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2016 / VOL. 333

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수소연료자동차, 어디까지 왔나

"친환경 정책은 값비싼 사기 정책이다."

언뜻 들으면 환경보호주의자와 대립각을 세운 이해관계자의 발언 같다. 하지만 이는 내년 1월이면 미국 대통령이 될 트럼프 미국 대통령 당선인이 작년 말 출판한 저서 ' 불능의 미국: 어떻게 미국을 다시 위대하게 만들 것인가'에서 드러낸 주장이다. 현재 글로벌 친환경 자동차 판매는 차츰 자리를 잡아가고 있다. 만약 전 세계 자동차 판매의 20%를 차지하는 미국이 이와 역행하는 정책을 펼친다면 친환경 자동차의 '종착지'로 꼽는 수소연료자동차(Fuel Cell Electric Vehicle)의 발전은 더욱 더뎌질 것이다.

수소연료전지차(이하 수소차) 시장은 이제 막 타오른 불씨와도 같다. 수소라는 무한한 에너지원 때문에 '진정한' 친환경 차로 꼽히지만 대중화 측면에선 아직 걸음마 단계이기 때문이다. 지금까지 출시된 모델도 현대차의 투싼ix FCEV를 포함해 토요타 미라이, 혼다 클라리티 정도밖에 없다. 많은 업체가 전기차와 하이브리드차에 집중하느라 수소차에는 많은 투자를 하지 못했기 때문이다.

수소차의 미래를 논할 때 가장 먼저 비교되는 대상은 바로 전기차다. 전기차는 연료 역할을 하는 배터리의 용량, 가격, 충전 속도 등에 일부 한계가 있지만 이를 극복만 하면 차세대 자동차로 손색이 없기 때문이다. 지금까지 각국 인프라와 정책들이 집중된 대상은 전기차와 전기차의 과도기 격인 플러그인 하이브리드차다. 그러한 배경엔 다양한 이유가 있겠지만, 그중 빠지지 않는 것이 바로 비용 문제다. 전기차는 이미 가장 중요한 부품 중 하나인 배터리를 LG화학, 파나소닉 등 세계적인 업체들이 양산을 하고 있으며, 수소차보다 구조가 간단해 완성차 업체들이 추가로 투자해야 하는 R&D 비용이 상대적으로 많지 않다.

하지만 수소차는 이를 상쇄하고도 충분히 장점이 많다. 수소차는 한번 충전해서 갈 수 있는 거리가 최대 약 650km(토요타 미라이 기준)로 내연기관 못지않다. 충전시간도 내연기관과 비슷한 5분 정도면 충분하다. 하지만 전기차는 배터리 용량의 한계 때문에 주행거리가 짧고 충전하는데도 오랜 시간이 걸린다.

수소차의 미래를 논할 때 가장 먼저 비교되는 대상은 바로 전기차다. 전기차는 연료 역할을 하는 배터리의 용량, 가격, 충전 속도 등에 일부 한계가 있지만 이를 극복만 하면 차세대 자동차로 손색이 없기 때문이다. 지금까지 각국 인프라와 정책들이 집중된 대상은 전기차와 전기차의 과도기 격인 플러그인 하이브리드차다.

그러한 배경엔 다양한 이유가 있겠지만, 그중 빠지지 않는 것이 바로 비용 문제다. 전기차는 이미 가장 중요한 부품 중 하나인 배터리를 LG화학, 파나소닉 등 세계적인 업체들이 양산을 하고 있으며, 수소차보다 구조가 간단해 완성차 업체들이 추가로 투자해야 하는 R&D 비용이 상대적으로 많지 않다.

하지만 수소차는 이를 상쇄하고도 충분히 장점이 많다. 수소차는 한번 충전해서 갈 수 있는 거리가 최대 약 650km(토요타 미라이 기준)로 내연기관 못지않다. 충전시간도 내연기관과 비슷한 5분 정도면 충분하다. 하지만 전기차는 배터리 용량의 한계 때문에 주행거리가 짧고 충전하는데도 오랜 시간이 걸린다.

다만 수소차의 단점은 인프라 투자 비용이 많이 들고 아직까지 차량 가격이 비싸다는 점이다. 물론 정도의 차이는 있지만 전기차도 갖고 있는 한계다. 수소차에 들어가는 부품 중 연료전지 스택에서 사용되는 백금이 차지하는 비용이 상당하다. 완성차 업체들은 차량 가격을 낮추기 위해 고가의 백금 대신에 사용할 수 있는 그래핀, 금속 카바이트 등의 저가 소재로 대체하거나 백금을 외부에 코팅하는 방법을 통해 사용량을 절감하는 방법을 연구 중이다. 인프라 확충은 수요와 공급이 늘어나면서 각국 정부와 함께 풀어갈 문제다.

수소차의 선두주자는 단연 현대차다. 연료전지 스택과 구동모터, 인버터 등 핵심 부품을 독자 개발했고 이를 토대로 2013년 투싼ix FCEV를 내놓으며 전 세계 처음으로 수소차 양산에 성공했다. 뒤이어 시판된 수소차를 내놓은 업체는 토요타다. SUV를 내놓은 현대차와는 다르게 토요타는 2014년에 소형 세단형인 미라이를 출시했다. 뒷좌석 밑에 고압 수소 가스탱크 제어장치가 있어 투싼ix FCEV보다 협소한 4인승 구조이지만 투싼보다 26마력 높은 155마력의 전기모터를 장착했다. 미국 시장에서 미라이는 2016년 1월부터 10월까지 총 813대가 판매돼 같은 기간 39대가 팔린 현대차 투싼을 압도했다. 2015년엔 혼다가 소형 세단 수소차 클라리티를 내놓으며 경쟁에 불을 붙였고 메르세데스-벤츠도 2017년 SUV 모델 GLC 수소차를 내놓을 계획이다. 토요타는 2017년 추가로 수소 버스를 출시할 예정이다. 점차 여러 업체가 다양한 수소차 모델을 양산할 전망이다.

다만 수소차의 단점은 인프라 투자 비용이 많이 들고 아직까지 차량 가격이 비싸다는 점이다. 물론 정도의 차이는 있지만 전기차도 갖고 있는 한계다. 수소차에 들어가는 부품 중 연료전지 스택에서 사용되는 백금이 차지하는 비용이 상당하다. 완성차 업체들은 차량 가격을 낮추기 위해 고가의 백금 대신에 사용할 수 있는 그래핀, 금속 카바이트 등의 저가 소재로 대체하거나 백금을 외부에 코팅하는 방법을 통해 사용량을 절감하는 방법을 연구 중이다. 인프라 확충은 수요와 공급이 늘어나면서 각국 정부와 함께 풀어갈 문제다.

수소차의 선두주자는 단연 현대차다. 연료전지 스택과 구동모터, 인버터 등 핵심 부품을 독자 개발했고 이를 토대로 2013년 투싼ix FCEV를 내놓으며 전 세계 처음으로 수소차 양산에 성공했다. 뒤이어 시판된 수소차를 내놓은 업체는 토요타다. SUV를 내놓은 현대차와는 다르게 토요타는 2014년에 소형 세단형인 미라이를 출시했다. 뒷좌석 밑에 고압 수소 가스탱크 제어장치가 있어 투싼ix FCEV보다 협소한 4인승 구조이지만 투싼보다 26마력 높은 155마력의 전기모터를 장착했다.

미국 시장에서 미라이는 2016년 1월부터 10월까지 총 813대가 판매돼 같은 기간 39대가 팔린 현대차 투싼을 압도했다. 2015년엔 혼다가 소형 세단 수소차 클라리티를 내놓으며 경쟁에 불을 붙였고 메르세데스-벤츠도 2017년 SUV 모델 GLC 수소차를 내놓을 계획이다. 토요타는 2017년 추가로 수소 버스를 출시할 예정이다. 점차 여러 업체가 다양한 수소차 모델을 양산할 전망이다.

지금까지 수소차는 미국과 일본 정도에서만 주로 판매가 됐는데 전 세계 자동차 판매 1위 시장인 중국에서도 수소차에 대한 정부의 관심이 늘어나고 있다. 지난 11월 베이징에서 개최된 국제연료전지포럼에서 중국 정부는 2020년까지 수소차 5,000대를 보급하고 2030년까지 총 100만 대 보급하겠다고 밝혔다. 충전 인프라도 2020년까지 우선 100기를 구축하고 2030년까지 총 1,000기를 확보한다는 계획이다. '2016~2020년 신에너지차량 확대보급사용계획'에서도 전기차 보조금은 점차 축소하지만 수소차는 유지하기로 했다. 보조금 규모는 상하이 기준으로 대당 약 30만 위안(중앙정부 20만 위안, 지방정부 10만 위안)으로 상당한 수준이다.

미국에서는 2018년부터 친환경차 의무판매제도(ZEV)가 강화됨에 따라 더 이상 의무 판매 할당(쿼터)의 대상이 안 되는 하이브리드차 판매 비중을 줄이고 플러그인 하이브리드차와 전기차나 수소차로만 쿼터를 채워야 한다. ZEV는 캘리포니아주를 포함해 미국 판매의 약 30%를 차지하는 10개 주에서 실시하는 규제로 연방정부와는 별도로 시행한다. 이곳에서 내연기관을 판매하려면 ZEV 규정을 지키거나 상응하는 페널티를 부과해야 하기 때문에 미국에서 수소차 운신의 폭이 차츰 넓어질 전망이다.

트럼프 당선인의 발언과는 별개로 최근 낮은 유가 상황은 수소차를 포함한 친환경차에 우호적이지 않다. 2016년 10월까지 미국 자동차 판매 중 전기차가 차지한 비중은 전체 0.5%(6.5만 대), 플러그인 하이브리드차가 0.4%(5.5만 대)를 차지했다. 수소차는 0.01%(852대)에 불과하다. 꼭 트럼프의 정책 때문이 아니더라도 갤런당 2달러(리터당 620원)가 채 안 되는 유가 상황에서 미국인들이 당장 수소차를 구입하기엔 매력이 적다. 다른 나라에서도 마찬가지다. 미국 전기차 판매 1위(2016년 점유율 55%, 3.5만 대)인 테슬라가 인기를 끈 것은 단지 전기차이기 때문이 아니라 디자인, 스토리 등 내연기관이었더라도 충분히 매력적인 요소를 갖고 있기 때문이다. 분명 미래에 수소차는 전기차와 함께 가장 큰 비중을 차지하는 자동차가 될 것임은 분명하다. 하지만 그 시기를 좀 더 앞당기려면 단지 '친환경'이어서가 아닌 자동차로서 소비자들에게 어필할 수 있는 경쟁력이 필요하다.

트럼프 당선인의 발언과는 별개로 최근 낮은 유가 상황은 수소차를 포함한 친환경차에 우호적이지 않다. 2016년 10월까지 미국 자동차 판매 중 전기차가 차지한 비중은 전체 0.5%(6.5만 대), 플러그인 하이브리드차가 0.4%(5.5만 대)를 차지했다. 수소차는 0.01%(852대)에 불과하다. 꼭 트럼프의 정책 때문이 아니더라도 갤런당 2달러(리터당 620원)가 채 안 되는 유가 상황에서 미국인들이 당장 수소차를 구입하기엔 매력이 적다. 다른 나라에서도 마찬가지다.

미국 전기차 판매 1위(2016년 점유율 55%, 3.5만 대)인 테슬라가 인기를 끈 것은 단지 전기차이기 때문이 아니라 디자인, 스토리 등 내연기관이었더라도 충분히 매력적인 요소를 갖고 있기 때문이다. 분명 미래에 수소차는 전기차와 함께 가장 큰 비중을 차지하는 자동차가 될 것임은 분명하다. 하지만 그 시기를 좀 더 앞당기려면 단지 '친환경'이어서가 아닌 자동차로서 소비자들에게 어필할 수 있는 경쟁력이 필요하다.

최중혁
Auto Empire 저자
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