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중소기업 기술로드맵 조회결과

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연료전지 분리판 소재
* 발행 년도 : 2016년
1. 기술로드맵

연료전지 분리판 소재 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위

- 정의 : 수소연료전지 본체(stack)를 구성하는 핵심 부품중 하나임. 단위 전지 셀에 각각 수소 및 산소를 공급하기 위해 한 면은 수소극, 반대 측면은 산소극과 직접 접촉하고 있어 수소, 산소가 투과되어 서로 섞이지 않게하고 단위셀을 분리시키는 역할을 한다.

- 범위 : 전극 내부로 반응 가스의 균일한 공급, 공급된 수소 와 공기(산소)의 혼합 방지 역할과 전극반응으로 생성된 물의 외부 배출을 담당한다.

3. 시장현황 및 전망분석
가. 시장현황 및 전망
  • 2013년 후지경제의 세계 연료전지 시장 전망에 따르면 2013년 23,892억원에서 연평균성장율 29.8%로 성장하며, 2025년에는 시장규모 661,781억원으로 성장할 전망되고 있으며, 이중 연료전지 분리판 소재 시장은 연료전지 시장의 약 3.6%로 추정
  • 연료전지 분리판 소재의 세계시장 규모는 2015년에는 1,496억원이며, 2020년에는 5,970억원으로 성장할 예정
    • 연료전지 시스템 중 스택이 차지하는 가격 비중은 40%(* 자료: DOE)
    • 스택 전체 부품 중 연료전지 분리판이 차지하는 가격 비중은 9%(* 자료: DOE)
    • 전체 연료전지 시스템 중 분리판이 차지하는 가격 비중 3.6% 추정
[ 연료전지 분리판 소재의 세계 시장규모 및 전망 ] (단위 : 억원, %)
제품 시장현황 및 전망
구분‘15‘16‘17‘18‘19‘20CAGR
('13~'15)
총 연료전지 41,559 54,811 72,289 95,341 125,743 165,840 32
연료전지분리판 소재 1,496 1,973 2,602 3,432 4,527 5,970 32
[ 연료전지 분리판 소재의 국내 시장규모 및 전망 ] (단위 : 억원, %)
제품 시장현황 및 전망
구분‘15‘16‘17‘18‘19‘20CAGR
('13~'15)
국내시장 618.9 709.3 813.0 931.8 1067.9 1224.0 15
4. 기술분석
가. 기술동향 분석

(1) 세계동향

  • 연료전지 분리판 소재 기술의 지난 7년(‘10~’16) 간 출원동향30)을 살펴보면 2013년 이후 감소하는 추세를 보임
  • 국가별 출원비중을 살펴보면 일본 37.2%로 최대 출원국으로 연료전지 분리판 소재 기술을 리드하고 있으며, 미국이 31.1%, 한국 24.3%, 유럽 7.4% 순으로 특허 점유
연료전지 분리판 소재 세계동향

(2) 국내동향

  • 국내 출원인 동향을 살펴보면 대기업은 현대자동차의 출원건수가 가장 높게 나타났으며, 중소기업에서는 주식회사 퓨얼셀파워의 출원건수가 높게 나타남
  • 기업 이외의 주요출원인을 살펴보면 한국에너지기술연구원, 한국과학기술원, 한국화학연구원 등 연구소/공공기관의 출원이 다수 나타났으며, 대학은 한양대학교, 건국대학교, 고려대학교의 출원이 높은 것으로 분석됨
5. 핵심요소기술 선정
  • 확정된 요소기술을 대상으로 산․학․연 전문가로 구성된 핵심기술 선정위원회를 통하여 중소기업에 적합한 핵심기술 선정
  • 핵심기술 선정은 기술개발시급성(10), 기술개발파급성(10), 단기개발가능성(10), 중소기업 적합성 (10)을 고려하여 평가

[ 연료전지 분리판 소재 분야 핵심기술 ]

핵심요소기술 선정
분류핵심기술개요
복합소재 연료전지 자동차용 복합체 분리판 제조 기술 고가인 흑연분리판의 가격문제를 해결하고, 금속분리판의 내식성 문제를 해결할 수 있는 레진에 흑연을 함침하여 성형하는 저가의 복합체 분리판 제조기술
탄소복합소재 분리판의 박막화 기술 연료전지 자동차용에 적용하기 위한 분리판의 박막화를 위한 소재의 물성향상 기술
연료전지용 카본복합소재 분리판 성형용 분말 압축금형 설계 및 제작 복합소재의 제작을 위한 금형설계
금속소재 하이드로포밍 공법에 의한 금속 분리판 제조 기술 수압을 이용하여 금속분리판을 성형하고 절단하는 제조공정
분리판의 물성향상 및 고성능화 탄소복합소재 분리판용 바인더 제조 기술 탄소복합소재 분리판의 제작에 있어 카본을 지지해줄 레진의 물성향상 기술
분리판 기계적물성 및 내열성 향상 기술 분리판의 기계적 강도, 취성 및 열적 특성 등의 물성을 향상시키는 기술
복합소재 분리판의 제조 및 특성 분석 기술 분리판의 물성을 개선하고 가격을 저감시키기 위한 특성분석기술