하이덴코코리아는 2021년 3월 설립된 수소연료전지 전문회사로 수전해·연료전지시스템 핵심부품인 고체산화셀 상용화를 선도하고 있으며 수전해와 발전용 연료전지스택개발도 도전하고 있다.

 

연구실설비는 일부 장비 보강 시 0.5MW까지 생산가능한 시스템으로 스타트업으로서 유일하게 SOLID OXIDE 셀 실제 생산 능력환경을 갖췄다. 

 

고체산화물연료전지(SOFC)·수전해(SOEC)시장은 해외기술 의존도가 높으며 순수 국내 셀 자체 제소사는 극소수에 해당한다. 현재 국내 고체산화물수전해 단전지 시장규모는 1,000억원이며 SOEC 시스템시장규모는 101.4MW에 해당한다.

 

수주기준 국내 고체산화물 연료전지 발전용 단전지 시장규모는 9,000억원으로 현재 연 420~430MW 규모의 연료전지 시장 형성이 예측된다.

 

국내 입찰시장의 주요 평가요소는 국산화율로 국내 수전해·발전소시스템 공급사들은 해외와 기술협력을 통해 셀과 스택을 구매하고 있다. 국내 셀 제조투자 부족문제로 인한 기술력 부족문제를 해결하기 위해 기업을 인수하거나 해외업체와 지재산권(IP)구매 와 합작투자계약을 이어가고 있다.

 

기존 대기업군·신규투자 대기업군 등에서 SOFC와 SOEC관련 국내 주요 고객들은 이전보다 적극적 관심과 과감한 투자를 이어오고 있다. 발전용 연료전지시장은 활성화돼있으며 수전해시장은 초기단계에서 점차 확대되고 있다.

 

시장진입 난이도에 따른 각각의 판매전략이 필요하며 중장기적으로 경쟁력 확보를 위해서는 주택건물용·대규모 프로젝트 OEM진출이 빠른 성장의 관건이다.

 

초박형 연료극 지지형셀 자체개발
하이덴코는 우수한 설비를 바탕으로 경쟁력있는 국산제품의 선제적인 출시를 목표로 셀 제조를 이어가고 있다. 하이덴코가 개발한 초박형 연료극 지지형셀(ASC, Anode Supported Type Cell)은 하이덴코 코리아 자체 셀설계·생산기술을 활용했다. 

 

셀 성능의 핵심은 얇게 만들며 성능과 강도를 높이는 것이다. 하이덴코는 연료극 지지층을 두 층으로 나눠 적충함으로써 성능과 강도를 획기적으로 개선했다. 

 

기존 셀의 경우 불균일한 기공형성으로 연료효율과 성능이 저하되는 우려가 있었으며 강독성 인체에 해로운 물질을 대체할 필요성이 요구됐다. 하이덴코는 고유기술인 새로운 고분자 기공형성제를 적용함으로써 성능개선을 진행했으며 친환경 소재로 대체해 소재독성을 낮추는 효과를 얻었다. 

 

하이덴코코리아의 관계자는 “두 차례 소결과정을 한 번으로 줄여 작업시간을 20시간 단축했다”라며 “이는 하이덴코코리아만의 독자 기술”이라고 강조했다.

 

 

암모니아 등 직접연료 사용가능한 차세대셀 개발
하이덴코는 수소 외 암모니아 등도 직접 연료로 쓸 수 있는 차세대 셀도 개발 중이다. 순수 수소 또는 천연가스와 같은 탄화수소계를 개질해 연료로 쓰는 기존셀과 달리 암모니아를 연료로 사용했을 경우 새로운 촉매를 활용한 연료극 개발이 필요했다. 

 

기존에는 주로 루테늄이나 니켈을 활용했는데 귀금속 촉매의 경우 효율적으로 암모니아 분해가 가능하지만 매우 고가였으며 가격이 낮지만 성능이 떨어지는 성분들이 있었다. 

 

몰리브덴과 철 등을 적용한 새로운 합금촉매를 개발해 니켈의 문제점인 저활성을 극복했으며 복합촉매 설계를 통해 니켈질화를 방지했다. 또한 차세대 공기극소재를 개발해 고가이며 독성물질이었던 코발트를 대체할 수 있는 물질도 개발하고 있다. 

 

한편 하이덴코는 산·학·연 협력을 통해 단전지개발 시장을 선도하고자 ESC셀 국내생산 MOU를 체결해 공동개발을 진행하고 있으며 한국에너지기술연구원과 인하대학교와 차세대 단전지 R&D를 공동으로 진행하고 있다. 

 

하이덴코의 관계자는 “산·학·연 클러스터를 통해 품질과 생산성을 확보하며 소재개발과 원가절감을 이어갈 계획”이라며 “현재 함께할 신규 국내외업체를 지속적으로 개발하고 있으며 연구기관과는 국책과제 등을 통해 기술난제를 해결하고자 한다”고 말했다.

 

SOFC부문 신흥강자로 급부상
하이덴코의 우수한 기술력은 특허로 등록돼있다. △SOFC용 공기극 및 이의 제조방법 △내구성이 개선된 고체산화물 연료전지용 연료극 및 그 제조방법 등 2건과 출원 중인 특허 3건, 예정인 특허 2건 등이다.

 

시장가와 수입가 대비 유연한 가격선정을 통해 고객맞춤형 셀을 제공하며 2024년 상반기 단전지 설계와 생산시설 구축 등을 완료했다. 올해 하반기에는 단전지 성능을 글로벌 수준으로 향상하며 2,000EA 단전지 생산설비를 구축할 예정이다.

 

경쟁력 확보를 위해 적극적 미디어홍보와 전시회 참여 등으로 제품홍보를 통한 회사 인지도 향상을 위한 노력을 지속할 방침이다.

 

하이덴코의 관계자는 “하이덴코는 SOFC산화셀분야 신흥강자로 자리매김 하고 있다”라며 “국내 몇 안되는 ASC셀 개발사로서 시장을 선도할 것”이라고 강조했다.