- 미국 내 GM-미군 군용 수소연료차 개발 가속화 추세 -

- 미국, 수소연료차 2020년경 상용화 전망 -

[미국의 대표적인 자동차 시장 전문조사기관 Wards Auto는 2016년 9월 22일 미시간 주 버밍햄에서 자동차 산업 전망 컨퍼런스 행사를 개최해, 전기자동차에 이어 친환경 차세대 자동차로 기대를 받고 있는 수소연료전지차(FCEV) 개발 현황에 대한 조사자료를 발표함. 2016년 하반기 기준, 미국 내 수소연료전지차 개발 현황 및 향후 전망을 알아봄.]  

 

□ 수소연료전지차(FCEV) 개발 역사

   

  ㅇ 1838년 - 수소연료전지(Hydrogen Fuel Cell)가 처음 발명됨. 

   ㅇ 1960년대 - 미 항공우주국(NASA)에 의해 처음 실용화됐으며, 자동차 산업에 응용되기 시작

   ㅇ 2000년 - GM에 의해 Chevy S-10으로 불리는 수소연료전지차 프로토타입이 만들어짐(프로젝트명: Driveway Equinox FCV).

   ㅇ 2008년 - 일본 완성차 제조업체 Honda가 수소연료전지차 모델 FCX Clarity 개발

   ㅇ 2009년 - 미국 에너지부 장관 Setven Chu, 수소연료전지차의 현실성에 의문 제기

   ㅇ 2013년 - GM과 Honda가 수소연료전지차 공동개발계획 발표

   ㅇ 2014년 - 현대(투싼), 토요타(미라이) 수소연료차 모델 발표

   ㅇ 2015년 - 현대 투싼 FCV, Wards Auto 10대 최고의 엔진상(Wards 10 Best Engine) 수여

 

□ 2016년 현재 수소연료차의 한계

 

  ㅇ (경제성) 제조 시 Platinum 등 고가의 금속이 필요하기 때문에 일반 내연기관(Internal Combustion Engine) 대비 경제성이 떨어짐.

 

  ㅇ (충전 인프라) 주 연료인 수소가스 충전시설이 크게 부족하며, 대부분의 충전시설은 관련 산업이 발달한 서부 캘리포니아 주에 집중돼 있는 편임.

 

  ㅇ (친환경성) 수소연료전지차의 작동 방식은 친환경적이나, 연료가 되는 수소가스(H2)의 생산이 친환경적이지 않을 수 있다는 비판 여론이 존재

 

□ 수소연료전지차의 경쟁력 개선 현황

 

  ㅇ (연료전지 가격 하락) 수소연료전지차 가격의 상당 부분을 차지하는 연료 전지(Fuel Cell Stack)의 가격이 지속적으로 감소하고 있음.

 

  ㅇ (공동 개발) GM은 미군/혼다 자동차와, 포드는 메르세데스 벤츠와, BMW는 자동차부품 업체 Dana와 협력하는 식으로 개발비용을 줄이기 위해 협력했으며, 최근 이러한 협력사례가 크게 늘고 있음.

 

  ㅇ (내구성 우수) 자동차 업계에 의해 정비에 드는 비용이 적은 편이며, 내구성도 충분히 우수한 것으로 인정됨.

 

□ 최근 이슈 - 미군과 GM의 수소연료전지차 공동 개발

 

  ㅇ 2016년 10월 중 픽업트럭 수소연료전지차 버전 개발 현황 발표 예정

    - GM과 미 육군(US Army)은 10월 중 Washington DC에서 픽업트럭 모델인 쉐보레 콜로라도 수소연료전지차 버전의 자세한 개발 현황을 발표할 예정임.

    - GM과 미 육군 소속 탱크-자동차 연구 개발 엔지니어링 센터(U.S Army Tank Automotive Research, Development and Engineering Center)는 2015년부터 수소연료전지차 공동 개발을 개시. 향후 미군이 활용할 효율적인 군용 운송수단을 내놓는다는 목표

    - 미 육군은 콜로라도 픽업트럭의 수소연료전지차 버전을 2017년부터 실제 도로상에서 실험할 예정

 

  ㅇ 수소연료차가 군용에 적합한 이유

    - (물 확보) 수소연료전지차는 운행 원리상 동력원인 수소와 산소가 결합하면서 물을 배출하기 때문에, 식수공급이 끊기기 쉬운 전시 상황에서 군대에 큰 도움이 되는 것으로 알려짐.

    - (비포장도로) 수소연료전지차는 비포장도로나 구덩이에서 일반 내연기관 자동차보다 주행능력이 일반적으로 더 뛰어나며, 정숙성도 우수한 것으로 평가됨.

 

GM과 미군이 수소연료차 버전을 개발 중인 쉐보레 콜로라도 픽업트럭

자료원: GM

 

  ㅇ GM과 미 해군의 수소연료전지 활용 무인차 개발

    - 추가적으로 GM은 미 해군과 공동으로 수소연료 전지기술을 이용해, 바다 속에서 약 70일 동안 운행이 가능한 무인 자동차를 개발해 보급한다는 계획을 발표

    - GM의 Charlie Freese 대변인과 미 해군은 아직 초기 실험 단계이기 때문에 많은 사실을 발표할 수 없다고 밝힘. GM은 이런 방식으로 미 육·해군과의 협력 및 공동개발을 지속적으로 진행해 나갈 계획

 

□ GM과 혼다의 수소연료전지차 공동 개발 현황

 

수소연료전지차 공동개발 계획을 발표하는 GM과 혼다 대표

자료원: Wards Auto

 

  ㅇ 목표: 2021년까지 차세대 수소연료 전지 개발 완료

    - 충분한 경제성을 갖추고 기존 대비 50% 부피를 줄인 수소연료 전지(Fuel Cell Stack) 개발을 목표로 함.

 

□ 벤츠와 포드의 수소연료전지차 공동개발 현황

 

  ㅇ 포드, 독일 메르세데스 벤츠와 수소연료전지차 파워트레인 개발 수행

 

  ㅇ 수소연료전지차 공동 개발을 위해 미국 정부(Department of Transportation)로부터 600만 달러의 지원금 획득

 

□ 닛산의 수소연료전지차 개발 현황

 

  ㅇ 닛산, 2016년 여름 수소연료전지차 프로토타입 발표 

    - 모델명은 e-Bio FCV로, 에탄올 (Ethanol) 혹은 에탄올과 물을 섞은 용액에서 수소 연료를 얻는다는 특이점을 가지고 있음.

    - 에탄올에서 수소를 얻는 방법으로 수소연료 충전소 부족 문제를 해결하는 방식으로 2020년까지 출시를 완료한다는 계획

 

닛산이 올해 여름 발표한 수소연료전지차 e-Bio FCV 프로토타입

자료원: 닛산 자동차

 

□ 시사점 및 전망

 

  ㅇ 수소연료전지차의 미래

    - 2015년 미국 자동차 시장점유율 0.5% 수준인 순수전기차(BEV)에 비해서도 수소연료전지차의 점유율은 매우 낮은 편이나, 무공해, 손쉬운 연료 충전, 높은 주행 가능거리 등 수많은 장점과 잠재성을 보유하고 있음.

    - 또한 GM, Honda, BMW, Benz 등 여러 자동차 기업의 공동개발과 미 정부의 적극적인 지원으로 인해 수소연료전지차의 보급률은 수년 내 크게 상승할 확률이 높음.

 

  ㅇ 수소연료전지차의 상용화 시점은 빠르면 2020년 전망

    - 수소연료전지차를 공동개발 중인 GM/Honda 등 관련 기업들이나 자동차 업계는 수소연료차의 상용화 시점을 2020년이나 그 이후로 전망하고 있음.

    - Wards Auto는 2032년까지 전 세계에서 총 2000만 대의 수소연료전지차가 판매될 것으로 예상

 

  ㅇ 수소연료전지차 개발 촉진을 위한 미국 정부의 움직임

    - 캘리포니아 등 미국 내 10개 주는 2025년까지 신차 판매의 16%를 무공해 자동차(ZEV)로 강제하고 있으므로, 수소연료차의 수요 및 도입률은 크게 상승할 전망

    - 오바마 정부 발표 연비 기준(Cafe Standards) 또한 미국 내 신차 평균 54.5갤런당 마일을 2025년까지 강제하고 있으므로, 연비가 우수한 수소연료차의 도입은 더욱 증가할 것

 

  ㅇ 수소연료차의 군사적 활용은 벤치마킹할 가치 충분

    - 군용 트럭과 바다용 무인자동차를 공동개발 중인 GM과 미군의 예에서 보듯, 수소연료전지 기술은 군대에 있어 중요한 보급물자인 물을 배출하며, 정숙성과 비포장도로에서의 이점 등 수많은 군사적 장점을 가지고 있으므로 우리 기업과 국군이 향후 벤치마킹할 만한 가치가 충분함.

 

 

자료원: 2016년 9월 22일 Wards Auto 발표 내용, GM, Nissan 및 KOTRA 디트로이트 무역관 자료 종합