수소 연료 전지에서 백금족 금속 촉매의 힘 발휘하기: 2025년 시장 동향, 기술 발전 및 전략적 전망. PGMs가 청정 에너지 혁신의 다음 시대를 어떻게 형성하고 있는지 알아보세요.

요약: 2025년 시장 주요 사항 및 주요 시사점
전 세계 시장 규모, 성장 속도 및 2030년 전망
백금족 금속: 공급망, 가격 및 지속 가능한 도전 과제
수소 연료 전지를 위한 PGM 촉매의 기술 혁신
경쟁 구도: 주요 제조업체 및 전략적 파트너십
응용 분야: 자동차, 고정식 전력 및 새로운 용도
지역 분석: 북미, 유럽, 아시아-태평양 및 기타 지역
PGMs에 영향을 미치는 정책, 규제 및 산업 표준
미래 전망: 차세대 촉매 및 시장 혁신자
PGM 촉매 가치 사슬 이해관계자에 대한 전략적 권장 사항
출처 및 참고 문헌

요약: 2025년 시장 주요 사항 및 주요 시사점

수소 연료 전지에서 백금족 금속(PGM) 촉매 시장은 2025년에 중요한 성장을 할 것으로 예상됩니다. 이는 연료 전지 전기 자동차(FCEV)의 채택 증가, 고정식 전력 응용 분야의 확장 및 청정 에너지 매개체로서의 수소에 대한 정책 지원 강화에 의해 주도되고 있습니다. PGM은 주로 백금이지만, 팔라듐과 로듐도 포함되어 있으며, 수소 산화 및 산소 환원 반응을 촉진하는 데 있어 뛰어난 활동성과 내구성 덕분에 프로톤 교환막(PEM) 연료 전지의 기준 촉매로 남아 있습니다.

2025년에는 연료 전지 응용 분야에서 PGM에 대한 글로벌 수요가 새로운 정점을 기록할 것으로 예상되며, Anglo American Platinum와 Sibanye-Stillwater—세계에서 가장 큰 PGM 생산자 중 두 곳인 이들이 수소 부문에 대한 백금 및 관련 금속의 할당을 늘리고 있습니다. 주요 촉매 제조업체인 Johnson Matthey는 자동차 OEM 및 시스템 통합업체의 강한 주문을 바탕으로 연료 전지 촉매 생산 능력을 계속 확장하고 있으며, 회사의 새로운 제조 라인에 대한 최근 투자는 이 부문이 지속적인 수요 증가에 대해 자신감을 가지고 있음을 강조하고 있습니다.

자동차 FCEV 배치는 주요 동력원으로 남아 있으며, Toyota Motor Corporation 및 Hyundai Motor Company와 같은 주요 자동차 제조업체가 연료 전지 차량 및 버스의 생산을 확장하고 있습니다. 이들 회사는 2025년 모델 출시 및 인프라 파트너십 확대를 통해 수소 이동 수단에 대한 의지를 다시 한 번 확인했습니다. 동시에, Ballard Power Systems 및 Bloom Energy와 같은 회사가 주도하는 백업 및 분산 전력을 위한 고정식 연료 전지 시스템이 아시아, 유럽 및 북미에서 확산되고 있어 PGM 촉매 수요를 더욱 지원하고 있습니다.

PGM-free 및 저-PGM 촉매 대안에 대한 지속적인 연구 개발에도 불구하고, 2025년 업계의 의견은 백금 기반 촉매가 상업용 PEM 연료 전지에 필수적이라는 것입니다. 이는 입증된 성능과 신뢰성 덕분입니다. 그러나 제조업체들은 비용 및 공급 위험을 완화하기 위해 촉매 로딩 감소 전략 및 재활용 이니셔티브를 적극적으로 추진하고 있습니다. 특히 Umicore 및 BASF는 폐 연료 전지 구성 요소에서 PGM을 회수하기 위한 촉매 효율성 개선과 순환 경제 프로그램을 선도하고 있습니다.

앞으로 수소 연료 전지에서 PGM 촉매에 대한 전망은 정부의 인센티브, 엄격한 배출 규제 및 전세계 탈탄소화 추진 덕분에 2025년 이후에도 견고할 것으로 예상됩니다. 이 부문의 주요 업체들은 공급망 복원력, 기술 혁신 및 수소 가치 사슬 전반에 걸친 전략적 파트너십에 대한 지속적인 투자를 통해 이러한 추세를 활용할 가능성이 높습니다.

전 세계 시장 규모, 성장 속도 및 2030년 전망

수소 연료 전지에서 백금족 금속(PGM) 촉매를 위한 전 세계 시장은 2030년까지 엄청난 성장을 할 것으로 예상되며, 이는 연료 전지 전기 자동차(FCEV)의 채택 증가, 고정식 전력 응용 분야의 확장 및 정부의 탈탄소화 정책에 의해 주도되고 있습니다. PGM—주로 백금이지만, 팔라듐과 로듐도 포함되어—는 프로톤 교환막(PEM) 및 기타 연료 전지 유형의 촉매 반응에 필수적이며, 이로 인해 공급과 가격은 이 부문의 경제에 중요한 요소입니다.

2025년 기준으로 PGM 촉매에 대한 수요는 특히 아시아, 유럽 및 북미에서 FCEV 생산 확대와 밀접하게 연결되어 있습니다. Toyota Motor Corporation 및 Hyundai Motor Company와 같은 주요 자동차 제조업체는 FCEV 플랫폼에 투자하고 있으며, Toyota의 Mirai와 Hyundai의 NEXO는 가장 저명한 상업 모델 중 하나입니다. 이들 차량은 연료 전지 스택에서 백금 기반 촉매를 사용하며 두 회사 모두 2020년대 후반까지 생산량을 늘릴 계획을 발표했습니다.

공급 측에서는 Anglo American, Impala Platinum Holdings (Implats), Sibanye-Stillwater와 같은 선도적인 PGM 생산자들이 예상 수요를 충족하기 위해 채굴 및 정제 능력을 적극적으로 확장하고 있습니다. 이러한 회사는 남아프리카 공화국과 미국에 본사를 두고 있으며, 글로벌 백금 및 팔라듐 생산의 상당 부분을 차지하고 있으며, 수소 기술을 전략적 성장 분야로 강조하고 있습니다.

2030년까지의 시장 전망은 여러 요인에 의해 형성됩니다:

정책 지원: EU, 일본, 한국 및 중국의 국가 수소 전략은 연료 전지 배치를 장려하고 있으며, FCEV 채택 및 수소 인프라 구축에 대한 목표를 설정하고 있습니다.
비용 절감 이니셔티브: Johnson Matthey와 Umicore와 같은 촉매 제조업체들은 연료 전지당 PGM 로딩을 줄이고, 재활용을 개선하며, 공급 위험과 비용 변동성을 줄이기 위한 합금 촉매를 개발하는 기술에 투자하고 있습니다.
시장 성장: 주요 PGM 공급업체 및 연료 전지 제조업체의 산업 예측에 따르면, 2030년까지 PGM 촉매 수요의 연간 성장률은 높은 단일 숫자에서 낮은 두 자리 숫자에 이를 것으로 예상되며, 아시아-태평양 지역이 물량에서 선도할 것입니다.

앞으로 수소 연료 전지를 위한 글로벌 PGM 촉매 시장은 공급망 복원력, 재활용 및 기술 혁신을 주요 촉진 요인으로 크게 확장할 것으로 예상됩니다. 이 부문의 궤도는 FCEV 채택 속도와 전 세계 수소 인프라의 발전에 밀접하게 연결될 것입니다.

백금족 금속: 공급망, 가격 및 지속 가능한 도전 과제

백금족 금속(PGM)—특히 백금, 팔라듐, 로듐—은 수소 연료 전지 기술에서 필수적인 촉매로, 프로톤 교환막(PEM) 연료 전지의 성능과 상업적 실행 가능성을 뒷받침합니다. 2025년 기준으로, 탈탄소화에 대한 글로벌 추진과 수소 이동 수단 및 고정식 전력 부문의 빠른 확장으로 인해 이러한 중요한 자재에 대한 수요가 증가하고 있습니다. PGM의 공급망은 매우 집중되어 있으며, Anglo American Platinum, Impala Platinum Holdings, Sibanye-Stillwater—모두 남아프리카 공화국에 본사를 두고 있는 이들 기업이 전 세계 주요 PGM 생산의 대다수를 차지합니다. 러시아는 Nornickel을 통해 중요한 공급처로, 특히 팔라듐의 경우 그렇습니다.

PGM의 가격 변동성은 지속적인 도전 과제였습니다. 2024년과 2025년에는 백금 가격이 팔라듐 및 로듐의 급격한 변동에 비해 상대적으로 안정세를 보였으며, 이는 자동차 수요 변화 및 지정학적 불확실성에 기인합니다. 그러나 수소 부문에서의 백금에 대한 욕구는 향후 몇 년 동안 가격 상승 압박을 가할 것으로 예상되며, 특히 아시아, 유럽 및 북미에서 연료 전지 차량(FCV) 배치가 가속화됨에 따라 더욱 그러합니다. Toyota Motor Corporation 및 Ballard Power Systems와 같은 주요 자동차 제조업체 및 연료 전지 시스템 제조업체는 연료 전지 스택당 PGM 로딩을 줄이기 위해 적극적으로 노력하고 있지만, 전반적인 수요 궤도는 생산 규모가 증가함에 따라 상승세를 유지합니다.

지속 가능성 및 공급망 회복력은 현재 수소 경제에 있어 주요 관심사입니다. 주요 PGM 생산자들은 책임 있는 채굴 관행에 투자하고 있으며, Anglo American Platinum와 Sibanye-Stillwater는 물 관리, 에너지 효율성 및 지역 사회 참여와 관련된 이니셔티브를 추진하고 있습니다. 재활용도 주목받고 있으며, Umicore와 같은 기업은 사용 후 자동차 촉매 및 산업 스크랩에서 PGM을 회수하기 위한 능력을 확장하고 있으며, 이는 시장 충격을 완화하고 환경 영향을 줄이는 데 도움이 되는 이차 공급원을 제공합니다.

향후 몇 년을 내다보면서, 수소 연료 전지에서 PGM 촉매에 대한 전망은 기술적 및 시장 역학에 의해 형성됩니다. 지속적인 R&D 노력이 PGM 함량을 낮추고 합금 촉매를 개발하며 비-PGM 대안을 탐색하는 데 집중되고 있지만, 이러한 혁신의 상업적 규모 채택은 2020년대 후반까지는 기대되지 않습니다. 그 동안 수소 부문이 PGM에 의존하는 상황은 계속될 것이며, 공급망 투명성, 윤리적 소싱 및 재활용이 업계 이해관계자와 정책입안자 모두에게 중요한 우선 사항이 될 것입니다.

수소 연료 전지를 위한 PGM 촉매의 기술 혁신

백금족 금속(PGM)—특히 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 로듐(Rh)—은 수소 연료 전지에서 특히 프로톤 교환막 연료 전지(PEMFC)의 촉매 기술의 핵심입니다. 2025년 기준으로, 업계는 PGM 함량을 줄이고, 촉매 내구성을 향상시키며, 전반적인 연료 전지 효율성을 개선하기 위한 기술 혁신이 급증하고 있습니다. 이러한 발전은 교통, 고정식 전력 및 휴대용 응용 분야에서 수소 연료 전지 채택을 확대하는 데 필수적입니다.

주요 초점은 성능을 해치지 않으면서 백금 로딩을 줄이는 것입니다. Johnson Matthey 및 Umicore와 같은 주요 제조업체가 첨단 나노구조 및 합금 기술을 활용한 차세대 촉매를 개발하고 있습니다. 예를 들어, Johnson Matthey는 전기화학적으로 활성화된 표면적을 극대화하는 엔지니어링 나노구조를 가진 촉매를 도입하여 연료 전지 출력당 필요한 백금 함량을 줄이고 있습니다. Umicore는 비용을 낮추면서 활동성을 유지하기 위해 백금과 함께 저렴한 금속을 포함하는 합금 촉매를 발전시키고 있습니다.

내구성도 급속히 발전하는 분야입니다. 고온, 습기 및 변동 하중과 같은 연료 전지 내부의 가혹한 작동 조건은 전통적인 PGM 촉매를 저하시킬 수 있습니다. 이를 해결하기 위해 기업들은 용해 및 응집에 대한 저항력이 향상된 코어-쉘 및 고엔트로피 합금 촉매를 개발하고 있습니다. 수소 연료 전지 배치의 글로벌 리더인 Toyota Motor Corporation는 기존 세대에 비해 연료 전지 스택에서 백금 사용량을 50% 이상 줄이겠다는 공약을 하고 있으며, 이러한 혁신을 활용하고 있습니다.

재활용 및 순환 경제도 주목받고 있습니다. PGM이 부족하고 비쌀 수록, 주요 공급업체들이 폐쇄형 재활용 시스템을 구축하고 있습니다. Johnson Matthey와 Umicore 모두 대규모 PGM 재활용 시설을 운영하여 사용 후 촉매를 효율적으로 회수하고 재처리하여 새로운 제품으로 만들고 있으며, 이는 공급 보안과 지속 가능성을 지원합니다.

향후 몇 년을 내다보면, PGM 촉매 기술의 전망은 견고합니다. 업계는 PGM 로딩의 추가 감소를 기대하고 있으며, 자동차 PEMFC에 대해 0.1g Pt/kW 이하의 목표가 점점 더 달성 가능해지고 있습니다. 자동차 제조업체, 촉매 제조업체 및 연구 기관 간의 협력 노력이 이러한 고급 재료의 상업화를 가속화하고 있습니다. 수소 인프라가 확장되고 연료 전지 채택이 증가함에 따라, 혁신적이고 비용 효율적이며 내구성이 뛰어난 PGM 촉매에 대한 수요는 이 부문의 발전의 중심 동력이 될 것입니다.

경쟁 구도: 주요 제조업체 및 전략적 파트너십

수소 연료 전지에서 백금족 금속(PGM) 촉매에 대한 경쟁 구도는 탈탄소화에 대한 전 세계적인 추진이 강화됨에 따라 빠르게 진화하고 있습니다. 2025년과 그 이후 몇 년 동안, 기존 화학 및 재료 회사, 자동차 OEM, 및 신생 기술 기업들이 이 중요한 분야에서 리더십을 차지하기 위해 경쟁하고 있습니다. 이 시장은 PGM 공급망 확보, 촉매 비용 절감 및 연료 전지 상용화를 가속화하기 위한 수직 통합 및 전략적 파트너십이 특징입니다.

주요 제조업체 중에서 Johnson Matthey는 PGM 촉매 기술의 글로벌 리더로 두드러집니다. 이 회사는 연료 전지 촉매 개발에서 오랜 역사를 가지고 있으며, 프로톤 교환막(PEM) 및 고체 산화물 연료 전지용 첨단 PGM 기반 촉매를 공급하고 있습니다. Johnson Matthey는 백금 로딩을 줄이는 동시에 성능을 유지하거나 개선하는 차세대 촉매 조합에 적극적으로 투자하고 있습니다. 이는 연료 전지 비용을 낮추는 데 중요한 요소입니다.

또 다른 주요 플레이어인 Umicore는 세계 최대 규모의 PGM 촉매 제조 사업 중 하나를 운영하고 있습니다. Umicore의 포트폴리오는 자동차, 고정식 및 휴대용 연료 전지 응용 분야를 위한 촉매를 포함하고 있습니다. 이 회사는 지속 가능성과 공급 보안이 수소 경제에 중앙된 관심사가 되면서 폐쇄형 PGM 재활용 능력으로 주목받고 있습니다.

일본 대기업인 Tanaka Precious Metals는 아시아에서 PGM 촉매의 중요한 공급처입니다. Tanaka는 고순도 촉매 제품으로 유명하며, 주요 자동차 및 산업 연료 전지 개발자들과의 파트너십을 맺었습니다. 이 회사는 일본의 국가 수소 전략과 관련하여 성장하는 수요를 충족하기 위해 생산 능력을 확장하고 있습니다.

전략적 파트너십은 이 부문의 미래를 형성하고 있습니다. 예를 들어, Johnson Matthey는 자동차 OEM 및 수소 인프라 제공업체와 협력하여 연료 전지 스택 및 통합 시스템을 공동 개발하고 있습니다. Umicore도 아시아 및 유럽 자동차 제조업체와의 합작 투자를 발표하여 촉매 생산을 현지화하고 지역 연료 전지 차량 롤아웃을 지원하고 있습니다.

앞으로는 새로운 기업—첨단 재료 스타트업 및 국가 지원 기업 등이—비-PGM 대안을 포함하여 혁신적인 촉매 기술로 시장을 혼란시킬 가능성이 높습니다. 그러나 가까운 미래에는 안정적인 공급망과 재활용 능력을 갖춘 기존 PGM 촉매 제조업체들이 특히 2025년 및 그 이후에 글로벌 수소 연료 전지 배치가 가속화되는 가운데 경쟁 우위를 유지할 가능성이 높습니다.

응용 분야: 자동차, 고정식 전력 및 새로운 용도

백금족 금속(PGM) 촉매—특히 백금을 기반으로 하는 촉매는 여러 응용 분야에서 수소 연료 전지의 성능 및 상업화의 중심입니다. 2025년 기준으로 자동차 부문은 FCEV를 위한 PGM 촉매의 최대 소비자로 남아 있으며, 주요 자동차 제조업체와 공급업체들이 기술 및 배치를 발전시키고 있습니다. Toyota Motor Corporation는 고효율성과 내구성을 달성하기 위해 고급 백금 기반 촉매를 이용한 Mirai 연료 전지 차량으로 계속해서 선도하고 있습니다. 유사하게, Hyundai Motor Company 및 Honda Motor Co., Ltd.는 백금 촉매에 의존하여 성능 및 신뢰성을 유지하며 연료 전지 차량 제공을 확대하고 있습니다.

자동차 분야에서 2025년 및 향후 몇 년 간의 초점은 촉매 활동성이나 내구성을 해치지 않으면서 백금 로딩을 줄이는 것입니다. Umicore와 Johnson Matthey와 같은 회사가 백금 금속 함량을 줄이고 활용성을 향상시킨 차세대 PGM 촉매를 개발하는 데 선두주자입니다. 이러한 발전은 비용 절감을 위한 핵심 요소이며, 이는 연료 전지 전기 자동차(FCEV)의 대량 채택에 대한 주요 장벽입니다. Ballard Power Systems는 자동차 및 중장비 응용 분야, 버스 및 트럭을 포함한 촉매 층 최적화를 위해 노력하고 있는 주요 연료 전지 스택 공급업체입니다.

고정식 전력은 PGM 촉매가 안정적이고 저배출 백업 및 분산 전력 솔루션을 가능하게 하는 또 다른 중요한 응용 분야입니다. Bloom Energy 및 Cummins Inc.와 같은 회사가 상업, 산업 및 망 지원 응용을 위한 연료 전지 시스템을 배치하고 있습니다. 이러한 시스템은 종종 가변 하중에서 긴 운영 수명을 요구하는 강력한 촉매가 필요로 합니다. 고정식 부문은 유럽, 북미 및 동아시아와 같은 지역에서 탄탄한 청정 에너지 인프라와 지원 정책 프레임워크에 대한 수요 증가로 인해 2025년까지 지속적인 성장을 할 것으로 보입니다.

철도, 해양, 항공 등의 부문에서 PGM 기반 수소 연료 전지의 새로운 용도가 가속화되고 있습니다. Siemens AG와 Alstom는 수소 동력을 사용하는 기차를 선도하고 있으며, Airbus는 미래 항공기용 연료 전지 추진력을 탐색하고 있습니다. 이러한 응용 분야는 높은 전력 밀도 및 불순물에 대한 내성을 요구하는 독특한 운영 요구 사항을 충족하기 위해 촉매 설계에 대한 추가 혁신이 필요합니다.

앞으로 수소 연료 전지에서 PGM 촉매에 대한 전망은 귀중한 금속 의존도를 줄이기 위한 R&D와 내구성 향상, 새로운 시장으로의 확대에 의해 형성될 것입니다. 자동차 제조업체, 촉매 제조업체, 연료 전지 개발자 간의 전략적 파트너십은 상용화를 가속화하고 비용을 낮추어 자동차, 고정식 및 새로운 섹터 전반에 폭넓은 채택을 지원할 것으로 기대됩니다.

지역 분석: 북미, 유럽, 아시아-태평양 및 기타 지역

수소 연료 전지에서 백금족 금속(PGM) 촉매의 지역적 환경은 빠르게 진화하고 있으며, 북미, 유럽, 아시아-태평양이 기술 발전 및 시장 채택 모두에서 선두를 달리고 있습니다. 각 지역은 글로벌 수소 경제가 2025년 및 그 이후로 가속화됨에 따라 독특한 동인, 도전 과제 및 전략적 우선 사항을 보여주고 있습니다.

북미는 특히 미국과 캐나다에서 수소 인프라 및 연료 전지 차량 배치에 대한 강력한 투자를 목격하고 있습니다. 주요 자동차 제조업체 및 기술 기업들이 FCEV 및 고정식 전력 시스템의 생산을 확대하고 있어 PGM 촉매에 대한 수요를 증가시키고 있습니다. Johnson Matthey와 Umicore는 북미 OEM 및 시스템 통합업체에 대한 고급 PGM 촉매 기술을 공급하고 있습니다. 미국 에너지부의 수소 프로그램은 PGM 로딩 감소 및 재활용에 대한 연구를 지원하기 위해 자금을 지원하고 있으며, 이는 비용 및 공급망 문제를 해결하는 것을 목표로 하고 있습니다. 캐나다는 잘 구축된 채굴 부문을 통해 대륙의 성장하는 수소 분야를 위한 주요 PGM 공급자 역할을 하려고 하고 있습니다.

유럽은 정책 기반의 수소 채택을 선도하고 있으며, 유럽연합의 수소 전략과 국가 로드맵이 녹색 수소 및 연료 전지 배치를 우선시하고 있습니다. 이 지역의 자동차 및 산업 부문은 Johnson Matthey(영국) 및 BASF(독일)와 같은 주요 촉매 제조업체의 지원을 받아 연료 전지 기술을 빠르게 통합하고 있습니다. 유럽의 이니셔티브는 PGM 촉매 생산 확대와 장기 공급 보안을 보장하기 위한 재활용 인프라 개발 모두에 초점을 두고 있습니다. EU의 지속 가능성에 대한 강조는 PGM 대안 및 촉매 효율성 향상에 대한 연구에도 영향을 미치고 있습니다.

아시아-태평양은 수소 연료 전지에서 PGM 촉매의 가장 크고 빠르게 성장하는 시장으로, 일본, 한국, 중국이 선두를 달리고 있습니다. 일본 정부의 지원을 받는 수소 로드맵과 Toyota Motor Corporation 및 Honda Motor Co., Ltd.와 같은 기업들의 FCEV 상용화가 주요 수요 동인입니다. 한국의 Hyundai Motor Company는 연료 전지 차량 및 고정식 시스템 제공 확대를 추진하고 있으며, 중국은 수소 인프라 및 국내 PGM 촉매 제조에 막대한 투자를 하고 있습니다. 지역 공급업체들이 등장하고 있지만, Umicore와 Johnson Matthey와 같은 글로벌 리더들은 파트너십과 기술 라이센스를 통해 시장에서 중요한 존재감을 유지하고 있습니다.

기타 세계 지역, 즉 호주, 남아프리카 공화국 및 중동은 공급자이자 소비자로서 점점 더 중요해지고 있습니다. 세계에서 가장 큰 백금 매장량을 보유한 남아프리카 공화국은 관련 산업 육성과 지역 촉매 제조에 투자하고 있으며, Impala Platinum Holdings Limited와 같은 기업들이 이를 지원하고 있습니다. 호주는 재생 에너지 자원을 활용하여 청정 수소 프로젝트를 개발하고 있으며, 이는 상당한 PGM 촉매 수입 또는 현지 생산을 필요로 할 것입니다.

2025년 및 그 이후를 내다보면, 지역적 역학은 정책 지원, 공급망 지역화 및 PGM 촉매 효율성 및 재활용에 대한 지속적인 혁신에 의해 형성될 것입니다. 채굴, 화학 및 자동차 부문 간의 전략적 파트너십은 심화될 것으로 예상되며, 확장되는 수소 연료 전지 시장을 위해 안전하고 지속 가능한 PGM 공급을 보장할 것입니다.

PGMs에 영향을 미치는 정책, 규제 및 산업 표준

수소 연료 전지에서 백금족 금속(PGM) 촉매를 규율하는 정책 및 규제 프레임워크는 정부와 산업 이해관계자들이 운송 및 산업 부문을 탈탄소화하기 위한 노력을 강화하면서 빠르게 진화하고 있습니다. 2025년에는 유럽연합의 Fit for 55 패키지와 갱신된 재생 가능 에너지 지침(RED III)이 녹색 수소에 대한 수요를 강화하고, 이는 PGM 기반 연료 전지 기술에 직접적인 영향을 미칩니다. 이러한 정책은 재생 가능한 수소 생산을 위한 야심찬 목표를 설정하며, 수소를 탈탄소화가 어려운 부문에 통합할 것을 의무화하고 있습니다.

미국에서는 인플레이션 감축법(IRA) 및 초당적 인프라 법안이 수소 인프라에 막대한 자금을 할당하고 있으며, 이 중 80억 달러가 지역 청정 수소 허브에 배분되고 있습니다. 이러한 이니셔티브는 연료 전지 차량 및 고정식 전력 시스템의 배치를 가속화하고 있으며, 이 두 가지 모두 백금 및 그보다 덜한 수준의 팔라듐 및 로듐 촉매에 크게 의존하고 있습니다. 미국 에너지부의 수소 프로그램은 수소 생산, 저장 및 활용을 위한 기술 표준 및 코드를 수립하기 위해 노력하고 있으며, 이는 상업적 응용 분야에서 PGM 촉매의 사양 및 인증에 영향을 미칠 것입니다.

일본과 한국은 계속해서 수소 연료 전지 차량 배치에서 선도하고 있으며, 국가 수소 전략에 따라 보조금, 세금 인센티브 및 수소 충전 인프라에 대한 규제 지원이 포함되고 있습니다. 두 국가는 2030년까지 수만 대의 연료 전지 차량 목표를 세웠으며, Toyota Motor Corporation와 Hyundai Motor Company가 PGM 기반 연료 전지 기술의 상용화에서 중심적인 역할을 하고 있습니다. 이 자동차 제조업체들은 또한 PGM 촉매 제조의 글로벌 리더인 Johnson Matthey 및 Umicore와 협력하고 있으며, 이들은 국제 표준화 기구(ISO)와 같은 국제 기구에서 산업 표준을 형성하는데 적극적으로 참여하고 있습니다.

PGM 촉매에 대한 산업 기준은 안전성, 성능 및 상호 운용성을 보장하기 위해 전 세계적으로 조화되고 있습니다. 연료 전지 차량을 위한 수소 품질을 규정하는 ISO 14687 표준 및 연료 전지 기술을 다루는 IEC 62282 시리즈는 촉매 설계 및 내구성의 발전을 반영하기 위해 갱신되고 있습니다. 연료 전지 표준 위원회 및 국제 표준화 기구와 같은 조직들은 이러한 노력의 중심에 있으며, 제조업체 및 규제 당국과 밀접하게 협력하여 기술 요구 사항을 정렬하고 있습니다.

앞으로 PGM 로딩을 줄이기 위한 규제 압력이 비용 및 공급망 문제로 인해 더욱 심화될 것으로 예상됩니다. 이는 Anglo American Platinum 및 Sibanye-Stillwater와 같은 주요 PGM 생산업체들이 차세대 저-백금 또는 비-PGM 촉매 기술 개발을 지원하려는 R&D 투자를 증가시키고 있습니다. 정책, 규제 및 산업 기준 간의 상호작용은 2025년 및 그 이후의 수소 연료 전지를 위한 PGM 촉매 시장을 형성하는 중요한 요소로 남을 것입니다.

미래 전망: 차세대 촉매 및 시장 혁신자

수소 연료 전지에서의 백금족 금속(PGM) 촉매의 미래는 성능, 비용 및 지속 가능성을 균형 있게 유지하려는 산업의 노력 덕분에 중요한 변화를 맞이할 준비가 되어 있습니다. 2025년 기준으로 PGM—주로 백금이지만 팔라듐 및 루테늄도 포함되며—는 그들의 뛰어난 활동성과 내구성 덕분에 프로톤 교환막(PEM) 연료 전지 촉매의 기준으로 남아 있습니다. 그러나 이러한 금속의 높은 변동성 가격과 공급망 문제는 촉매 기술에 대한 점진적인 개선과 혁신적인 혁신을 촉진하고 있습니다.

주요 PGM 생산업체인 Anglo American Platinum, Impala Platinum Holdings, Sibanye-Stillwater는 연료 전지 수요의 성장을 지원하기 위해 공급 및 재활용 인프라 확대에 계속 투자하고 있습니다. 이들 기업은 또한 연료 전지 제조업체와 협력하여 PGM 사용을 최적화하고, 폐쇄형 재활용을 촉진하는 노력을 기울이고 있으며, 이는 연료 전지 차량 및 고정식 시스템의 사용 시기가 다할수록 더욱 중요해질 것으로 보고 있습니다.

기술 측면에서, Ballard Power Systems 및 Plug Power와 같은 주요 연료 전지 시스템 개발자들은 출력당 PGM 로딩을 줄이기 위해 적극적으로 노력하고 있습니다. 최근 촉매 층 설계의 발전으로 합금 나노입자 및 혁신적인 지지체를 사용하는 방식이 도입되어 백금 함량을 10년 전의 시스템보다 최대 50% 줄일 수 있는 것이 이루어졌습니다. 향후 몇 년 안에 산업 단체인 연료 전지 및 수소 에너지 협회의 목표에 따라 자동차 응용을 위한 백금 로딩을 0.1g/kW 이하로 낮추는 추가 진전을 기대할 수 있습니다.

동시에 비-PGM 또는 극저-PGM 촉매에 대한 연구가 가속화되고 있으며, 여러 데모 프로젝트가 진행되고 있습니다. Umicore와 같은 기업은 비귀금속을 포함하거나 코어-쉘 구조를 활용하여 촉매 활동성을 극대화하면서 PGM 사용을 최소화하는 첨단 촉매 조합을 개발하고 있습니다. 이러한 혁신은 향후 5년 내에 선택적 응용에서 상업적 실행 가능성에 도달할 것으로 예상되어 현재 PGM의 공급-수요 역학에 혁신적 영향을 미칠 수 있습니다.

앞으로 수소 연료 전지에서 PGM 촉매에 대한 시장 전망은 2020년대 후반까지 견고하며, 탈탄소화를 위한 정책 지원과 수소 인프라 확대가 촉진할 것입니다. 그러나 차세대 촉매가 물질적 개선이나 공정 혁신을 통해 등장하면 경쟁 구도를 근본적으로 변화시키고, 희귀 PGM에 대한 의존도를 줄이며, 교통, 산업 및 전력 부문 전반에 걸친 연료 전지 기술의 채택을 증대할 수 있습니다.

PGM 촉매 가치 사슬 이해관계자에 대한 전략적 권장 사항

백금족 금속(PGM) 촉매 가치 사슬은 전 세계적으로 수소 연료 전지 기술이 확대됨에 따라 급속하게 변화하고 있습니다. 이해관계자—광산 업체, 정제업체, 촉매 제조업체, 연료 전지 생산업체 및 최종 사용자—는 진화하는 시장 역학, 공급망 위험 및 기술 발전에 적응해야 합니다. 다음의 전략적 권장 사항은 2025년 및 근처의 전망을 위해 설계되어 있으며, 회복력, 혁신 및 협업에 중점을 두고 있습니다.

공급원 다각화 및 추적 가능성 강화: 전 세계 백금 및 팔라듐 공급의 대다수가 남아프리카 공화국 및 러시아에 집중되어 있는 만큼, 이해관계자들은 공급원의 다양화를 우선시하고 견고한 추적 가능성 시스템에 투자해야 합니다. Anglo American Platinum 및 Impala Platinum Holdings와 같은 기업들은 책임 있는 소싱 및 디지털 트래킹의 노력을 확대하여 공급망의 무결성을 보장하고 커지는 ESG 기대치를 충족하고 있습니다.
재활용 및 순환 경제 이니셔티브에 투자: 사용된 촉매의 재활용이 주요 PGM 공급을 보완하고 환경 영향을 줄이는 데 점점 더 중요해지고 있습니다. Johnson Matthey와 Heraeus와 같은 선도적인 정제업체들은 공급안정을 도모하고 가격 변동성을 완화할 수 있는 폐쇄형 재활용 능력을 확대하고 있습니다. 이해관계자들은 재활용 자재에 대한 접근 권한을 확보하고 효율적인 수집 네트워크를 개발하기 위해 파트너십을 형성할 필요가 있습니다.
촉매 효율 및 대체를 위한 R&D 가속화: 성능을 희생하지 않고 촉매에서 PGM 함량을 줄이는 것은 업계의 주요 목표입니다. Umicore와 같은 기업이 첨단 촉매 조합에 투자하고 덜 중요한 금속으로 부분 대체를 탐색하고 있습니다. 이해관계자들은 비용을 낮추고 희귀 PGM 의존도를 줄이는突破를 가속화하기 위해 공공-민간 파트너십을 포함한 협력 R&D를 지원해야 합니다.
장기 구매 계약 확보: 수소 연료 전지에 대한 수요가 증가함에 따라 특히 이동성 및 중공업 분야에서 채굴업체 및 정제업체와의 장기 공급 계약 확보가 중요합니다. Ballard Power Systems와 같은 연료 전지 제조업체들은 고순도 PGM에 대한 신뢰할 수 있는 접근 권한을 보장하기 위해 전략적 계약을 체결하고 있습니다.
정책 옹호 및 표준화에 참여: 우호적인 정책을 형성하고 기준을 조화시키며 수소 인프라에 대한 자금 지원을 확보하기 위해 산업 기구 및 규제당국과의 적극적인 협력이 필요합니다. World Platinum Investment Council 및 Fuel Cell and Hydrogen Energy Association와 같은 조직이 옹호 및 시장 발전에서 중추적인 역할을 하고 있습니다.

이러한 전략을 실행함으로써 이해관계자들은 회복력을 강화하고 새로운 기회를 포착하여 수소 연료 전지 채택이 2025년 및 그 이후로 가속화되는 동안 PGM 촉매 가치 사슬의 지속 가능한 성장에 기여할 수 있습니다.

출처 및 참고 문헌

This is why hydrogen cars are not the future❗️ #shorts

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수소 연료 전지용 백금 그룹 금속 촉매: 2025년 시장 급증 및 미래 전망

ByQuinn Parker