요를 지속적으로 창출하고 있습니다.

GMI 애널리스트 견해

CCM의 지배적인 제품 지위인 매출 점유율 45.9%는 PEM 촉매 소재 시장의 가치 창출 중심이 벌크 분말 공급에서 통합형·품질 보증형 막-전극 접합체로 이미 이동했음을 보여줍니다. 이는 경쟁 포지셔닝 측면에서 중요한 구조적 시사점입니다. CCM 제조 역량을 보유한 공급업체는 가치사슬에서 가장 높은 마진을 확보하고, 고객에게 검증 및 테스트를 완료한 부품을 공급하며, 완료까지 12~24개월이 걸릴 수 있는 스택별 MEA 인증 프로그램을 통해 전환 비용을 높입니다. CCM 역량이 없는 분말 공급업체는 주로 백금족 금속(PGM) 함량과 가격을 기준으로 경쟁하게 되며, 시장이 성숙하고 고객이 공급 관계를 통합할수록 구조적으로 불리한 위치에 놓이게 됩니다. 향후 10년 동안 주요 분말 공급업체가 CCM 제조업체를 인수하거나 자체 MEA 생산에 투자하고, 일부 전해조 OEM이 품질과 비용을 통제하기 위해 촉매 소재의 내재화를 검토하면서 수직계열화가 더욱 진전될 가능성이 높습니다. 한편 2025년 화학 및 석유화학 최종 사용자 부문의 31.1% 지배력은 상업적으로 금융 조달이 가장 용이한 단기 수요를 반영하는 동시에, 장기 오프테이크 협상에서 가격에 가장 민감할 가능성이 높은 부문임을 보여줍니다. 이에 따라 공급 안정성 보장과 함께 비용 절감 로드맵을 제시하는 공급업체가 이러한 가격 압박 속에서 유리한 위치를 차지할 전망입니다.

PEM 전해조 촉매 소재 시장 지역별 분석

북미 - 2025년 매출의 28%

북미는 2025년 전 세계 PEM 촉매 소재 시장 매출의 약 28%를 차지했으며, 이는 미국의 종합적인 그린수소 정책 인프라에 기반합니다. IRA의 청정수소 생산 세액공제, 10억 미국 달러 규모의 DOE 청정수소 전기분해 프로그램, [7] 7개 지역 청정수소 허브는 비유럽 관할권에서 시행된 수소 정책 수단 가운데 가장 종합적인 정책 체계를 구성합니다. 미국의 계획 및 설치 완료 전해조 총용량은 2024년까지 4.5기가와트에 도달했으며, 이 중 1기가와트는 2023년에만 추가되었습니다. Accelera by Cummins가 공급하고 수력발전으로 구동되는 뉴욕주 나이아가라폴스 소재 Linde의 35MW PEM 전해조 시설은 2025년 9월 가동을 시작했으며, 주요 PGM 공급업체의 CCM과 촉매 소재를 직접 소비하는 상업 규모 PEM 설비의 대표적인 사례입니다. 캐나다는 수력발전 연계 전기분해 프로젝트와 미국 IRA에 상응하는 투자 세액공제 제도를 통해 지역 시장에 기여하고 있으며, Chemours(Nafion 멤브레인)와 Johnson Matthey(PGM 촉매 및 CCM)가 북미 전해조 시스템 제조업체와의 주요 공급업체 관계를 주도하고 있습니다.

미국 PEM 전해조 촉매 소재 시장 규모, 2022~2035년(백만 미국 달러)
미국 PEM 전해조 촉매 소재 시장 규모, 2022~2035년(백만 미국 달러)

유럽 - 38%(5,530만 미국 달러), 연평균성장률(CAGR) 21.5%

유럽은 2025년 PEM 촉매 소재의 최대 지역 시장으로, 매출 5,530만 미국 달러와 전 세계 시장 점유율 38%를 기록했으며 2035년까지 연평균성장률(CAGR) 21.5%로 성장할 전망입니다. 유럽 시장의 높은 수준은 재생 수소 분야에서 유럽이 규제 측면의 선도적 위치를 차지하고 있으며, 주요 PEM 기술 및 촉매 소재 기업이 집중되어 있다는 점을 반영합니다. 독일의 2030년까지 10GW 전해조 설치 목표, EU의 40GW 목표, IPCEI Hy2Tech 및 Hy2Infra 프레임워크는 전 세계 어느 지역보다 큰 규모의 전해조 부품 체계적 조달 파이프라인을 구축했습니다. 유럽의 수전해 설치 용량은 mid-2025 기준 571메가와트에 도달했으며, 직전 12개월 동안 두 배 이상 증가했습니다. 또한 2025년 독일과 덴마크에서는 최초의 50메가와트 이상 규모 PEM 시스템이 가동되었습니다 .[8]

독일은 국내 10GW 목표, IPCEI 참여, 전해조 OEM 제조 기업의 집중을 바탕으로 단일 국가 기준 최대 시장을 형성하고 있습니다. BASF가 2025년 3월 루트비히스하펜에 54MW 규모의 PEM 전해조를 가동하면서 당시 독일 최대 PEM 설비가 구축되었고, 이 설비는 유럽 PGM 전문 기업으로부터 CCM 및 촉매 소재를 직접 공급받았습니다. 프랑스에서는 대규모 프로젝트가 추진되고 있으며, Air Liquide의 200MW Normand'Hy 설비가 대표적입니다(Siemens Energy 스택은 2025년 9월 인도). 스페인에서는 Cepsa의 2030년 2GW 계획에 따라 시장이 발전하고 있으며, 2024년 5월 Siemens Energy가 안달루시아 그린 수소 밸리에 공급할 100MW 규모 PEM 용량을 계약했습니다. 영국에는 상당한 규모의 국내 전해조 제조 기반이 자리 잡고 있습니다. 이탈리아와 기타 유럽 지역에서는 EU 혁신기금의 지원을 받는 프로젝트와 국가 수소 전략을 바탕으로 시장이 성장하고 있습니다.

아시아 태평양 - 2025년 4,070만 미국 달러

아시아 태평양 지역은 2025년 매출 4,070만 미국 달러를 기록했습니다. 중국은 설치 수전해 용량을 기준으로 지역 시장을 지배하고 있으며, 2025년 중국 내 전해조 입찰 규모는 약 3GW에 도달했습니다. 그러나 이 기반은 현재 국내 출하량의 91% 이상을 차지하는 알칼라인 수전해 기술에 크게 치우쳐 있습니다. 심층적인 부하 추종과 오프그리드 통합이 필요한 애플리케이션이 확대되면서 중국 내 PEM 점유율은 증가하고 있습니다. 중국의 PEM 촉매 공급망은 이리듐 및 백금 전구체를 일부 수입에 의존하고 있어 국산화 필요성이 커지고 있으며, 이에 따라 국내 촉매 연구개발 투자가 확대되고 있습니다. Ningbo Zhongke Cotrun New Energy는 현지 나노구조 촉매 생산을 통한 비용 절감을 목표로 하는 중국의 주요 CCM 및 촉매 공급 기업 중 하나입니다.

일본에는 세계 최고 수준의 PEM 촉매 공급 기업인 TANAKA Precious Metals가 있으며, 수입 인프라와 국내 실증 프로젝트를 기반으로 한 첨단 수소 전략을 추진하고 있습니다. 한국에는 국내 촉매 연구개발 역량을 보유한 수직 통합형 PEM 전해조 OEM 기업 Elchemtech가 있으며, 정부는 2040년까지 연간 264만 톤의 수소 생산을 목표로 수소 프로그램을 추진하고 있습니다. 호주에서는 일본과 한국으로의 수출을 목표로 재생 수소 프로젝트가 개발되고 있습니다. 인도는 국가 그린 수소 미션에 따라 야심 찬 그린 수소 생산 목표를 추진하면서 전해조 부품 제조 허브로 부상하고 있습니다.

라틴 아메리카 - 가장 빠르게 성장하는 지역

라틴 아메리카는 브라질, 멕시코, 아르헨티나를 중심으로 2035년까지 가장 빠르게 성장하는 지역 시장입니다. 브라질의 세계적 수준의 태양광 및 풍력 기반 수전해 잠재력은 페셈항의 Ceará 그린 수소 허브를 통해 확인할 수 있습니다. 이 허브는 2030년까지 2GW의 전해조 용량과 연간 200만 톤의 암모니아 생산을 목표로 합니다. 브라질 정부는 2025년 그린 수소 개발 활동 규모를 400억 헤알(약 70억 미국 달러)로 전망했으며, 북동부 지역에서 4개의 주요 프로젝트가 다양한 단계로 추진되고 있습니다.

멕시코에서는 Techint E&C와 Siemens Energy가 Sinaloa에서 210MW 규모 전해 설비의 FEED 엔지니어링을 수행하고 있는 Pacifico Mexinol 프로젝트가 미주 지역 최대 규모의 PEM 수전해조 조달 기회 중 하나로 부상하고 있으며, 2029년 가동을 목표로 초저탄소 메탄올을 생산할 계획입니다. 아르헨티나는 파타고니아의 풍력 자원을 기반으로 그린 암모니아 및 수소 수출에 유리한 입지를 확보하고 있으며, 초기 단계 프로젝트가 개발되고 있습니다.

이 지역의 CAGR 선도 현상은 프로젝트 파이프라인의 규모와 2025년 성장의 출발점이 낮았다는 점을 모두 반영합니다. 라틴아메리카의 촉매 소재 수요는 초기 시운전 단계에서 프로젝트별 공급계약을 통한 CCM 조달 형태로 상당 부분 발생할 전망입니다.

중동 및 아프리카 - 사우디아라비아, UAE 및 남아프리카공화국

사우디아라비아와 UAE를 중심으로 한 중동 지역은 주로 그린 암모니아 형태의 수출과 산업 탈탄소화를 위해 대규모 그린 수소 생산 용량을 개발하고 있습니다. Air Products, ACWA Power 및 NEOM이 지원하는 사우디아라비아의 NEOM Green Hydrogen Company 프로젝트는 2.2GW 규모의 전해 설비로, 2025년까지 모든 부지에서 공사가 약 80% 완료되었습니다. 사우디아라비아는 2030년까지 연간 120만 미터톤의 그린 수소를 생산하고, 2035년까지 연간 400만 미터톤으로 확대하는 것을 목표로 합니다. UAE는 2031년까지 총 연간 140만 미터톤의 수소 생산량(그린 수소 연간 100만 미터톤, 블루 수소 연간 40만 미터톤)을 확보하고, 감축이 어려운 산업 부문에서 25%의 보급률을 달성하는 것을 목표로 합니다. 현재 NEOM 건설에는 Thyssenkrupp Nucera의 알칼라인 모듈이 사용되고 있지만, 이 지역의 2단계 프로젝트와 산업 통합 애플리케이션에서는 변동성 있는 태양광 및 풍력 발전에 대응하는 부하 추종 성능이 요구되는 분야를 중심으로 PEM 도입이 확대될 전망입니다.

남아프리카공화국은 MEA 지역에서 PEM 촉매 공급 측면의 주요 관심 국가입니다. University of Cape Town의 HySA Catalysis 프로그램에서 분사된 기업인 HyPlat (Pty) Ltd는 남아프리카공화국에서 PEM 연료전지 및 수전해조용 PGM 기반 막전극접합체(MEA)를 제조하고 수출하는 유일한 기업입니다. Public Investment Corporation은 상용화와 생산 확대를 위해 2023년 10월 15%의 지분을 인수했으며, Dube TradePort Special Economic Zone에 계획된 제조시설에 자금을 지원했습니다. 세계 최대 이리듐 및 백금 생산국이자 신생 촉매 소재 제조국인 남아프리카공화국의 전략적 입지는 가치사슬 통합 측면에서 독특한 기회를 창출합니다.

GMI 분석 견해

유럽의 지역 CAGR은 21.5%로, 글로벌 전망치인 25.3%보다 낮습니다. 이는 유럽의 설치 기반이 더 성숙한 데다, 전해조 OEM 및 개발업체가 장기 기본계약을 통해 촉매 조달을 통합하면서 빠른 도입 효과가 일부 상쇄되고 있음을 반영합니다. 2025년 유럽의 높은 매출 비중(38%)과 글로벌 평균을 밑도는 CAGR을 함께 고려하면, 2035년까지 시장 점유율이 더 빠르게 성장하는 지역, 특히 라틴아메리카, 아시아 태평양 및 중동으로 이동할 전망입니다. 이러한 재분배는 공급망에 영향을 미칩니다. 유럽에 집중된 PGM 전문 촉매 공급업체는 현재 물리적 거점이 제한적인 지역에서 프로젝트 시운전 일정에 대응하기 위해 아시아 및 라틴아메리카의 유통망과 기술 지원 역량을 확보해야 합니다. 북미는 28%의 점유율과 탄탄한 정책 인프라를 바탕으로 전망 기간 내내 시장에서 두 번째로 큰 매출 기여 지역이 될 전망입니다. 다만 여러 행정부에 걸쳐 적용될 IRA 수소 세액공제 지침의 결과는 미국 시장 경로에 대한 주요 규제 리스크 변수로 작용할 것입니다. MEA 지역의 성장 경로는 국가 주도의 프로젝트 실행 여부에 가장 크게 좌우됩니다. 국부펀드가 지원하는 초대형 프로젝트는 지역 수요를 크게 변화시킬 수 있지만, 시장 중심으로 추진되는 유럽 및 북미의 상업 프로젝트보다 시운전 일정의 불확실성도 높습니다.

PEM 전해조 촉매 소재 시장 점유율 및 경쟁 구도

글로벌 PEM 전해조 촉매 소재 시장은 5개 주요 기업에 집중되어 있으며, 이들 기업이 2025년 매출의 약 63%를 collectively 차지하고 나머지는 지역 전문 기업, 수직 통합형 OEM 및 초기 단계 진입 기업에 분산되어 있습니다. 시장 집중도는 첨단 귀금속 화학 기술, 엄격한 입자 크기 및 비표면적 사양, 배치 간 일관성 요건, 전해조 OEM 인증 프로그램 등 PGM 촉매 제조에 요구되는 높은 기술적 진입장벽과 함께, PGM 정제 역량과 막전극접합체 제조 전문성을 모두 보유한 기업 수가 제한적이라는 점을 반영합니다.

Johnson Matthey plc - 글로벌 주요 기업(약 18% 점유율, 시장 선도 기업)

Johnson Matthey의 Hydrogen Technologies 사업부는 PEM 전해조 촉매 소재 시장의 글로벌 선도 기업으로, 2025년 매출 점유율은 약 18%로 추정됩니다. 이 사업부의 제품 포트폴리오는 수십 년간 축적한 연료전지 부품 제조 전문성을 기반으로 산화이리듐 및 백금 촉매 분말, 촉매 잉크, 완전 통합형 촉매 코팅 막을 아우릅니다. JM의 CCM 기술은 양극(IrOx) 및 음극(Pt/C) 층 모두에 적용되며, 여러 상용 PEM 전해조 플랫폼에 인증을 획득했고, 2025년 2월 공식화된 계약에 따라 Bosch가 연료전지 스택용 CCM 개발 파트너로 선정했습니다 .[9]

2025년 3월 종료 회계연도에 JM은 Hydrogen Technologies 사업에 대해 1억3,400만 파운드의 손상차손을 인식했습니다. 이는 규제 인센티브 지연, 인프라 부족, 녹색 수소와 회색 수소 간 비용 격차로 인해 녹색 수소 시장의 성장 모멘텀이 전반적으로 둔화된 점을 반영합니다. 이 사업은 FY2025/26 말까지 영업이익 손익분기점에 도달하는 궤도를 유지했으며, 추가 성장 자본지출은 집행되지 않았습니다. 별도로 JM은 Catalyst Technologies 사업을 Honeywell에 18억 파운드에 매각하는 계약을 완료하여, Hydrogen Technologies를 포함한 PGM 집약적 고성장 기회에 그룹의 초점을 더욱 집중했습니다. 이사회는 향후 Hydrogen Technologies 자체에 대한 구조적 검토 또는 추가적인 위험 완화 가능성을 제기했으며, 이는 이 시장의 선도 기업 구도를 재편할 수 있는 잠재적 기업 조치입니다.

Heraeus Precious Metals GmbH & Co. KG - 글로벌 주요 기업(약 16~20% 점유율)

Heraeus는 PEM 수전해용 이리듐 및 루테늄 양극 촉매와 백금 음극 촉매를 공급하는 유럽의 선도 기업으로, 시장 점유율은 약 16~20%로 추정됩니다. Actydon™ 브랜드를 통해 비담지 IrOx, 탄소 담지 이리듐 시스템, 이리듐-루테늄 혼합 산화물, 특수 촉매 잉크 등 다양한 전해조 촉매 제품군을 구성하고 있습니다. Heraeus의 대표적인 기술 성과는 산업 벤치마크 담지량 대비 이리듐 사용량을 50~90% 절감하면서도 성능과 내구성을 유지하는 차세대 촉매입니다. 이 촉매는 현재 업계 표준인 400kg/GW에 비해 설치 용량 1GW당 이리듐 100kg을 목표로 합니다. 2023년 11월 Heraeus와 Sibanye-Stillwater는 루테늄의 우수한 OER 활성을 새로운 이리듐 안정화 산화물 구조와 결합한 안정적인 루테늄 기반 촉매를 공동 발표했습니다. Heraeus는 전해조 전용 시험 시설을 운영하고 있으며, Jolt Solutions와 협력해 PEM 수전해용 독점 전극 생산 기술을 활용한 PGM 기반 금속 촉매를 개발하고 있습니다. 또한 PGM 거래, 헤지, 조달 및 재활용을 통합한 폐쇄형 제품 제공을 목표로 합니다.

Umicore N.V. - 글로벌 주요 기업(약 14~18% 점유율)

Umicore는 30년 이상의 PEM 촉매 제조 경험을 바탕으로 추정 시장 점유율 14~18%를 차지합니다. Umicore의 제품 포트폴리오에는 PEM 수전해용 양극 및 음극 촉매 분말, PLATUNA® 공정을 통한 티타늄 다공성 수송층 백금 코팅 서비스, 그리고 폐쇄형 순환 방식의 촉매 회수를 가능하게 하는 귀금속 재활용이 포함됩니다. Umicore의 2025년 자본시장 설명회에서는 Umicore 촉매가 경쟁 제품보다 백금족 금속(PGM) 함량을 25% 낮추면서도 업계 최고 수준의 효율성과 내구성을 유지한다는 고객 평가가 소개되었습니다. Umicore는 PGM 정제, 촉매 합성, 사용 후 재활용을 통합함으로써 폐쇄형 순환 가치 제안을 구축하고 있으며, 촉매 재활용이 규제 요건이자 프로젝트 개발업체의 비용 관리 수단으로 자리 잡으면서 이러한 제안의 중요성이 점점 커지고 있습니다.

TANAKA Precious Metals - 글로벌 주요 기업(점유율 약 12~15%)

TANAKA는 일본에 기반을 둔 기업으로, PEM 수전해용 이리듐 산화물 양극 촉매(TEC77100 고활성 및 TEC77110 고내구성)와 백금 기반 음극 촉매 분야의 선도 기업이며, 시장 매출의 약 12~15%를 차지합니다. TANAKA의 이중 기능 촉매는 산소 발생 반응(OER) 기능과 음극에서 양극으로의 수소 크로스오버를 줄이는 가스 재결합 촉매(GRC)를 결합한 제품으로, 2025년 6월 일본 촉매제조협회로부터 2025 기술상을 수상했습니다. 이는 PEM 수전해에서 이러한 복합 촉매가 상업적으로 적용된 첫 사례입니다. 이 혁신은 양극의 수소 농도에 대한 안전 여유도를 유지하면서 상용 스택에 더 얇은 막을 사용할 수 있도록 직접적으로 뒷받침해 효율성과 시스템 경제성을 모두 개선합니다. 2025년 8월에 발표된 TANAKA와 교토대학교의 활성 OER 부위 규명 협력은 차세대 저이리듐 배합의 기반이 되는 기초 촉매 연구에 대한 TANAKA의 지속적인 의지를 보여줍니다.

Chemours Company - 글로벌 주요 기업(점유율 약 10~13%)

Chemours는 Nafion™ 이온 교환 고분자를 제조하는 기업으로서 PEM 촉매 소재 시장에서 핵심 인프라 공급자 역할을 합니다. Nafion™ 이온 교환 고분자는 거의 모든 상용 PEM 전해조의 막과 촉매층에 필수적인 양성자 교환막, 이오노머 분산액 및 바인더 수지에 사용됩니다. Chemours는 PEM 수전해의 양성자 교환막에 적합한 대체재가 알려져 있지 않다고 Nafion™을 설명하고 있으며, 막-이오노머 시스템은 CCM 및 MEA 소재 비용에서 상당한 비중을 차지합니다. Chemours는 2024년 미국 에너지부로부터 PEM 수전해 전용의 내구성이 높고 저저항 특성을 갖춘 Nafion™ 막을 개발하기 위한 6,000만 미국 달러 규모의 보조금 사업에서 주관 수혜기관으로 선정되었으며, Cummins와 델라웨어대학교 등이 프로젝트 파트너로 참여했습니다.

Clariant AG - 지역 선도 기업

*편집자 주: Clariant의 HyProGen™ 제품은 블루 수소 생산에 사용되는 수성가스 전환/증기 개질 촉매로, 본 보고서의 PEM 수전해 촉매 범위에 명시적으로 포함되지 않습니다. 다음 프로필에서는 PEM 전해조 부품 제조와 관련된 Clariant의 특수 기능성 소재 기여만 다룹니다.

Clariant는 촉매 및 흡착제·첨가제 사업부에서 불균일 촉매, 흡착제, 특수 고분자 응용 분야를 아우르며 축적한 특수 화학제품 전문성을 바탕으로 PEM 촉매 잉크 제조의 배합 과제와 접점을 형성하고 있습니다. Clariant의 화학제품 포트폴리오에 포함된 특수 분산제, 유변학 조절제 및 계면활성제는 물-알코올-이오노머 용매 시스템에서 안정적이고 균일한 산화이리듐 나노입자 분산액을 제조하는 데 활용될 수 있습니다.

PEM 촉매 잉크 제조가 롤투롤 코팅 설비에서 가연성과 VOC 배출을 줄이기 위해 수계 제형으로 전환되는 가운데, 특수 첨가제 화학은 가공 품질과 규모 확장의 재현성을 높이는 데 기여합니다. PEM 전해조 촉매 소재 시장 범위에서 Clariant의 정확한 매출 기여도는 제한적이며, Clariant의 입지는 직접적인 PGM 촉매 공급 역할보다는 주로 유럽 고객 관계와 MEA 제조 공정에 대한 틈새 특수 화학 기여를 반영해 지역 선도 기업으로 분류됩니다.

Elchemtech Co. Ltd. - 수직 통합형 PEM 전해조 OEM

*편집상 분류: Elchemtech는 개방형 시장 촉매 공급업체가 아니라 수직 통합형 PEM 전해조 OEM입니다. 다음 프로필은 내부 스택 통합을 위해 Elchemtech가 자체적으로 수행하는 촉매 소재 연구개발을 다룹니다.*

Elchemtech는 촉매 합성, MEA/CCM 제조, 스택 조립 및 완전한 시스템 통합을 포함해 PEM 수전해 가치사슬 전반에 걸쳐 자체 역량을 개발한 한국 기업입니다. 이는 H2Lyser® PEM 전해조 제품군에서 기술 차별화와 비용 관리를 실현하기 위한 기반입니다. Elchemtech는 상업 규모의 PEM 수전해 기술을 확보한 최초의 한국 기업 중 하나이며, 2024년 12월 체코 기업 NANO Advanced s.r.o.에 PEM 전해조 스택을 수출하면서 한국 최초의 PEM 전해조 스택 수출을 실행한 기업이라는 기록을 보유하고 있습니다. 2024년 인도 BGR Tech Ltd와 체결한 양해각서(MoU)는 인도에 대한 PEM 스택 공급과 현지에서의 PEM 스택 조립 가능성을 목표로 합니다. 실험실 규모부터 3,000 cm² 대형 셀 및 1 MW 시스템 구성까지의 활성 면적을 아우르는 Elchemtech의 자체 개발 촉매, MEA 및 스택 기술은 개방형 시장의 귀금속 촉매 공급업체에 대한 의존도를 낮추기 위해 일부 상업 규모 전해조 기업이 추진하는 수직 통합형 OEM 구조의 모범 사례로 자리매김하고 있습니다.

Greenerity GmbH - 지역 선도 기업

바이에른주 알체나우에 본사를 두고 Toray Industries의 자회사로 운영되는 Greenerity는 PEM 수전해와 PEM 연료전지 모두에 사용되는 CCM 및 막전극접합체 전문 제조업체입니다. PEM 수전해 분야에서 Greenerity는 양극 및 음극 촉매층을 양성자 교환막과 결합한 전기화학적 최적화 구조의 촉매 코팅막을 개발하고 공급하며, 이를 유럽 및 글로벌 전해조 OEM에 제공합니다. Greenerity는 수소 시장의 확장에 대응해 알체나우에 세 번째 제조 시설을 건설했으며, 10억 와트가 넘는 수전해조 CCM 생산 용량을 목표로 하고 있습니다. 이는 기존 전해조용 CCM 생산량의 3배에 해당합니다. Toray와 함께 Hydrogen Technology World Expo에 참가한 Greenerity의 행보는 첨단 고분자막 기술과 정밀 촉매 코팅이 교차하는 지점에서의 입지를 보여줍니다. Greenerity는 촉매 소재 가치사슬에서 가장 높은 마진이 실현되는 다운스트림 제품 단계에 위치합니다.

HyPlat (Pty) Ltd - 신흥 기업

HyPlat은 PEM 연료전지 및 전해조용 PGM 촉매와 MEA 제조를 전문으로 하는 남아프리카공화국 기반 기업입니다. 이 회사는 남아프리카공화국의 수소 남아프리카(HySA) 플래그십 프로그램에 따라 케이프타운대학교 HySA Catalysis 역량 센터를 통해 인큐베이션되었습니다. HyPlat은 유럽 시장용 MEA를 제조하고 수출하는 남아프리카공화국 최초의 기업으로, PGM 기반 촉매 분말, 2층 가스확산전극, 3층 촉매 코팅막 및 5~7층 완전한 MEA를 제공합니다. HyPlat은 Bambili Energy의 자회사이며, Bambili Energy는 연구개발 단계에서 상용화 단계로의 전환을 지원하기 위해 GEPF 및 DSTI의 권한에 따라 2023년 10월 남아프리카공화국 공공투자공사(PIC)로부터 15% 지분 투자를 유치했습니다.

두베 트레이드포트 특별경제구역(Dube TradePort Special Economic Zone)에 제안된 제조 시설은 현재 타당성 평가를 진행 중이며, 완전 가동 시 최대 1,200개의 상시 일자리를 창출할 수 있습니다. 남아프리카공화국의 압도적인 PGM 자원 기반, 현지에서 개발한 지식재산(IP), 유럽 수출 시장에 대한 접근성을 활용하는 HyPlat의 전략적 입지는 유럽 및 일본 촉매 공급업체로부터 지리적 다변화를 모색하는 그린수소 프로젝트 개발업체에 차별화된 공급망을 제공할 가능성이 있습니다.

Magneto / Elicron(현재 Elicron) - 신흥 기업

Elicron은 2025년 2월, 스웨덴 기반 Permascand(Altor Equity Partners가 소유하며 2024년 2월 인수를 완료)와 Magneto Special Anodes(과거 Xylem Inc.의 브랜드였으며 네덜란드와 중국에 시설 보유)의 합병을 통해 설립되었습니다. 2025년 리브랜딩 이후 Elicron이라는 이름으로 운영되는 통합 법인은 수처리, 산업 솔루션, 전기화 및 재생에너지 부문에서 촉매 코팅, 전극 및 전기화학 셀과 관련해 총 125년 이상의 경험을 결집했습니다. PEM 수전해조 촉매 소재 분야에서 Elicron의 입지는 아직 초기 단계입니다. 회사의 핵심 역량은 클로르알칼리 및 수처리 용도의 치수 안정성 양극에 있으며, 그린수소 수전해조 전극 소재로의 확장은 확립된 상업적 입지라기보다 새롭게 추진되는 사업 이니셔티브에 해당합니다. 이번 합병으로 스웨덴, 네덜란드, 중국에 제조 기반을 둔 글로벌 플랫폼이 구축되었으며, PEM-WE 촉매 및 전극 소재를 포함한 전기화 및 재생에너지 부문에서 사업 확대를 추진하고 있습니다. 따라서 Elicron은 인접한 전기화학 코팅 분야에서 상업적 기반을 확보하고 있으며, 시장이 확대됨에 따라 공개 시장의 PEM 촉매 공급 분야에 진입할 가능성을 갖춘 신흥 기업으로 분류됩니다.

Ningbo Zhongke Cotrun New Energy Science Technology Co. Ltd. - 지역 선도 기업

Ningbo Zhongke Cotrun(YHKC 브랜드로 운영)은 중국에 기반을 둔 첨단기술 기업으로, 핵심 기술팀은 중국과학원 상하이첨단연구원에서 출발했습니다. 이 회사는 나노구조 전기촉매, PEM 연료전지 및 수전해조용 MEA, 통합 PEM 수전해조 어셈블리를 전문으로 합니다. 상용 제품군에는 Pt/C 음극 촉매(40 wt% Pt 및 2.8 nm 입자 크기를 갖는 HiCaP40 시리즈)와 IrOx 양극 촉매 제형이 포함되며, 활성 면적이 최대 3,600cm²이고 귀금속 로딩이 최저 0.8mg/cm²인 완전한 MEA 어셈블리도 제공합니다. 연간 MEA 생산량은 10,000m²를 초과하며, 유럽, 북미 및 아시아 고객에게 제품을 공급하고 있습니다. Ningbo Zhongke Cotrun은 20건 이상의 발명 특허를 보유하고 있으며, 기술 혁신 성과로 중국재생에너지학회의 인정을 받았습니다. 지역 선도 기업으로서 주로 중국 내수 및 아시아 PEM 수전해조 시장에서 경쟁하고 있으며, 글로벌 시장이 확대됨에 따라 국제적 입지를 강화할 계획입니다.

Advent Technologies Holdings Inc. - 신흥 기업(PEM-WE 분야에서 상용화 이전 단계)

Advent Technologies Holdings, Inc.(NASDAQ: ADN)는 캘리포니아주 리버모어에 본사를 둔 델라웨어 법인으로, 그리스 파트라스에도 막전극접합체(MEA) 및 연료전지 제품 개발 시설을 보유하고 있습니다. 이 회사의 상업적·지적 기반은 전적으로 고온 양성자 교환막(HT-PEM) 기술에 있으며, Johnson Matthey, Umicore 및 Heraeus가 활동하는 경쟁 분야를 규정하는 표준 PEM 수전해(PEM-WE) 촉매 소재에는 기반을 두고 있지 않습니다.HT-PEM MEA는 인산 도핑 막을 사용해 180°C를 초과하는 온도에서 작동하도록 설계되었으며, e-메탄올과 재생 천연가스 같은 개질 액체 연료를 견딜 수 있습니다. 이는 상용 PEM-WE 스택의 저온 이리듐 산화물 양극 및 백금 음극 구조와는 근본적으로 다른 전기화학적 작동 체계입니다. Advent는 HT-PEM 기술과 관련해 100건이 넘는 특허를 보유하고 있으며, 연료전지 시스템, MEA, 막 및 전극을 연료전지와 철 흐름전지용으로 공급해 현재 매출을 창출하고 있습니다. 또한 Airbus, Hyundai Motors 및 미국 육군과 체결한 공동개발계약이 주요 상업 파이프라인을 구성하고 있습니다. Advent의 4세대 고정형 전력 제품은 2024년 초 기준 전 세계 누적 판매량이 1,200대를 넘어섰습니다.

Advent는 전해조 제조를 포함하는 두 건의 정부 보조금 지원 개발 프로그램을 공개했지만, 아직 어떤 전해조 부문에서도 상업 생산에 진입하지 않았습니다. EU의 IPCEI Hy2Tech 체계에 따라 승인된 Green HiPo 프로젝트는 총 6,000만 유로의 승인 예산을 포함하며, 그리스 정부는 Advent의 자회사 Advanced Energy Technologies S.A.에 Just Transition Fund에서 2,400만 유로의 국가 보조금을 지급하도록 공식 초청했습니다. 이 프로젝트는 표준 PEM-WE 시스템이 아니라 HT-PEM 전해조의 개발, 설계 및 제조를 명시적으로 포함하며, 서부 마케도니아 코자니의 계획 시설에서 그린수소를 생산하는 것을 목표로 합니다. 2024년 11월 EU 혁신기금은 Advent의 RHyno(Renewable Hydrogen Innovative Technologies) 프로젝트에 신청액 전액인 3,453만4,000유로의 보조금을 승인했으며, Advent의 그리스 자회사는 2025년 3월 5일 CINEA와 보조금 협약을 체결했습니다. RHyno는 Advent의 MEA 기술을 적용한 연료전지 및 전해조를 위한 메가와트급 제조 인프라를 구축하는 것을 목표로 하며, 항공, 해운 및 대형 상용차의 탈탄소화에 초점을 둡니다. 두 프로그램 모두 상용화 이전 단계에 있으며, 아직 제품 매출을 창출하지 않았습니다. 또한 두 프로그램은 상업적 공급계약이 아니라 연구개발 인프라 보조금으로 구성되어 있습니다. Advent는 다른 제조업체가 운영하는 표준 PEM-WE 전해조에 참여하거나 촉매 소재를 공급하고 있다는 사실을 공개한 바 없습니다.

mid-2025 기준 Advent의 재무 상태는 경쟁 궤도에 중대한 제약 요인으로 작용합니다. 회사의 2025년 2분기 10-Q 보고서(2025년 6월 30일 종료 기간)는 계속기업 관련 결론을 제시했으며, 경영진은 보고서 제출일로부터 12개월 동안 회사가 영업을 지속할 수 있는 능력에 상당한 의문이 있다고 밝혔습니다. 2025년 6월 30일 기준 보유 현금은 10만 미국 달러였던 반면 유동부채는 2,940만 미국 달러였으며, 이에 따라 운전자본은 2,780만 미국 달러의 적자를 기록했습니다. 총부채는 3,610만 미국 달러였고 주주자본은 2,940만 미국 달러의 결손 상태였습니다. 매출은 2024년 상반기 340만 미국 달러에서 2025년 상반기 20만 미국 달러로 급감해 약 93% 감소했으며, 이는 부분적으로 공동개발계약(JDA) 및 기술접근계약 서비스의 인식이 지연된 데 따른 것입니다. Nasdaq은 Advent가 최소 250만 미국 달러의 주주자본 기준을 회복하지 못했다는 이유로 2025년 8월 18일 상장폐지 결정을 내렸으며, Advent는 해당 결정에 항소할 의사를 밝혔습니다. 이러한 상황을 고려할 때, 현재 보고 기간 기준 Advent는 상용 PEM-WE 촉매 소재 공급망에 적극적으로 참여하는 기업으로 볼 수 없으며, 전해조 관련 프로그램 역시 지속적인 보조금 지원과 사업 운영의 연속성에 의존하고 있어 중대한 불확실성이 존재합니다.

최근 산업 동향

  • 2025년 3월 - BASF, 독일 최대 PEM 전해조 가동: BASF는 루트비히스하펜 화학단지에 54MW 규모의 PEM 전해조를 가동했습니다. 이는 당시 독일 최대 규모의 PEM 시설로, 연간 최대 8,000미터톤의 수소를 생산할 수 있으며 최대 1억2,400만 유로를 지원받았습니다. 3백만 미국 달러 규모의 연방 및 주 정부 자금이 지원되는 IPCEI Hy4Chem 프로젝트입니다. 이 시운전은 PEM 촉매 소재가 산업 규모로 직접 소비되는 사례이며, 대규모 화학 공정의 탈탄소화를 위한 현장 그린 수소 생산을 검증합니다.
  • 2025년 2월 - Accelera by Cummins, bp의 Lingen 그린 수소 프로젝트에 100MW PEM 시스템 공급: Accelera는 독일에 위치한 bp의 Lingen 그린 수소 플랜트에 100MW HyLYZER® PEM 전해조 시스템을 공급한다고 발표했습니다. 이 시스템은 개별 HyLYZER-1000 장치 20대로 구성되며, Accelera가 현재까지 단일 프로젝트에 배치한 전해조 중 최대 규모입니다. 시운전은 2027년을 목표로 하며, 연간 최대 11,000미터톤의 그린 수소를 생산할 예정입니다.
  • 2025년 2월 - Elicron 설립: Permascand와 Magneto Special Anodes의 합병 완료: Permascand와 Magneto Special Anodes는 2025년 2월 합병을 완료했으며, 이후 Elicron으로 브랜드를 변경했습니다. Elicron은 유럽, 북미 및 아시아 전역에서 약 350명의 전문가를 보유한 글로벌 첨단 전기화학 솔루션 기업입니다. 이번 합병으로 PEM 전해조 애플리케이션과 관련된 촉매 코팅 및 전극 제조 역량이 결합되었으며, 이는 전기화학 부품 공급망의 통합을 보여줍니다.
  • 2025년 9월 - Plug Power, 포르투갈 Galp의 100MW Sines 프로젝트에 첫 전해조 어레이 공급: Plug Power는 Galp의 Sines 정유공장에 최초의 10MW GenEco™ PEM 전해조 어레이를 공급했습니다. 이는 총 100MW 규모의 PEM 설비 중 첫 번째 모듈로, 공급 당시 유럽에서 진행 중인 최대 규모의 PEM 수소 전해조 프로젝트로 설명되었습니다. 이 프로젝트는 그린 수소 및 HVO/SAF 생산을 위한 Galp의 총 6억5,000만 유로 투자에 기반하며, 전체 100MW 용량은 2026년 상반기 가동을 목표로 합니다.
  • 2025년 9월 - Linde, 뉴욕주 나이아가라폴스에서 35MW PEM 전해조 인수: Accelera by Cummins는 당시 기준으로 전 세계 단일 프로젝트 배치 중 최대 규모인 35MW PEM 전해조 시스템을 수력 발전 에너지로 가동되는 Linde의 신규 그린 수소 시설에 공급했습니다. 이를 통해 Linde의 미국 그린 액체 수소 생산 용량이 두 배로 증가했으며, 성숙한 재생에너지 자원과 상업 규모의 PEM 전기분해를 결합하는 모델이 구축되었습니다.
  • 2025년 9월 - Siemens Energy, 프랑스 Air Liquide의 200MW Normand'Hy 프로젝트에 첫 PEM 스택 공급: Siemens Energy는 노르망디 Port-Jérôme에 위치한 Air Liquide의 Normand'Hy 시설에 12개의 PEM 전해조 스택을 공급했습니다. 이는 2026년 가동 예정인 총 200MW 설비의 첫 번째 모듈로, 프랑스 최대 규모의 그린 수소 생산 시설 중 하나가 될 전망입니다. 이 프로젝트의 규모는 Siemens Energy 스택 플랫폼에 적격 공급업체로 선정된 CCM 및 촉매 공급업체에 상당한 촉매 소재 조달 수요를 지속적으로 창출합니다.
  • 2025년 6월 - TANAKA, PEM 전기분해 촉매로 일본 2025 기술상 수상: TANAKA PRECIOUS METAL TECHNOLOGIES는 이중 기능 OER + 가스 재결합 촉매의 개발 및 실용화로 일본 촉매 제조업체 협회로부터 2025 기술상을 수상했습니다. 이는 PEM 수전해에서 이러한 복합 기능이 상업적으로 처음 적용된 사례로, 높은 전기분해 효율을 유지하면서 더 얇은 멤브레인과 향상된 수소 안전 여유도를 구현합니다.
  • FY2024-25 - Johnson Matthey, Honeywell에 촉매 기술 사업을 18억 파운드에 매각: Johnson Matthey는 Catalyst Technologies 사업을 Honeywell에 매각하는 계약을 완료했으며, Hydrogen Technologies, Clean Air Solutions 및 PGM Products를 포함한 PGM 집약적 고성장 사업에 대한 JM의 전략적 초점을 강화했습니다. CCM 및 전해조 촉매 사업을 포함하는 Hydrogen Technologies 부문은 매각 후 JM의 전략적 핵심 사업으로서 영업이익 손익분기점 달성을 목표로 관리되고 있으며, 이사회는 해당 사업의 위험을 더욱 낮출 수 있는 방안을 모색하고 있습니다.
  • 2025년 8월 - TANAKA와 교토대학교, OER 활성 사이트 규명을 위한 공동 연구 발표: TANAKA Precious Metals와 교토대학교는 차세대 저이리듐 촉매 설계의 기반으로서 PEM 수전해에서 산소 발생 반응을 담당하는 활성 촉매 사이트를 근본적으로 규명하기 위한 공동 연구 프로그램을 발표했습니다. 이는 OER 촉매 과학 분야에서 학계와 산업계 협력이 현재 도달한 최전선에 해당합니다.
  • 2024년 - Chemours, PEM 멤브레인 개발을 위한 6,000만 미국 달러 규모의 미국 DOE 보조금 수혜 기업으로 선정: 미국 에너지부는 두 개의 프로젝트를 통해 초당적 인프라법 보조금 6,000만 미국 달러를 지원하는 주요 수혜 기업으로 Chemours를 선정했습니다. Chemours는 PEM 수전해용 내구성이 높고 저저항 특성을 갖춘 Nafion™ 멤브레인을 개발하고, H2CIRC 수소 부품 재활용 인프라 컨소시엄에 참여할 예정입니다. 이는 상용 PEM 수전해에서 멤브레인의 장기적 활용에 가장 중요한 두 가지 비용 및 내구성 장벽을 직접적으로 해결하는 데 초점을 맞춥니다.

PEM 전해조 촉매 소재 시장 조사 보고서
PEM 전해조 촉매 소재 시장 조사 보고서

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저자:  Kiran Pulidindi , Kavita Yadav

자주 묻는 질문 (FAQs):

PEM 전해조 촉매 소재 시장 규모는 2025년에 1억4,550만 미국 달러로 추정되었으며, 2026년에는 2억1,800만 미국 달러에 이를 전망입니다.
시장 규모는 2035년까지 17억 미국 달러에 이를 전망이며, 2026년부터 2035년까지 연평균성장률(CAGR) 25.3%로 성장할 전망입니다.
유럽은 2025년 현재 PEM 수전해조 촉매 소재 시장에서 가장 큰 점유율을 차지하고 있습니다.
라틴아메리카는 전망 기간 동안 가장 빠르게 성장하는 지역이 될 전망입니다.
PEM 전해조 촉매 소재 시장의 주요 기업으로는 Johnson Matthey plc, Heraeus Precious Metals GmbH & Co. KG, Umicore N.V., TANAKA Precious Metals, Chemours Company 등이 있습니다.

조사 방법론, 데이터 출처 및 검증 절차

이 보고서는 업계 관계자와의 직접 대화, 자체 모델링, 엄격한 교차 검증을 중심으로 설계된 체계적인 조사 절차를 바탕으로 합니다. 단순한 문헌 조사에만 의존하지 않습니다.

당사의 6단계 조사 절차

  1. 1. 조사 설계 및 애널리스트 감독

    GMI의 조사 방법론은 전문 인력의 지식, 엄격한 검증, 완전한 투명성을 토대로 합니다. 보고서의 모든 인사이트, 추세 분석 및 전망은 해당 시장의 특성을 이해하는 숙련된 애널리스트가 작성합니다.

    당사는 업계 관계자 및 전문가와 직접 소통하는 광범위한 1차 조사에, 신뢰성이 확인된 글로벌 출처를 활용한 포괄적인 2차 조사를 결합합니다. 정량적 영향 분석을 적용해 신뢰할 수 있는 전망을 제공하며, 최초 데이터 출처부터 최종 분석 결과까지 추적 가능성을 유지합니다.

  2. 2. 1차 조사

    1차 조사는 당사 방법론의 핵심으로, 전체 인사이트의 약 80%를 차지합니다. 분석의 정확성과 깊이를 확보하기 위해 업계 관계자와 직접 소통합니다. 체계적인 인터뷰 프로그램은 지역 및 글로벌 시장을 포괄하며 최고경영진, 이사 및 분야별 전문가의 의견을 수집합니다. 이를 통해 전략, 운영 및 기술 측면의 관점을 확보하고 균형 잡힌 인사이트와 신뢰성 있는 시장 전망을 도출합니다.

  3. 3. 데이터 마이닝 및 시장 분석

    데이터 마이닝은 조사 절차의 중요한 부분으로, 전체 방법론에서 약 20%를 차지합니다. 주요 기업의 매출 점유율 분석을 통해 시장 구조를 분석하고 업계 동향을 파악하며 거시경제 요인을 평가합니다. 유료 및 무료 출처에서 관련 데이터를 수집해 신뢰성 있는 데이터베이스를 구축합니다. 이 정보는 1차 조사와 시장 규모 추정을 뒷받침하도록 통합되며, 유통업체, 제조업체 및 협회 등 주요 이해관계자의 검증을 거칩니다.

  4. 4. 시장 규모 추정

    당사는 상향식 접근법으로 시장 규모를 추정합니다. 1차 인터뷰를 통해 직접 확보한 기업 매출 데이터와 제조업체의 생산량, 설치 또는 도입 통계를 출발점으로 삼습니다. 이러한 자료를 지역 시장별로 합산하여 실제 산업 활동에 근거한 글로벌 시장 추정치를 산출합니다.

  5. 5. 전망 모델 및 주요 가정

    모든 전망에는 다음 사항을 명시합니다.

    • ✓ 주요 성장 동인과 예상 영향

    • ✓ 성장 제약 요인과 영향 완화 시나리오

    • ✓ 규제 관련 가정과 정책 변경 위험

    • ✓ 기술 도입 곡선의 매개변수

    • ✓ 거시경제 가정(GDP 성장률, 인플레이션, 환율)

    • ✓ 경쟁 구도와 시장 진입·퇴출 전망

  6. 6. 검증 및 품질 보증

    최종 단계에서는 분야별 전문가가 선별된 데이터를 직접 검토하여 자동화 시스템이 놓칠 수 있는 미묘한 차이와 맥락상의 오류를 파악합니다. 이러한 전문가 검토는 중요한 품질 보증 단계로서, 데이터가 조사 목적과 해당 분야의 기준에 부합하는지 확인합니다.

    당사의 3중 검증 절차는 데이터의 신뢰성을 최대한 높입니다.

    • ✓ 통계적 검증

    • ✓ 전문가 검증

    • ✓ 실제 시장 상황과의 대조

신뢰와 공신력

10+
사업 운영 연수
설립 이후 지속적인 서비스 제공
A+
BBB 인증
전문적인 업무 기준 및 고객 만족도
ISO
품질 인증
ISO 9001:2015 인증 기업
150+
조사 애널리스트
20개 이상의 산업 분야 담당
95%
고객 유지율
5년간의 고객 관계 가치

검증된 데이터 출처

  • 업계 전문 간행물

    산업 저널, 업계 간행물 및 전문 매체

  • 산업 데이터베이스

    자체 및 제3자 시장 데이터베이스

  • 규제 관련 제출 서류

    정부 조달 기록 및 정책 문서

  • 학술 연구

    대학 연구 및 전문 연구기관 보고서

  • 기업 보고서

    연례보고서, 투자자 설명자료 및 공시 서류

  • 전문가 인터뷰

    최고경영진, 조달 책임자 및 기술 전문가

  • GMI 아카이브

    20개 이상의 산업 분야에 걸쳐 발행된 13,000건 이상의 조사 보고서

  • 무역 데이터

    수출입 물량, HS 코드 및 통관 기록

조사 및 평가 항목

이 보고서의 모든 데이터는 1차 인터뷰, 실제 데이터를 쌓아 올리는 상향식 모델링, 엄격한 교차 검증을 통해 확인됩니다. 당사의 조사 절차 자세히 보기 →

저자:  Kiran Pulidindi, Kavita Yadav
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