출처 : https://news.yahoo.co.jp/articles/7c9b7c2a4fcf181010a8897bf732b1ea4dc26097?page=1

수소연료전지차(FCEV)는 지금 크게 대두될 참이었다.

유럽 국가들을 필두로 2030년부터 ICE 신차를 순차적으로 금지하는 것이 정해진 지금, 휘발유차와 디젤차에 대해서는 엄격한 시선이 따라 붙고 있다.

 

2030년에 ICE차를 금지하는 영국 정부는 배출량을 절감하기 위해 저탄소 수소를 제조하는 데 힘을 싣고 있다(2030년까지 연간 5GW의 제조 능력을 확보할 것이라는 계획을 2021년에 발표, 이는 원자력발전소 2기만큼의 출력에 상응한다). 또한 FCEV는 ICE차에서 벗어남으로써 생겨나는 항속거리 및 충전에 대한 불안함을 해소한다. 그렇다면 FCEV는 지금 어디쯤에 와 있을까?

 

영국에서는 주요 자동차 기업에서 불과 2대의 FCEV(도요타의 미라이와 현대의 넥쏘)만 구매할 수 있다. 2021년에는 미라이 10대, 넥쏘 2대가 등록되었을 뿐이었다. 한편 배터리식 전기자동차(BEV)는 19만 727대가 판매되면서 전체의 12%를 차지했다.

 

수소 연료전지는 수십 년에 걸쳐 연구되고 있음에도 불구하고 많은 자동차 기업이 이 기술에서 손을 떼고 있다.

 

혼다는 2021년에 수요가 없다는 이유로 클라리티 퓨엘셀의 생산을 종료할 것이라고 발표했다. 2020년에는 메르세데스 벤츠가 비용이 크다는 이유로 오랫동안 지속해온 ‘F-Cell’ 계획을 중단했다.

 

제네럴 모터스(GM)는 수소 연료전지의 용도를 넓혀 ‘육해공’에 도입하려 하고 있다. 재규어 랜드로버는 2021년 4월에 배출량 감소 프로그램의 일환으로 연말까지 디펜더 FCEV를 테스트하겠다고 발표했지만, 10월에 연료전지 부문 책임자 랄프 크레이그를 잃은 후 후임자나 테스트의 진척 상황에 대해 함구하고 있다.

 

그리고 연료전지를 가장 강력하게 추진해온 도요타조차 이 기술에 대한 야심을 거두고 있다. 유럽 도요타의 매트 해리슨 사장은 인터뷰에서 ‘승용차의 경우 솔직히 연료전지에 큰 기회가 없다고 생각한다. (2030년까지) 연간 수천 대나 팔릴는지 모르겠다’고 밝힌 바 있다.

 

그렇다면 무엇이 문제일까?

 

▣ 당면한 문제, 대형 상용차에 기대

 

FCEV는 오랫동안 여러 가지 문제에 직면해 왔다. 가장 큰 문제는 수소 보급 인프라의 부족이다. 예를 들어 영국에는 현재 14기의 수소 스테이션만이 존재한다. 2000년대에 도요타가 하이브리드차에 도전할 수 있었던 건 새로운 인프라를 필요로 하지 않았기 때문이다. 수소가 친근한 존재가 되지 못하면 FCEV의 매력은 사라진다.

 

영국 수소 연료전지 협회(UK Hydrogen and Fuel Cell Association)의 CEO인 셀리아 그레아베스는 BEV에만 초점을 맞춘 영국 정부에도 책임이 있다고 주장한다. ‘수소 연료전지의 인프라와 충전기에 대한 지원의 수준이 완전히 다르다.’

 

또한 가격 문제도 있다. 한국의 현대자동차는 2021년에 FCEV가 BEV와 비슷한 가격이 되는 것은 2030년이라고 발표했는데, 배터리 제조사가 향후 8년간 가만히 멈춰 있지만은 않을 것이다.

 

도요타와 혼다가 속해 있는 수소 협의회(Hydrogen Council)는 연료전지(및 가장 친환경적인 수소를 제조하는 전해조)에 필요한 플라티나와 이리듐을 리튬이온 배터리에서 필요로 하는 코발트 및 니켈과 동등하다고 보고 있다. 하지만 배터리 기술이 발전함에 따라 이러한 금속의 필요성이 서서히 줄어들고, 연료전지에 부여된 비용 목표는 점점 더 엄격해지고 있다.

 

도요타는 기존의 내연 엔진에서 수소를 연료로 사용하는 연구를 하고 있는데, 해리슨에 따르면 이 연구는 현재 모터 스포츠를 대상으로 하고 있다고 한다. ‘모터 스포츠에서의 경험을 거친 이후, 다른 엔진에 대한 응용이 가능한지 판단하는 것은 아직은 먼 이야기다’라고 말한다.

 

하지만 승용차를 대상으로 하는 연료전지에 대한 기대가 옅어지면서 상용차, 특히 트럭에서는 현실적인 존재가 되고 있다. 시장 조사 회사 IDTechEx는 EV의 동향에 관한 최근 보고서에서 ‘수소 연료전지는 승용차에 대해서는 크게 기대할 수 없다. 하지만 항속거리와 연료 보급에 이점이 있기 때문에 대형차는 이전부터 해당 기술의 잠재적인 용도였다’고 기록하였다.

 

복스홀은 2023년에 항속거리가 400km인 상용 밴 비바로 E 하이드로겐을 발매할 예정이며, 르노는 2023년에 연료전지 밴을 판매할 것이라고 한다. 한편 수소 트럭 분야에서는 현대, 다임러(볼보와 제휴) 등이 연구하고 있으며, 중국이 하이존은 이미 생산을 시작했다.

 

유럽 도요타는 벨기에의 연구개발 센터에서 연료전지를 만들고, 포르투갈의 버스 제조사 카에타노 등에 공급하고 있다. 영국에서는 라이트 버스가 런던 교통국 등의 고객을 상대로 수소 버스를 제조하고 있다.

 

현재 제창되고 있는 것은 언젠가 지금보다 훨씬 간편하게 연료전지차를 운전할 수 있는 ‘수소 사회’를 실현하는 일이다. 그레아베스는 ‘향후 10년 간 수소가 에너지의 중심이 될 것이라 생각한다. 이것은 연료전지차를 다시금 의제로 올려, 생산 규모를 확대하고, 유통 비용을 절감하는 기회가 될 것이다’라고 말한다.

 

하지만 FCEV가 BEV에게 내준 기세를 되찾을 수 있을지는 중요한 문제이다.

 

▣ 수소는 ‘미래의 치즈’?

 

수소 연료전지는 수소와 산소를 화학 반응시켜 전기를 만들고, 그 부산물로는 물만이 만들어진다. 하지만 수소를 만들려면 많은 전력이 필요하다. 풍력 등의 재생에너지로 그 전력을 만들어내는 것이 가장 이상적이며, 그렇지 않으면 FCEV의 의미가 사라진다.

 

BEV가 주장하는 장점은 깨끗한 전기를 그대로 배터리에 저장함으로써 많은 에너지를 절약할 수 있다는 점이다. 이에 대한 FCEV의 반론은 재생에너지가 많이 발전될 때(예를 들어 바람이 센 밤 등)는 그것을 축전하는 배터리가 부족해질 가능성이 있다는 점이다.

 

현대의 연료전지 사업부를 이끄는 김세훈이 2021년 9월의 강연에서 ‘수소는 치즈와 같은 역할을 한다’고 주장한 점이 인상 깊었다. 유목민이 여분의 우유를 치즈로 만들어 저장하고, 겨울에 먹는 것을 떠올리게 하는 예이다. 그는 다음과 같이 말한다.

 

‘수소는 풍력 및 태양광으로 발전한 잉여 전력을 대량으로 저장할 수 있는(에너지 밀도가 높은) 수소로 변환할 수 있다. 치즈는 저장하기도 쉽고 상하지 않고 오래 두어도 되고 운반도 편하다. 우유가 전기라면 치즈가 수소다.’

 

▣ 독자적인 관점에서 상용화를 모색하는 기업도

 

FCEV의 판매가 저조한 것은 제조사가 잘못된 모델을 판매하려 하기 때문이라고, 영국의 수소 자동차 기업 리버심플의 창업자 휴고 스파워는 말한다.

 

‘도요타와 현대는 수소 프로그램을 추진하고 있지 않다. 인프라가 없기 때문이다. 미라이와 같은 도시 간 리무진을 만들 경우, 확고한 시장을 형성하기 위해서는 300개의 충전 스테이션이 필요하다. 한편 지역 자동차를 만들 경우에는 충전 스테이션이 한 개만 있어도 충분하다.’

 

리버심플이 개발한 FCEV 라사는 2024년에 생산을 시작할 예정이다. 2인승의 작은 쿠페 스타일로 항속거리는 480km일 것으로 예상되며, 장거리 크루저는 아니다. 라사는 고객이 사는 특정 지역의 수소 스테이션에서 매주 충전하도록 설계되었다.

 

동사는 영국의 각 지방자치체, 독립계 연료 소매업자, 수소 허브 개발자인 엘레멘트2와 협의하여 수소 스테이션을 설치하기에 알맞은 장소, 즉 라사를 최초로 판매할 장소를 찾고 있다. 스파워는 ‘당사는 수소 공급업자의 강력한 비즈니스 케이스를 만들기 위해 8~10개의 발전 장소를 특정 지을 생각이다’라고 말한다.

 

‘그 시장에 100대의 차를 투입하면 100명의 고객을 사로잡을 수 있다’고 자신감을 내비친 그는 이 하나의 스테이션이 장기적으로 수소 밴이나 버스, 더 나아가 트럭을 지역으로 모여들게 할 것이라고 기대한다.

 

‘이러한 기업의 수요를 집중시키는 것이 비즈니스 케이스를 구축하는 열쇠이다. 수소 자동차의 빠른 보급을 기대하며, 누군가가 전국적인 인프라를 마련해줄 것이라고 생각하는 것은 망상이나 다름없다.’