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환경규제 강화로 급성장하는 수소연료 전지차 시장

작성자 : 관리자 2018-05-08 | 조회 : 1428

- 수소차 시장을 선점하기 위한 현대, 도요타, 혼다 3사 간 기술 경쟁 치열

- 수소차 보급 확대를 위한 인프라 확대 및 대대적인 정부 지원 필요

북미 수소연료 전지차(FCEV) 시장 현황

지난해 3월 트럼프 대통령은 취임 직후 미국 미시간주 Ysilanti에서 발표한 연설을 통해 2022년에서 2025년에 출시되는 모델에 대한 연비 기준을 완화하겠다고 밝혔고, 미국 도로안전교통국(National Highway Traffic Safety Administration, NHTSA)은 기존 연비를 46.6mpg(mile per gallon)에서 35.7mpg로 낮췄다. 이외에 오바마 정권이 2030년까지 판매되는 신차 중 하이브리드와 전기차의 비중을 60%로 정했던 반면, 트럼프 정권은 기준을 10%까지 낮출 전망이다. 연비 기준 하향조정과 함께 2017년 6월 트럼프 정권은 미국의 파리기후변화협정 탈퇴를 공식 발표했다.

트럼프 정권의 환경규제 완화에도 불구하고 연방정부와는 별도로 Zero Emission(배기가스 제로) 규정을 의무화할 수 있는 권한을 보유한 캘리포니아주의 움직임이 주목받고 있다. 캘리포니아 주법에 따르면, 2025년까지 판매되는 차량 중 15%가 Zero Emission 차량이어야 한다.

Hydrogen Fuel Cell Vehicle – A Global Analysis 자료에 따르면, 2017년 글로벌 수소차 총판매량은 6,364대로 이 중 50%가 미국 캘리포니아주에서 판매됐다. 캘리포니아주 포함 뉴욕, 메릴랜드, 오리건, 매사추세츠 등 10개 주가 자체적으로 강력한 환경 규정을 적용하고 있다.

친환경 수소차의 주요 특징

연료전지에서 발생하는 수소와 산소의 화학반응으로 전기를 생성함으로 내연기관차와 달리 물 이외 오염물질을 배출하지 않는 수소차는 공기를 대량으로 흡입하는 과정에서 외부의 미세먼지와 같은 오염된 공기를 99.9% 정화할 수 있다.

수소차 100만 대 운행 시 연간 210만 톤 이산화탄소 배출량이 감소하고, 1km 주행 시 미세먼지 최대 20m 감소 효과가 발생한다. 전기에너지 자체 생산이 가능한 수소차는 비상시 전력을 공급하는 발전소 또는 에너지 저장소(ESS)의 역할 수행이 가능하다. 수소차 10만 대를 보급할 경우 원자력발전소 1기 분량의 전력이 확보된다.

현대자동차 양산형 수소차 ‘넥쏘’

자료: 현대자동차

주요 OEM별 수소차 개발 및 판매 동향

현재 양산에 성공한 대표적인 수소차는 현대의 투싼과 넥쏘다. 이 외, 혼다 클래리티(Clarity), 도요타 미라이(Mirai)가 경쟁 중이다. Hydrogen Fuel Cell Vehicle –A Global Analysis에 따르면, 2021년까지 현대, 기아, 도요타, 렉서스, 혼다, 벤츠, BMW 등 최소 11개의 완성차 업체가 수소차 시장에 진출할 전망이다.

- 현대: 1세대 수소차인 투싼을 시작으로, 최근 최고 마력 161에 1회 충전으로 주행거리가 350마일에 이르는 차세대 수소차인 넥쏘를 출시했다. Statista에 따르면, 현대는 2017년 9월 기준 전체 수소차 시장의 5.2%를 차지했다. 2018년 4분기에 넥쏘의 북미 출시가 예정되어 있으며, 가격은 미정이다.

2017년 1~9월 수소차 판매량

자료: Statista

- 도요타: 도요타사의 미라이는 최고 마력 151 및 충전 후 최장 312마일 주행이 가능하다. Statista에 따르면, 도요타는 2017년 9월 기준 전체 수소차 시장의 78.53%를 차지했다. 도요타사의 2018년형 미라이의 권장 소비자가격(Manufacturer’s Suggested Retail Price, MSRP)는 약 5만 8,000달러인 것으로 나타났다.

- 혼다: 혼다의 대표 수소차는 클래리티로, 최고 마력 170을 자랑하며 충전 후 최장 366마일 주행이 가능하다. Statista에 따르면, 혼다는 2017년 9월 기준 전체 수소차 시장의 16.27%를 차지했다. 2017년형 혼다 클래리티의 가격은 약 5만 9,000달러 수준이다.

수소차 부품시장

전기차와 달리 내연기관에 사용된 2만여 개의 부품이 수소차에 동일하게 사용되므로 수소차 시장은 기존 부품산업을 보호할 수 있다는 장점이 있다.

수소차의 주요 구성품으로는 연료전지에 산소 및 수소를 공급하는 공기공급장치, 수소공급장치가 있으며, 이 외 탄소섬유로 만들어진 수소저장 용기, 열·물 관리장치, 공조장치, 모터, 전력변환장치, 고압 밸브 등이 있다.

GM과 혼다는 합작 회사인 퓨얼셀시스템매뉴팩처링(Fuel Cell System Manu-facturing)을 설립하고, 수소차에 사용되는 연료전지를 디트로이트시에 위치한 GM의 기존 공장에서 공동생산하기로 했다. Ford, 다임러, 닛산은 3자 계약 체결을 통해 양산용 수소 연료전지를 공동개발 및 생산할 예정이며, 현대는 독자적으로 기술 개발을 진행하고 있다. 이미 고압용기, 수소센서 등 핵심부품의 국산화에 성공했다.

국가별 수소차 지원정책

세계 주요 국가들을 중심으로 수소차 활성화를 위해 수소 충전 인프라를 늘리는 만큼 수소차 보급이 더욱 탄력받을 것으로 예상된다. 또한 주요 완성차 업체를 중심으로 수소차 시장을 선점하기 위한 차량 기술 및 가격 경쟁이 심화될 전망이다. 김필수 대림대 교수는 “수소차 패권은 규모의 경제를 누가 먼저 달성하느냐가 관건”이라고 말하며, “완성차 업체의 노력을 받쳐줄 국가 차원의 인프라 확충이 절실하다”고 강조했다.

- 미국: 캘리포니아주 정부를 중심으로 2020년까지 수소차 10만 대 보급을 목표로 대당 1,300달러 보조금을 지급하고 있다. 또한 수소 공급 인프라 지원을 위한 3,300만 달러 보조금 발표를 통해 2020년까지 최소 100개의 충전소를 구축할 예정이다.

- 한국: 정부의 미세먼지 관리 특별대책에 따르면, 2020년까지 수소차 활성화를 위해 충전소 100곳을 설치함과 동시에 2018년 기준 구매보조금 2,750만 원 지원을 통해 수소차 판매량 1만 대 달성을 계획하고 있다.

- 일본: 도쿄올림픽이 개최되는 2020년까지 수소차 판매 4만 대, 충전소 160곳을 목표로 하고 있다. 정부 출자기업에 도쿄가스, 오사카가스, 도호가스, 도요타 통상, JX, 이데미쓰고산, 도요타, 혼다, 닛산, 일본개발은행 등 총 11개의 업체가 참여할 예정이다. 이 외, 자동차세 및 취득세 약 20만 엔을 감면해줄 계획이다.

- 중국: 중국의 수소차 로드맵에 따르면, 2020년까지 수소차 5,000대, 충전소 100기를 보급할 전망이다. 또한 중국 정부의 2016~2020년 신에너지 차량 확대보급 사용계획에 따르면, 전기차 및 하이브리드차의 보조금을 단계적으로 축소하는 반면, 수소차의 보조금은 20만 위안으로 유지할 계획이다.