수소연료전지 승용차로는 토요타 미라이만 보고 계시나요? 중국 기업을 잊지 마세요

[오토홈? 산업] 수소연료전지차 분야에서는 정책, 기술, 비용, 비즈니스 모델 등 여러 요인에 의해 제한을 받는데 우리나라가 우선시한다는 암묵적인 이해가 있는 것 같다. 수소연료전지 개발 배터리 상용차와 수소연료전지 승용차는 '예비' 노선으로 간주돼 수년간 미온적이다. 우리나라에서는 이르면 12년 전 수소연료전지 승용차가 공개됐지만 아직 시판된 적도 없고 '시행착오'를 할 여지조차 없다. 중국 시장에서 수소연료전지 승용차에 대한 전망은 없는 걸까? 반드시 그런 것은 아닙니다. 오랫동안 침묵했던 수소연료전지차 분야가 산업의 정점을 맞이하고 있다. 지난 두 달 동안 만리장성(Great Wall), GAC, BMW 등 많은 자동차 회사들이 수소연료전지 승용차 관련 계획을 잇달아 발표했다. 그 중 GAC는 2020년에 시범 운영을 실시할 예정이다. 수년에 걸쳐 수소연료전지 승용차는 상용화를 향한 개발이 서서히 진행되어 실질적인 운영단계에 진입하기 시작했습니다.

■? 연료전지 승용차 산업 '작은 정점' 중국 수소연료전지차가 이번에 일부 얼굴을 '벌었다'. 기존에는 수소연료전지 승용차의 선점자 우위가 외국 기업에 있는 것으로 보였다. 2014년 12월, 토요타는 최초의 양산형 수소연료전지 세단인 토요타 미라이(Toyota Mirai)를 출시했습니다. 당시 토요타 자동차의 미라이 연료전지차 개발 책임자인 다나카 요시카즈는 토요타가 2014년 말 미라이를 시장에 출시한 이유는 일본, 유럽, 미국 등 각국은 수소연료전지차에 대한 합의에 도달했다. 동시에, 2008년에 비해 수소연료차 개발 비용은 95% 감소했다. 2015년을 전후해 일본, 한국, 유럽, 미국의 자동차 회사들이 수소연료전지 승용차를 계속해서 발표했다. 엄밀히 말하면 2013년 12월 현대차는 2016년 양산형 현대 ix35 FCV 모델을 출시했고, 혼다는 2017년 CLARITY 모델을 출시했으며, 다임러는 새로운 수소연료전지 GLC-CELL 컨셉카도 출시했습니다.

『도요타 미라이』 반면 중국 자동차 회사들은 도요타, 현대, 혼다처럼 별다른 진전을 이루지 못했다. SAIC는 2014년 상하이 모터쇼에서 최대 항속거리 400km의 4세대 Roewe 950 플러그인 연료전지 차량을 공개했습니다. 2016년 Chery는 국가 "12차 5개년 계획" 과학 기술 혁신 성과 전시회에서 확장 모드에서 350km의 주행 거리를 달성할 수 있는 Arrizo 3 연료 전지 확장 범위 전기 자동차를 시연했습니다. 그러나 이는 SAIC와 Chery의 기술 시연일 뿐입니다. 2020년이 다가오면서 수소연료전지 승용차 분야에서 중국 자동차 회사들의 다양한 행보는 업계에 '작은 클라이막스'의 물결을 느끼게 만들었다. 한 달도 안 돼 완성차 3개사가 수소연료전지 승용차 계획을 잇따라 내놓고 양산형 모델 출시 계획을 내놨다. 7월 20일, Great Wall Motors는 'Lemon' 플랫폼을 출시했습니다. '레몬' 플랫폼 모델에는 2세대 수소연료전지 동력시스템이 탑재되며, 주행거리는 최대 1,100km다. 계획에 따르면 만리장성자동차는 올해 안에 첫 번째 수소 연료 자동차 플랫폼을 출시하고, 2022년에 소량의 수소 에너지 차량을 시연하고, 2023년에 성숙한 연료 전지 승용차 모델을 출시할 예정입니다.

"GAC New Energy Aion?LX?Fuel?Cell이 GAC Technology Day에서 데뷔했습니다." GAC도 그 뒤를 따랐습니다. 7월 28일, GAC의 첫 번째 수소 연료전지 자동차인 Aion LX Fuel Cell이 GAC Technology Day에서 첫 선을 보였습니다. 이 모델은 단순한 쇼카가 아닙니다. GAC는 연내 시범 운영에 들어갈 계획입니다. 새로운 자동차를 만드는 세력 중에는 연료전지 기술을 좋아하는 사람들도 있습니다. 8월 10일, AIWAYS는 산시성 가오핑에서 메탄올 개질 수소 생산 연료전지 기술 착공식을 열고 메탄올 수소 연료전지 발전 시스템 생산 기지를 공식적으로 착공했습니다. 이 공장은 20억 위안을 투자하고 완공되면 연간 80,000대/세트의 메탄올-수소 연료전지 전력 시스템 생산량을 달성할 수 있을 것입니다. 예비 통계에 따르면 앞서 언급한 기업 외에도 하이마(Haima), 윈두(Yundu), 훙치(Hongqi), SAIC 맥서스(SAIC Maxus), 창안(Changan) 등 자동차 기업들이 수소연료전지차 분야에서 계획을 세우기 시작한 것으로 나타났다. 수소연료전지 승용차 배치로 볼 때 현재 자동차 회사 수가 가장 많은 나라는 중국이라고 할 수 있다.

이것이 중국 수소연료전지 승용차 부흥의 시작이 될까요?

■?연료전지 승용차를 왜 만드는가? 먼저 이 질문에 대답해 보세요. 왜 수소연료전지 자동차를 개발해야 할까요? 우리나라가 직면하고 있는 에너지 문제를 살펴보겠습니다. 다음과 같은 여러 데이터 세트가 있습니다. 1. 현재 우리나라 석유 및 천연가스의 70% 이상, 40% 이상이 수입에 의존하고 있습니다. 2. 우리나라의 탄소 배출량은 2019년 세계 탄소 배출량의 29%를 차지합니다. 우리나라의 재생에너지는 약 14.86%를 차지하며, '3대 유기'(버려진 풍력, 버려진 빛, 버려진 물) 규모는 약 515억 킬로와트시이다. 4. 우리나라의 석탄화력 발전 효율 수준은 이다. 2018년 GDP 에너지 소비량은 표준 석탄 0.506톤/10,000위안으로 세계 평균의 1.5배이다. 중국은 2030년에 탄소 배출량이 정점에 도달할 것이라고 전 세계에 약속했습니다. 이 약속을 어떻게 이행할 것인가? 수소에너지 산업을 발전시키는 것은 탈탄소화를 달성하는 효과적인 방법입니다. 수소와 산소가 반응하면 최종 생성물은 무탄소, 무색, 무취의 물이 됩니다. 대전략적 관점에서 보면 '탄소를 없애고 수소로 대체하는 것'은 앞으로 피할 수 없는 추세다. 물론 특정 산업에 있어서는 규모의 장점을 지닌 수소연료전지차 산업이 필수적이다. 수소연료전지차 산업의 원동력이 없다면 중국은 2030년 약속을 이행하는 데 있어 할인을 해야 할 수도 있습니다. 연료전지자동차의 장점을 살펴보겠습니다. 수소연료전지차(FCV)는 간단히 말해서 연료전지에서 생산된 전기를 이용해 구동되는 새로운 형태의 전기자동차이다. 기존 자동차와 비교했을 때 FCV는 환경 오염이 전혀 없고 연료 보급에 단 몇 분밖에 걸리지 않으며 사용자 요구를 충족하기에 충분한 항속 거리를 갖추고 있습니다. 제품 자체의 관점에서 볼 때 FCV의 장점은 매우 두드러집니다. 실제로 중국 자동차 회사들은 수소연료전지차 개발을 결코 무시한 적이 없다. 중국 자동차 기업들은 2008년부터 수소연료전지 승용차 분야에 지속적으로 투자해 왔다. SAIC, Chery, FAW, BAIC, Great Wall, AIWAYS 및 기타 자동차 회사에서는 연료전지 승용차 제품을 전시했습니다. 예비 통계에 따르면 2008년 이후 20대 이상의 연료전지 승용차가 국내 시장에 출시되었습니다. 우리나라 수소연료전지차 산업이 상용차 분야에 집중되어 있는 것도 부정할 수 없는 사실이다. 공지대학교 연료전지자동차기술연구소장 장통(Zhang Tong) 교수는 기술적 관점에서 볼 때 연료전지자동차 산업체인 기술이 아직 성숙되지 않았을 때는 상용차 개발이 상대적으로 어려웠다고 설명했다. 승용차는 관련 부품의 기술성숙도가 높아져 발전이 더욱 어려워지고 있습니다. 또 다른 이유는 국가 정책 지향에 있습니다. 수소연료전지차 실증운영은 대중교통, 물류 분야에 집중돼 있어 보조금 측면에서도 국가 통제가 덜 어렵고 운영이 용이하다. 지방정부의 개입과 맞물려 버스 등 지역적·공공적 특성이 강한 제품이 지원 대상이 됐다. 따라서 일부 사람들은 우리나라 승용차가 순수 전기 기술 노선을 택하는 데 더 적합하며 수소 연료 전지 승용차를 개발할 필요가 없다고 생각합니다. 이 견해는 편향되어 있습니다. 상용차와 승용차 비율로 보면, 2020년 6월 기준 우리나라 자동차 보유 대수는 2억7천만대에 달하며, 그 중 화물차는 2천944만대에 불과하다. 비율도 높지 않습니다. 수소연료전지차 산업이 상용차 분야로만 확대된다면 전체 시장 수용력은 매우 제한될 것이며, 이는 우리나라의 에너지 절약과 배출가스 감축에 충분히 기여하지 못할 것입니다. 둘째, 향후 수소충전소 인프라 활용률도 낮아질 전망이다. 더 나아가 수소연료전지 기술이 테스트를 견딜 수 있을지 여부도 민간소비 분야에도 침투해야 한다. 국제적인 경험으로 볼 때 수소연료전지 승용차의 시장 성과도 분명하다. 2015년부터 국내 수소연료전지 승용차 판매량은 지속적으로 증가해 2018~2019년에는 전년 대비 성장률이 509.8대에 이르렀고, 2019년에는 판매량이 4,000대를 넘어섰다. 일본의 수소연료전지 승용차 판매는 2017년과 2018년 감소했다가 2019년 반등했고, 2020년에도 꾸준한 상승세를 이어갈 것으로 예상된다. 현대차 넥쏘 수소연료전지 모델의 판매 데이터를 예로 들어보겠습니다. 현대차는 2018년 총 966대를 판매했으며, 2020년 상반기에는 4,987대를 판매했습니다.

현대차는 이 차의 판매가 8월에는 1만대를 넘을 것으로 예상하고 있다.

"현대차 넥쏘는 판매량 1만 대를 돌파하는 세계 두 번째 수소연료전지 승용차가 될 것이다." 이런 관점에서 보면 수소연료전지 승용차가 시장에 진출할 수는 없지만, 당분간은 성공이라고 할 수 있지만, 작은 성과라고 볼 수도 있고, 적어도 시장 테스트를 견딜 수 있는 귀중한 기회를 얻은 셈이다.

■ 수소연료전지 승용차의 병목현상은 어디인가? 물론 수소연료전지 승용차를 개발하는 것은 쉬운 일이 아니다. 다임러는 얼마 전 수소연료전지 승용차 연구개발 계획을 종료하겠다고 발표했다. 이는 2013년부터 포드, 닛산과 협력해 개발해온 프로젝트가 중단됐다는 뜻이다. 다임러가 연료전지 프로젝트를 포기한 핵심 이유는 수소연료전지 승용차 제조 비용이 너무 높았기 때문이다. 수소연료전지 승용차가 직면한 첫 번째 문제는 비용이다. 승용차는 소비자를 직접 타겟으로 하는 제품으로, 가격은 구매를 결정하는 중요한 요소입니다. 일부 기관에서는 수소연료전지차 가격에 대한 예비 통계를 내놨다. 수소연료전지 승용차의 가격이 계속 높다면 앞으로도 시장을 갖기 어려울 것이다. 인프라는 수소연료전지 승용차가 직면한 두 번째 장애물이다. 향후 수소충전소 배치가 부족하면 순수 전기차와 마찬가지로 충전에 어려움도 따르지 않을까? 현재 우리나라에서는 59개의 수소충전소가 운영 중이고, 53개의 수소충전소가 건설 중이며, 20개의 수소충전소가 계획 및 건설 중에 있습니다. 물론 기술적인 문제도 무시할 수 없습니다. 통지대학교 자동차공학부 부교수인 마천차이(Ma Tiancai)는 우리나라 수소연료전지 개발 산업체인의 관점에서 보면 외국과 비교했을 때 차량 수준과 시스템 수준이 큰 차이가 없다고 말했다. 다만, 바닥에 가까울수록 핵심재료가 약해집니다. 예를 들어, 스택은 수소연료전지 시스템 전체 비용의 25% 이상을 차지하고, 촉매 분야의 핵심 소재는 거의 전량 외국 제조업체에 의존하고 있으며, 국내 소비량은 해외 소비량의 3~5배에 달합니다. 주로 외국 기업에서 생산되며 국내 기업은 소수에 불과합니다. 또한 양성자 교환막, 막 전극 등은 주로 외국 기업의 공급에 의존합니다. 그러나 우리는 수소연료전지 승용차 산업이 봄을 맞이했다고 믿습니다. Shanghai Reshaping Energy Technology Co., Ltd.의 회장 겸 CEO인 Lin Qi는 글로벌 연료전지 차량의 개발을 대략 3단계로 나눕니다. 첫 번째 단계는 Toyota와 같은 승용차 회사를 포함한 연료전지 승용차의 개발 단계입니다. , 혼다, 메르세데스-벤츠 등 연료전지 기술 개발의 선두주자는 연료전지 기술 발전의 좋은 기반을 마련했으며 많은 기술적 문제에서 획기적인 성과를 거두었습니다. 2단계는 연료전지 상용차 개발 단계이다. 지난 3~4년간 연료전지 상용차는 전 세계적으로, 특히 중국 시장에서 빠른 성장을 유지해 왔다. 완성차 회사든, 부품회사든 모두가 점차 장거리, 고부하 상용차를 향한 목표와 미래를 세워가고 있습니다. 2020년부터 시작되는 세 번째 단계는 연료전지자동차의 새로운 여정의 시작입니다. 수소에너지 응용 분야의 세계적인 발전 추세는 점차 명확해지고 있으며, 상용화 시나리오가 점차 구현되어 지속적인 개발이 진행되고 있습니다. 수소연료전지차 개발이 새로운 단계로 접어드는 이유는 무엇인가요? Lin Qi는 4가지 차원에서 설명했습니다. 첫 번째 차원은 Shell, BP, Sinopec, PetroChina와 같은 에너지 측면 회사가 수소 에너지 산업에 진출하여 인프라 구축을 시작했다는 것입니다. 두 번째 차원은 제품 측면에서 많은 주류 자동차 회사입니다. 부품업체들도 제품 기획에 착수했고, 3차원은 적용 시나리오 측면에서, 4차원은 정부 정책과 지원 계획에서 비롯됐다. 확실한 것은 우리나라의 수소연료전지 승용차 개발 상황이 개선되고 있다는 점이다. 2020년 신에너지차 보조금 정책에서는 연료전지차에 '보조금 대신 보상' 방식을 채택하고, 실증도시에 포상금을 지급한다. '광저우 수소에너지 산업 발전 계획(2019~2030)'에는 광저우의 연료전지 승용차가 주로 택시, 렌탈, 기타 공공 여행 분야에 출시될 예정이며 2022년까지 100대에 이를 계획이라고 나와 있다. . 가까운 미래에는 수소연료전지 승용차의 실증운행이나 리스를 통한 홍보가 합리적인 선택이 될 것이다.

장기적으로 실증사업 규모가 점차 확대되고 비용도 더욱 낮아지면서 일반 소비자가 수소연료전지 승용차를 이용할 수 있게 되는 것은 시간문제일 뿐이다. 그래도 빨리 일어나지는 않을 것이다. Zhang Tong의 예측에 따르면, 수소연료전지 승용차가 일정 규모에 도달하는 데는 약 5년이 걸릴 것으로 예상됩니다. 즉, 소비자가 소규모로 구매할 수 있게 되기까지는 최소한 5년 정도는 걸릴 것으로 보인다. (텍스트/오토홈? Li Zhengguang)