수소차 탈래 전기차 탈래?

수소차 탈래 전기차 탈래?

미래를 위한 양자택일

소리 없이 강한 나는 전기차

전기차 원리

'부릉부릉!' 이 귀여운 의태어를 쓸 날이 얼마 남지 않았습니다. 부릉부릉은 내연기관차에서 나는 소리이기 때문입니다. '위잉-'하고 미스테리한 소리를 내는 전기자동차의 시대가 다가오고 있습니다. 전기자동차는 내연기관차와 달리 온실가스를 배출하지 않습니다. 운행 중 소음도 적은 편입니다. 전기차가 친환경 자동차, 미래를 위한 대안으로 여겨지는 이유입니다.

영어로 Electric Vehicle, 줄여서 EV라고 칭하는 전기차는 배터리에 충전한 전기로 모터를 회전, 운동 에너지를 만들어 주행합니다. 배터리는 전기차의 심장과도 같습니다. 반면 내연기관차는 엔진이라는 심장을 가졌습니다. 엔진은 경유, 휘발유, 가스 등 화석 연료가 연소할 때 발생하는 열 에너지를 기계적인 힘으로 바꾸어 자동차를 움직입니다.

전기차의 심장은 아주 빠르게 뜁니다. 모터의 속도를 제어하는 감속기가 필요합니다. 자전거를 타고 언덕을 오를 때, 천천히 힘을 줘서 바퀴를 굴리는 것처럼 감속기는 모터의 회전 속도를 낮추어 전기차가 더 편안하고 안전하게 주행할 수 있도록 도와줍니다.

전기차 배터리

전기차 배터리에는 대부분 '리튬이온배터리'를 사용합니다. 리튬은 소금 호수나 광산에서 채취한 소금물, 암석, 점토 등에서 추출합니다. 리튬이온으로 만들어진 배터리는 니켈카드뮴, 니켈수소로 만들어진 배터리보다 자연 방전이 없고, 다른 금속 배터리보다 무게가 가벼워 활용도가 높습니다.

리튬이온배터리에는 양쪽에 +(양극) -(음극)이 있고 그사이에 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌과 같은 합성수지로 만들어진 분리막이 있습니다. 마지막으로 전해액은 리튬이온이 양극과 음극 사이를 이동할 수 있도록 돕습니다. 전해액과 분리막은 배터리를 안전하게 만드는 요소입니다. 전해액의 종류에 따라 이온이 움직이는 속도가 정해지는 데다, 전해액을 통해서는 오직 '이온만' 이동해야 하기 때문입니다.

대부분의 전기차는 셀(Cell), 모듈(Module), 팩(Pack)으로 구성된 배터리가 장착됩니다. 셀은 배터리의 기본 단위로 리튬이온배터리를 말합니다. 모듈은 여러 개의 셀을 프레임 안에 넣은 조립체, 팩은 여러 개의 모듈을 장착한 전기차 배터리의 최종 형태입니다. 모듈은 셀을 열과 충격으로부터 보호하고, 팩은 모듈을 냉각 시스템과 제어 시스템 등으로 보호합니다.

전기차 배터리는 '이차전지'가 쓰입니다. 일차전지는 건전지와 같이 한 번 방전되면 다시 사용할 수 없습니다. 그러나 배터리는 충전을 통해 전기를 저장해두었다가 다시 사용할 수 있습니다.
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전기차는 1830년대 영국 스코틀랜드에서 처음 만들어졌습니다. 가솔린차가 1870년대에 만들어졌으니 역사가 40년이나 앞섭니다. 1900년에는 최초의 하이브리드카가 선보여집니다. 포르쉐 창업주 페르디난트 포르쉐가 각 타이어에 전기 모터를 장착해서 만들었습니다.

1900년대 들어 원유가 대량으로 생산되면서 휘발유 자동차가 부상하자 전기차를 찾는 사람이 줄었습니다. 지금도 그렇듯 기름을 넣고 바로 달릴 수 있는 휘발유 차와 달리 전기차는 충전하는 데 시간이 오래 걸렸습니다. 지금에 비해 배터리의 크기도 상당했습니다.

전기차가 다시 떠오르게 된 것은 비교적 최근의 일입니다. 언젠가는 고갈할 석유에 대체할 에너지원이 필요하기도 했지만 무엇보다 온실가스를 내뿜어 지구온난화를 부추기고 미세먼지 농도를 높이는 내연기관차가 환경 문제로 떠올랐기 때문입니다.

한국 최초의 전기차는 1991년 현대차가 개발한 '쏘나타 전기차'입니다. 최초로 양산된 전기차, 현대차의 '레이EV'는 2011년 출시되었습니다. 테슬라는 전기차로 글로벌 자동차 시장의 공룡으로 떠올랐습니다. BMW, 벤츠, 볼보, 포르셰 등 내로라하는 글로벌 자동차 회사에서도 전기차를 출시했습니다. 애플, 샤오미 등 글로벌 IT기업도 전기차 개발에 속도를 내고 있습니다.

한국자동차산업협회에 따르면 우리나라에서 판매된 전기동력차는 2017년 1만 4천대, 2019년 3만 5천대, 2021년 12만 8천대로 판매량이 빠르게 늘어나고 있습니다. 전세계 판매량 역시 2017년 111만대, 2019년 203만대, 2021년 333만대로 꾸준하게 늘고 있습니다. 올해 1월 유럽에서는 전기차 판매량이 처음으로 디젤차 판매량을 넘어섰습니다.
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잠재력 가득한 나는 수소차

수소차는 '수소 연료 전지 자동차'로 풀어쓸 수 있습니다. 수소로 전기를 생산해 주행하기 때문입니다. 수소차는 엔진이 없다는 점에서 전기차와 비슷하지만, 전기를 공급받아 운행하는 전기차와 달리 내부에서 전기를 '생산'할 수 있다는 점이 다릅니다.

수소차의 작동 원리는 다음과 같습니다. 수소차에 장착된 수소 탱크에 고압(700bar, 약 690기압)으로 수소를 저장합니다. 수소는 부피당 밀도가 매우 낮아 연료를 효율적으로 보관하기 위해서는 고압으로 압축하는 과정이 필요합니다. 이후 수소와 산소를 화학 반응시켜 전기를 생산합니다. 산소는 자동차 외부에서 수급하고 먼지 등을 걸러낸 후 가습하는 과정을 거칩니다. 수소와 산소는 '연료전지 스택'에서 만납니다. 연료전지 스택은 전기차의 배터리 팩과 마찬가지로 수백 개의 셀로 구성되어 있습니다. 셀 하나하나에서 수소와 산소가 만나 화학 반응을 일으키며 전기를 생산합니다. 생산한 전기는 배터리에 저장한 후 모터를 회전시켜 운동 에너지를 만듭니다. 이 과정은 전기차와 같습니다.
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수소를 연료로 사용한 역사는 1800년대부터 시작되었습니다. 1806년 스위스 엔지니어 프랑수와 아이작 드 리바즈(fanxois isaac de rivaz) 처음 개발한 엔진 자동차에 수소를 사용했기 때문입니다. 그는 풍선에 담은 수소를 산소와 반응시켜 연소, 엔진을 가동하고자 했습니다. 세계 최초의 수소 연료 전지 자동차는 1966년 제너럴 모터스의 '일렉트로밴'입니다. 액체 산소와 과냉각 액체 수소를 결합해 연료 전지를 만들었습니다.

2000년대에는 현대차가 수소 연료 전지 자동차 시대를 이끌어갑니다. 현대차는 1998년 수소전기차 연료전지 개발 조직을 신설해 2000년에는 싼타페를 기반으로 개발한 수소전기차를 선보였습니다. 2013년에는 세계 최초로 수소전기차인 '투싼ix Fuel Cell'을 양산했고, 2018년에는 '넥쏘(NEXO)'를 출시했습니다. 비슷한 시기인 2014년에는 도요타가 '미라이'를, 2016년에는 혼다가 'FCX 클래리티'를 선보였습니다.
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전기차 수소차 장점 비교

친환경

전기차는 화석 연료를 연소할 필요가 없어 운행 중에 온실가스와 미세먼지를 배출하지 않습니다. 2022년 3월 발행한 무공해차 통합누리집에 따르면 전기차 1대를 보급하면 가솔린차에 비해 연간 3톤의 이산화탄소(CO2)를 감축할 수 있습니다. 이산화탄소 외에 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC), 질소산화물(NOz) 등의 온실가스와 미세먼지도 줄일 수 있습니다. 자동차에서 배출하는 배기가스는 2012년 국제암연구소에서 1군 발암물질로 지정했을 만큼 유해하며 미세먼지는 호흡기계통의 질병과 폐 기능 저하를 유발합니다.

물론 전기차를 만들고 유통하는 과정에서 탄소 배출을 피할 수 없고, 배터리에 사용 연한이 있어 폐기물 문제가 발생하는 등 전기차와 관련한 전 과정에서 온실가스를 배출하지 않는다고는 할 수 없습니다. 그러나 그린피스가 제공하는 자료에 따르면 전기차 운송 과정과 연료 생산 과정 등 다양한 과정에서 배출하는 이산화탄소의 양이 내연기관차 평균 3분의 1 수준에 그칩니다.

저소음

간혹 골목을 걷다 뒤를 돌아봤을 때 자동차가 가까이에 있어 화들짝 놀랄 때가 있습니다. 그 차는 아마도 전기차이거나 수소차일 확률이 높습니다. 전기차와 수소차는 다가오는 것을 눈치채지 못할 정도로 소음과 진동이 적습니다. 엔진이 없어 화석연료를 연소할 필요가 없기 때문입니다.

저비용

전기차를 구입할 경우 보조금을 받을 수 있고 취득세, 유지비 등 다방면에서 비용을 절약할 수 있습니다. 보조금은 국가에서 지급하는 국고 보조금, 지자체에서 지급하는 지자체 보조금이 있으며 전기차를 구입하면 두 가지 보조금을 모두 받을 수 있습니다.

예로 현대자동차 '아이오닉2 2WD 롱레인지 20인치' 국고보조금은 700만 원이며, 서울시 기준 지자체지원금은 200만 원으로 총 900만 원의 보조금을 받을 수 있습니다. 기아 '봉고3 EV'는 서울 기준으로 2000만 원의 보조금이 지급됩니다. 봉고3 EV의 취득세는 약 50만 원으로 디젤 트럭이 약 90만 원인 것에 비해 40만 원 가량 저렴합니다. 매년 2만km 주행한다고 가정했을 때 충전 비용은 130만 원으로, 디젤 모델보다 약 230만 원을 아낄 수 있습니다.
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친환경

수소차의 별명은 '달리는 공기청정기'입니다. 엔진이 없어 주행 중 배기가스를 배출하지 않습니다. 수소와 화학반응할 산소를 생산하는 과정에서 외부 공기를 포집, 정화한 후 다시 배출하는데, 이 과정에서도 미세먼지와 불순물을 제거한 후 공기를 배출합니다. 배출하는 공기는 기존에 포집한 공기보다 훨씬 깨끗한 상태를 자랑하죠. 공기 외에 배출하는 것은 화학 반응에서 생긴 물 뿐입니다. 물 역시 순수한 상태로 환경에 영향을 미치지 않습니다.

수소는 친환경 방식으로 생산할 수 있습니다. 수소는 생산 방식에 따라 '그린 수소' '그레이 수소'로 나눌 수 있습니다. 그린수소는 풍력 발전이나 태양광 발전 등으로 만들어진 전기로 물을 분해, 수소를 분리합니다. 그레이 수소는 석유 화학 공장에서 부가적으로 '부생수소'를 만들거나 천연가스, 석유 가스에서 수소를 분리해 '개질수소'로 만든 것을 말합니다. 그린 수소는 물을 자원으로 한다는 점에서 고갈할 염려가 없고, 생산 과정에서도 탄소를 배출하지 않지만 생산 단가가 높은 단점이 있습니다. 때문에 아직까지는 세계적으로 그레이 수소를 더 많이 생산합니다. 물론 독일, 호주 등 수소 기술 선진국 중 그린 수소로의 이행을 준비하는 나라도 있습니다.

안전성

전기차 배터리 열폭주 현상처럼, 수소차 폭발을 걱정하는 이들도 있습니다. 산소와 반응하는 수소의 특징 때문입니다. 또 전략 무기로 칭해지는 살상 무기, 수소 폭탄의 무서운 소문도 수소차에 대한 걱정을 일으킵니다. 그러나 수소는 가장 가벼운 기체 중 하나로 공기에 노출되면 빠르게 사라지는 특징이 있습니다. 수소 폭탄에 사용되는 수소는 중수소(₂H), 삼중수소(₃H)라는 아주 특수한 수소이며, 섭씨 1℃의 고온이 돼야 융합 반응을 일으켜 폭팔 합니다.
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전기차 수소차 단점 비교

주행거리 저하

리튬이온배터리에는 전해액이 들어있습니다. 기온이 낮아지면 전해액이 굳어 내부 저항이 커집니다. 따라서 배터리를 충전하는 시간도 오래 걸리고 효율 또한 낮아질 수밖에 없죠. 예로 저온에서의 배터리 성능 저하가 적다고 알려진 기아 EV6 롱레인지 2WD(19인치) 모델의 1회 충전 주행거리는 상온 483km, 저온 446km로 37km 차이가 납니다.

최근에는 전기 배터리 효율을 높이고 동시에 겨울철 배터리 사용량을 줄일 수 있는 다양한 시스템이 개발되고 있습니다. 현대자동차는 겨울철 실내 난방에 자동차 부품에서 발생하는 폐열을 활용하고, 고전압 배터리 외부에 있는 히터로 냉각부동액을 태워 배터리 온도를 높여주는 배터리 히팅 시스템을 개발했습니다.

화재, 열폭주

배터리에 과전압, 과방전 등 스트레스가 가해지면 배터리 내부 온도가 올라가 화염이 발생합니다. 이 현상을 '열폭주'라고 부릅니다. 문제는 전기차 안에 수백 개의 개별적인 배터리 셀이 장착되어 있다는 것입니다. 한 셀에서 열폭주가 일어나면 다른 셀로 화염이 옮겨 열폭주가 연쇄적으로 일어납니다. 리튬이온은 물과 반응성이 높아 물로 화염을 진화하는 데에도 어려움이 생깁니다.

배터리 열폭주를 예방하기 위한 다양한 기술도 개발되고 있습니다. 삼성 SDI는 배터리 셀 사이에 높이가 다른 히트 파이프를 탑재해 열 차단 성능을 높이는 방법을 고안했습니다. SK온은 배터리 셀 사이에 냉각재들과 판을 추가, 셀에서 화재가 발생할 경우 다른 셀로 화재가 번지는 것을 지연하는 기술로 특허를 냈습니다. LG화학은 열폭주를 지연시키는 배터리팩 플라스틱 소재를 개발하기 위해 연구개발을 활발히 하고 있습니다.

부족한 인프라

전기차는 석유, 경유, 가스 등을 취급하는 주유소에서 연료를 충전하는 내연기관차에 비해 충전소의 수가 절대적으로 적다는 인식이 있습니다. 실제로 지난 8월 국토교통부가 발행한 '2021년 국토조사 보고서'에 따르면 국토를 바둑판처럼 가로세로 500m의 격자로 나누었을 때 전기차충전소를 이용하기 위해 이동해야 하는 거리는 전국 평균 3.99km였지만 전국 최대 이동 거리는 89.97km로 나타났습니다.

시군구별 도보 10분(750m) 내 전기차충전소를 이용할 수 있는 서비스권역 내 인구 비율은 평균 66.27%였으나 여전히 20%에 미치지 못하는 지역도 존재했습니다. 서울은 전기차충전소까지 평균 접근 거리가 0.92km로 평균 1km에도 미치지 않았지만 경상북도는 5.15km, 강원도는 5.50km로 여전히 서울의 5배가 넘는 거리를 이동해야 충전을 할 수 있습니다.

그러나 등록된 전기차 대비 전기차 충전기 보급률이 아주 낮은편은 아닙니다. 2021년 전력거래소가 배포한 '전기차 및 충전기 보급·이용 현황 분석 보고서'에 따르면 2021년 9월 기준 국내 등록된 전기자동차는 20만 1520대입니다. 전기차 충전기는 2021년 6월 기준 7만2105대로 충전기 1대당 전기차 3대가 이용할 수 있습니다. 이중 1만 3202대는 급속충전기이며 완속 충전기는 6만3513대입니다.

제4차 친환경차 기본계획(2021), 한국판 뉴딜 2.0(2021)에 따르면 정부는 2025년까지 전기차 충전기를 51만 7000기를 보급할 예정입니다.

한편 올해 1월 국도교통부가 보도한 자료에 따르면 2021년 말 등록된 전기차 중 가장 많이 등록된 모델은 코나일렉트릭(3만 2789대)였으며 포터2(2만 4599대), 아이오닉(2만2583대), 테슬라 모델3(2만 1456대)가 뒤를 이었습니다.
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지난 1월 국토교통부가 배포한 보도자료에 따르면 21년 말에 등록된 수소차는 1만 9404대입니다. 2020년 등록된 수소차가 1만 606대였던 것에 비하면 77.9% 상승한 수치이지만 아직 2357만 대에 이르는 내연기관차(휘발유, 경유, LPG 포함)나 90만 대에 달하는 하이브리드차, 23만 대를 기록한 전기차에 비해 현저히 적습니다. 아직 상용 단계로 보기에는 이르다는 시선이 따라붙는 이유입니다.

그러나 수소차는 2015년도 29대를 시작으로 2017년도 170대, 2019년도 1만 906대 등록되었으며 꾸준하게 증가세를 보이고 있습니다. 2021년 등록된 수소차 1만 9404대 중 승용차가 1만 9270대로 가장 많은 비중을 차지했고 승합차가 129대, 화물차가 5대로 나타났습니다.

수소차 충전소 역시 주유소나 전기차 충전소에 비해 찾기 어려운 것이 현실입니다. 지난 3월 월간수소경제 기사에 따르면 구축된 전국 수소충전소는 152기에 그칩니다.
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전기차 수소차 보조금, 충전 요금 비교

전기차 보조금 종류

전기차는 연비와 주행거리, 대기환경 개선 효과에 따라 보조금이 지급됩니다. 보조금은 나라에서 지급하는 국고보조금, 지자체에서 지급하는 지자체보조금이 있습니다. 2021년 기준 국고보조금은 승용차 370~800만 원, 화물차 600만 원~2100만 원, 승합차 3250만 원~16780만 원입니다.

지자체 보조금은 승용차 기준으로 서울·세종 200만 원, 부산·울산 350만 원, 대구·광주·제주 400만 원 등이며 가장 많이 지급하는 지자체는 경상북도로 600~1100만 원을 지급합니다.


전기차 지자체보조금
(만 원, 승용차 기준)
지자체 보조금
서울특별시 200
부산광역시 350
대구광역시 400
인천광역시 360
광주광역시 400
대전광역시 500
울산광역시 350
세종특별자치시 200
경기도 300~500
강원도 440
충청북도 700
충청남도 700~800
전라북도 800
전라남도 620~950
경상북도 600~1100
경상남도 600~800
제주특별자치시 400
(무공해차통합누리집)

전기차 충전 요금

지난 7월 정부가 배포한 '전기차 금속충전요금 현실화 조정' 보도자료에 따르면 올해 9월 1일부터 환경부 공공급속충전기 충전요금이 324.4원/kWh(50kW), 347.2원/kWh(100kW 이상)로 조정되었습니다. 전기차 충전 요금 특례 할인이 종료되고 전기 요금이 인상되는 등 다양한 영향으로 상향 조정한 것이나, 여전히 내연기관차에 비하면 충전에 들어가는 비용이 적습니다.

인상된 가격 기준으로 50kW의 공공급속충전기를 이용, 70kWh 배터리의 전기 승용차를 완충하면 요금은 2만 2708원입니다. 인상 전 가격인 2만 503원에 비해 2200원 많지만 여전히 동급 내연기관자동차에 비하면 42~45%의 수준에 불과합니다.
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수소차 보조금 종류

수소차 역시 전기차와 마찬가지로 국고보조금과 지자체보조금을 동시에 받을 수 있습니다. 무공해차누리집에 공개된 수소차 국고보조금은 현대자동차 넥쏘 2250만 원, 엑시언트 수소전기트럭 윙바디(화물 대형) 2억 5000만 원, 일렉트릭시티 FCEV(수소 승합) 1억 5000만 원, 유니버스 수소전기버스 2억 원 입니다.



수소차 국고보조금
(만 원)
제조/수입사 차종 국고보조금
현대자동차 넥쏘 2250
현대자동차 엑시언트 수소전기트럭 윙바디 25000
현대자동차 일렉시티 FCEV 15000
현대자동차 유니버스 수소전기버스 20000
(무공해차통합누리집)



지자체보조금은 서울·대구·인천·광주·대전·세종·경북 1000만 원, 울산 1150만 원, 부산 1200만 원 등으로 지자체마다 상이합니다. 한편 대표적인 수소차인 현대 넥쏘의 가격은 2021년 6,765~7,095만 원입니다. 서울특별시 기준으로 지자체보조금과 국고보조금을 모두 수령하면 3250만 원의 보조금을 받을 수 있습니다.

수소차 지자체보조금
(만 원, 승용차 기준)
지자체 보조금
서울특별시 1000
부산광역시 1200
대구광역시 1000
인천광역시 1000
광주광역시 1000
대전광역시 1000
울산광역시 1150
세종특별자치시 1000
경기도 1000~1750
강원도 1300
충청북도 1100
충청남도 1000~1300
전라북도 1400
전라남도 1200~1500
경상북도 1000
경상남도 1060
제주특별자치도 -
(무공해차통합누리집)

수소차 충전 요금

수소차는 kg 단위로 수소를 충전합니다. 10월 11일 기준, 서울의 한강H2복합충전소, H부산수소충전소, H인천수소충전소, 하이넷세종청사수소충전소 등 전국 대다수 충전소의 충전비는 8800원입니다. 여주휴게소(강릉), 오수휴게소(완주)는 8000원, 울산덕하수소충전소를 이용하면 kg당 7000원에 충전할 수 있습니다. 한편 현대 넥쏘의 연비는 복합 93.7~96.2km/kg 도심 98.9~99.5, 고속 88~92.6에 해당합니다.
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전기차 수소차 관련주

이차전지

이차전지란 한 번 방전되면 다시 사용할 수 없는 일차전지와 다르게 충전해서 재사용할 수 있는 전지입니다. 일차전지는 건전지, 이차전지는 배터리로 대표됩니다. 이차전지는 전기에너지를 화학에너지 형태로 저장해두었다가 재사용합니다. 전기자동차 역시 이차전지인 리튬이온배터리를 사용합니다.

전기차 수요가 커지면서 리튬이온배터리에 대한 관심도 늘어나고 있습니다. 특히 소금 호수나 광산에서 채취할 수 있는 리튬은 채굴과 정제가 쉽지 않아 공급이 수요를 따라잡지 못하는 추세로, 가격 역시 꾸준하게 오르고 있고, 기업 역시 리튬을 공급하기 위해 치열한 각축전을 벌이고 있습니다.

지난 9월 28일 SK온은 호주에서 '글로벌 리튬'사가 개발 중인 광산에서 리튬 정광을 장기간 공급받기로 하고, 공동 프로젝트 발굴을 약속하는 등을 토대로 한 MOU를 체결했습니다. 8월에는 LG에너지솔루션이 일본 왓넝차 기업 혼다와 함께 미국에 전기차 배터리 합작 공장을 짓기로 하는 합작법인 설립 체결식을 가졌습니다. 삼성SDI 역시 8월 15일 미국 보스턴에 삼성SDI의 미국 내 첫 번째 R&D 연구소인 'SDI R&D America(SDIRA)'를 설립했습니다.

폐배터리 리사이클링

여러 번 재사용 할 수 있는 이차전지이지만 이차전지에도 수명이 있기 마련입니다. 따라서 일정 기간이 지나면 폐기물이 발생합니다. 최근에는 폐배터리가 문제로 떠오르며 배터리 리사이클링에 대한 관심도 높아지고 있습니다.

글로벌 전기차 폐배터리 시장이 2040년에 87조 원까지 성장할 것으로 예상되자 미국, 유럽, 중국, 한국 등이 관련 제도 개선에 나섰으며 배터리와 관련한 기업 역시 폐배터리 시장 선점을 위해 경쟁하고 있습니다.

SK에코플랜트는 글로벌 배터리 기업인 CNGR과 함께 유럽 폐배터리 재활용 시장에 진출했고, LG에너지솔루션은 LG화학과 북미 최대 배터리 재활용업체 '리사이클(Li-Cycle)'지분을 3.04% 확보했습니다. 포스코홀딩스는 폰란드에 연간 7000t 규모의 폐배터리 재활용 공장을 준공했습니다.
#이차전지 #이차전지리사이클링 #폐배터리 #리튬이온배터리

지난 9월 산업통상자원부가 발표한 '자동차 산업 글로벌 3강 전략'에 따르면 2030년 전세계 친환경차 판매 비중은 약 50%에 달할 전망이며 내연차 중심의 기존 생태계는 전기차, 수소차, 자율차 중심의 생태계로 교체될 것으로 예상됩니다. 우리 정부는 이러한 흐름을 선도하는 '자동차 산업 3대 강국'으로 도약하기 위해 향후 5년 간 자동차 업계에 95조 원 이상을 투자하고 2030년까지 미래차 전문 인력을 3만 명 양성할 예정입니다.

수소차 관련 전략으로는 2025년까지 수소엔진 원천 기술을 확보하고, 전기·수소차 소재 국산화율을 현재 70%에서 2025년 90%까지 끌어올릴 예정입니다. 현재 30만km 수준인 수소차의 내구성을 2030년 80만km로 확대하고, 13km/kg 수준의 연비를 2030년 17km/kg까지 대폭 개선한다는 방침입니다.

지자체도 수소차 충전소와 충전기를 늘리며 수소경제를 향해 발돋움합니다. 지난 3월 서울시는 올해 163억 원을 투자해 수소승용차를 500대 보급하고, 수소차 충전기를 7개 신설한다고 발표했습니다. 수소차를 구매하면 최대 660만 원의 세제 감면 혜택과 공영 주차장 주차 요금 50% 할인, 고속도로 통행료 50% 할인 등의 혜택도 제공합니다.

기업들도 수소경제 활성화에 마중물이 되고자 합니다. 지난 9월 대한민국방위선업전에는 기아차가 수소차량존을 구성, 중형 수소연료전지 트럭 콘셉트카, 수소연료전지 ATV 콘셉트카 등 다양한 수소 기반의 콘셉트카를 공개해 이목을 끌었습니다.

지난 8월에는 고양시 킨텍스에서 'H2MEET 2002' 수소산업 전시회가 열렸습니다. 전시회를 찾은 장재훈 현대자동차 사장은 "(신형 수소전기차를) 계속 개발하고 있다" "조만간 좋은 상품으로 시장 기대에 부응할 수 있을 것으로 생각한다"고 인터뷰했습니다. 같은 전시회에서 SK그룹은 수소지게차, 차량용 수소전지, 수소충전기 등을 공개했고, 포스코그룹은 'HyREX' 수소환원제철 비전을 바탕으로 수소 관련 기술과 수소모빌리티용 연료탱크를 선보였습니다.
#수소차전망 #수소산업 #수소박람회

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中 샤오미, 전기차 자회사 공식 등록 '샤오미EV'

中 샤오미, 전기차 자회사 공식 등록 '샤오미EV'

[파이낸셜뉴스] 지난 3월 전기차 개발을 선언했던 중국 스마트폰 제조사 샤오미가 공식적으로 자회사의 사업체 등록을 마쳤다. 샤오미의 전기차 브랜드는 ‘샤오미EV’로 정해졌다. 1일(현지시간) 미국 경제매체 CNBC에 따르면 샤오미는 이날 발포에서 자회사 상표 등록을 마쳤다며 전기차에 대한 “상당한 개발 단계”에 접어들었다고 밝혔다. 앞서 샤오미는 지난 3월 발표에서 앞으로 10년 동안 100억달러(약 11조5880억원)를 투자해 전기차를 만들겠다고 밝혔다. 아울러 샤오미는 이달 초 전기차 사업의 기술 경쟁력 제고를 위해 자율주행차 업체 딥모션을 약 7737만달러에 인수했다고 밝혔다. 샤오미는 이번 발표에서 레이쥔 샤오미 최고경영자(CEO)가 전기차 사업을 직접 주도하고 있다고 알렸다. 이번에 등록을 마친 샤오미EV의 자본금은 100억위안(약 1조7909억원)이며 중국 베이징에 본사를 두고 300명의 직원을 고용했다. 샤오미는 전기차 사업부가 지난 5개월 동안 “대규모 사용자 조사를 시행했다”며 전기차 제품의 정의와 개발팀 구성을 서두르면서 많은 업계 파트너와 접촉했다고 설명했다. 샤오미EV의 시제품은 아직 공개되지 않았다. 샤오미 주가는 이날 홍콩 지수에서 약 1.4% 올라 홍콩항셍지수를 앞질렀다.   [email protected] 박종원 기자

현대차·BMW·닛산도 뛰어들었다… ‘소형 전기차’ 경쟁 가열

현대차·BMW·닛산도 뛰어들었다… ‘소형 전기차’ 경쟁 가열

프리미엄급 모델을 중심으로 전기차(EV) 시장을 달궈온 글로벌 전기차 업체들이 최근 잇따라 소형 EV시장 공략에 눈을 돌리고 있다. 가성비(가격 대비 성능)높은 소형 전기차 출시로, 전기차 구입에 주저하고 있는 소비자들을 고객층으로 끌어들여 '전기차 대중화 시대'를 앞당기겠다는 전략이다. ■주행거리·가격 개선한 모델들 출시 대기 5일 자동차 업계에 따르면 당초 내연기관 차량으로 출시된 현대차 캐스퍼가 2024년부터 광주글로벌모터스(GGM)를 통해 전기차 모델로 재탄생한다. '귀여운 디자인'으로 2030대 여심을 공략하고 있는 캐스퍼는 출시 1년 만인 지난달 28일까지 누적판매 4만5000대를 돌파했다. 올해 안에 5만대 돌파가 가능할 것으로 전망되고 있다. 현대차는 기존 내연기관 모델의 인기를 바탕으로 새롭게 출시될 캐스퍼 전기차 모델이 경차 EV시장의 한 축을 담당할 것으로 보고 있다. 기아는 이에 한 발 앞서 '레이' 전기차 모델을 내년에 출시한다. 레이는 짧은 주행거리(도심 기준 139㎞), 상대적으로 높은 가격 등으로 2019년 이후 생산을 종료했던 모델이나, 이런 단점들을 개폭 개선한 신형 모델로 경형 EV시장에 재도전할 것으로 보인다. 프리미엄을 중심으로 성장해 온 고급차 브랜드들도 소형 EV 시장에 공을 들이고 있다. BMW는 엔트리 모델인 'i1'과 'i2'를 2027년, 2028년 각각 출시할 예정이다. 예상 가격은 공개되지 않았으나, 상대적으로 저렴한 보급형 EV가 될 가능성이 높다. 제너럴모터스(GM)는 3만 달러 수준의 소형 스포츠유틸리티차(SUV) 쉐보레 에퀴녹스의 EV모델을 2024년 출시를 목표로 개발 중이다. 미국 신차 평균 소매가격 4만7500달러에 비하면 낮은 수준이다. 인도의 완성차업체 타타모터스는 이미 지난달 말 최저 모델 기준으로 약 1500만원 정도의 '저렴한' EV '티아고'를 인도 시장에 출시했다. 차량의 스펙 자체는 글로벌 EV들과 큰 차이가 없으나, 가격 경쟁력이 높은 게 특징이다. 이미 현지 매체들은 "인도에서 가장 싼 전기차"란 타이틀을 붙이고 있다. ■중·일도 경차가 전기차 시장 이끌어 그간 전기차 시장에 소극적이었던 일본의 경우, 프리미엄급 모델의 부진 속에 경형 모델들이 시장의 판도를 바꾸는 기폭제가 되고 있다는 분석이 나온다. 일본자동차판매협회연합회가 발표한 올해 상반기(1~6월) 일본의 신차 판매내역에 따르면 올해 전동차 분야에서 가장 높은 성장세를 기록한 것은 전기차이며, 이런 흐름을 소형 모델들이 주도한 것으로 나타났다. 상반기 일본의 전기차 판매량은 전년 동기 대비 약 2.1배 늘어난 1만7780대로, 2018년 상반기(1만5006대) 이후 역대 최고 판매량을 기록했다. 200만 엔대(약 1970만원)의 경차 EV의 판매 호조세가 돋보였다. 지난 6월 출시된 닛산의 신형 경차 EV '사쿠라'가 1853대, 미쓰비시자동차의 경차 EV 'eK크로스EV'가 426대로 출시 한 달에 눈에 띄는 성과를 거뒀다. 반면 500만~600만 엔대(약 4900만~5900만 원대) 도요타의 신형 EV 'bZ4X' 판매량은 83대, 스바루의 EEV 솔테라는 92대에 그쳤다. 닛산과 미쓰비시자동차는 공동 개발한 경형 EV생산량을 내년도에 20%가량 증산할 계획이다. 저가 시장 공략에 가장 먼저 공을 들여온 것은 사실, 중국이다. 지난해 중국에서 가장 많이 팔린 전기차는 상하이GM우링의 '홍광미니'다. 총 39만5451대가 팔려 테슬라 모델Y(16만9853대)를 두 배 이상 앞질렀다. 현대 캐스퍼보다 약간 작은 크기에 1회 충전시 최대 주행거리는 170㎞ 정도이지만 가격은 2만8800위안(574만원)에 불과하다. 비야디(BYD)·장성기차 등 중국업체들도 해외 중저가 시장으로 눈을 돌리고 있다. 이호중 한국자동차연구원 책임연구원은 "EV의 대중화, 장기간의 성장동력 유지를 위해서는 혁신 기술과 프리미엄 모델에 집중하기보다 '저렴하면서도 품질 좋은 전기차' 생산에 집중해야 한다"면서 "경제성 있는 주류 소비층을 위한 모델을 만들어야 한다"고 지적했다. [email protected] 조은효 기자

수소전기차 생태계 구축, ‘그린수소’ 급부상…분산형 수소생산기지 뜬다

수소전기차 생태계 구축, ‘그린수소’ 급부상…분산형 수소생산기지 뜬다

[파이낸셜뉴스]최근 수소산업 육성 방안이 발표되고, 민관 협력과 함께 관련 투자가 확대되면서 하수종말처리장 등을 이용한 개질 수소가 새로운 대안으로 떠오르고 있다. 하수종말처리장 등에서 나오는 그린수소를 이용해 분산형 거점 수소생산설비 구축한다면 비용 절감이 가능해 국내 수소충전소를 대량으로 늘릴 수 있다는 분석이다. ■정부, 분산형 거점 수소생산설비 구축 적극 권장 20일 증권업계에 따르면 지난달 상장한 범한퓨얼셀은 최근 4거래일 연속 상승세를 이어가며 총 6.6%대 올라 3만원을 넘었다. 이 회사는 내년까지 암모니아 기반 연료전지 실증사업을 진행할 방침이다. 암모니아 기반 연료전지는 암모니아를 수소로 개질시켜 연료로 공급해 전기와 열을 생산하는 장치다. 액화된 암모니아는 수소와 질소의 화합물로 운송과 보관이 용이하고 탄소배출이 적기 때문에 친환경 에너지원으로 꼽힌다. 이처럼 최근 국내에서 부생(석유화학 공정 등에서 부수적으로 생산되는 수소)이 아닌 개질(Reforming)을 통한 수소 생산이 주목받고 있다. 현재 수소는 석유자원에서 추출할 때 발생하는 부생수소를 주로 활용한다. 하지만 최근 비용문제가 대두되면서 개질 수소가 관심이 커지고 있다. 특히 최근 5월말부터 수소 사업 관련 민간기업 투자가 늘고 있다. 그룹별 투자 규모는 △현대차 63조원 △롯데 37조원 △한화 37조6000억원 △포스코 53조원 △현대중공업 21조원 △GS 21조원 등이다. 이 중 현대차그룹은 수소전기차의 탑티어(top-tier)를 향해 진행 중이다. 전문가들은 수소차가 성공하기 위해서는 ‘죽음의 계곡’을 통과해야한다고 입을 모은다. 그 길목에는 수소의 생산과 운송, 저장 그리고 수소충전소 문제가 자리하고 있다. 현재 전국에는 110여곳의 수소 충전소가 있다. 정부는 2025년까지 450곳으로 확장하려는 계획이다. 문제는 수소충전소에는 석유화학이나 제철소 등에서 발생하는 부생수소를 공급 중인데, 먼거리를 운송하다 보니 생산비보다 운송비가 휠씬 더 들어간다는 점이다. 강원TP 조형환 팀장은 “적게는 kg당 6000원, 많게는 1만2000원까지 공급 받고 있으나, 판매상한가는 8800원으로 정해져 있다”면서 “튜브-트레일러에 부생수소 기체를 250bar로 압축해 사용하다가 80bar 이하가 되면 낮은 압력으로 잔량 수소는 사용할 수가 없게 돼 운송비 상승 가중 요인이 되고 있다”고 말했다. 현재 수소충전소는 설치비,수소 공급가격 상승, 판매가격의 상한제, 수소의 승압(875bar) 등 여러가지 문제로 경영 자립이 현실적으로 불가하다. 정부 지원금을 받지 않으면 운영이 어려운 형편이다. 이러한 문제를 해결키 위해 관계부처에서는 분산형 거점 수소생산설비 구축을 적극 권장 중이다. 현재까지는 개질(Reforming)을 통한 수소 생산이 분산형 거점 수소생산의 유일한 대안이 되고 있다. 현대로템 박동춘 부장은 “어떤 원료(LNG, LPG, 바이오가스)를 개질할 것인가는 경제성과 환경문제에 중요한 영향을 미치고 있다”면서 “지금 전세계가 겪고 있는 에너지 가격 상승 문제에서도 벗어날 수 있고, 개질과정에서 발생하는 탄소를 포집, 처리 비용증가 문제도 해결 할 수 있다”고 밝혔다. ■메탄가스 개질 수소, 비용 절감 가능 전문가들은 정부에서 추진하고 있는 분산형 거점 생산설비를 구축할 수 있는 유일한 대안은 바이오 가스를 개질하는 방식의 수소 생산 설비라고 강조하고 있다. 바이오 가스는 음식물 처리장, 쓰레기 매립장, 하수종말처리장에서 생산되는 부생물이다. 대기 중에서 휘산되면 온실가스화되는 오염원이지만 고질화를 통해 고순도 메탄으로 전환이 가능하다. 개질 수소는 메탄가스를 고온의 수증기와 반응시켜 수소로 전환하는 기술이 적용된다. 전환된 고순도 메탄에서 수소를 추출할 수 있는데, 이렇게 추출된 수소는 오염원을 처리하면서 생산된 수소이기에 국제협약에 의해 그린(Green) 수소로 분류된다. 경제성이 결여된 고비용으로 생산되는 수전해 방식의 수소 외에는 현재 유일한 그린 수소다. 특히 5월 29일 국회 통과된 수소법 개정안에는 수소사업 영위자는 일정부분의 그린 수소 의무 사용에 대해 명시돼 있다. 이에 바이오 가스를 활용한 수소생산은 상당히 중요한 의미를 띠고 있다. 이에 업계에서도 정부가 적극 추진 중인 분산형 거점 수소생산 설비는 기체 상태인 수소의 운송거리와 시간, 비용을 줄일 수 있는 가장 효과적이며, 현실적인 유일한 대안이라고 입을 모은다. 고등기술연구원 송형운 박사는 “원료가격이 극 저렴한 바이오가스를 원료로 개질을 하게 되면 수소 공급 가격의 안정성을 확보할 수 있고 환경에 유익하다”면서 “수소 충전소에 저렴하고 안정적인 수소를 최우선적으로 공급해 수소충전소 설치 확대에 힘을 실을 수 있다”고 말했다. 이어 “현재 정부의 수소충전소 보조금 지급의 부담도 줄여 줄 수 있다”면서 “수소전기차가 건너야 할 죽음의 계곡을 좀 더 편안하게 건너게 할 수 있는 밸류-체인이 될 수 있어 구체적인 협의체 발족 등도 기대해보고 있다”고 덧붙였다.    [email protected] 김민기 기자

"수소충전소 기술, 수소차 대중화 견인한다"

"수소충전소 기술, 수소차 대중화 견인한다"

[파이낸셜뉴스 대전=김원준 기자] 수소차 대중화를 위한 핵심시설인 수소충전소 관련 기술개발이 세계 주요 국가를 중심으로 활기를 띠고 있다.  1일 특허청에 따르면 수소충전소 관련 세계 지식재산 주요 5개국(IP5)의 특허출원 건수가 지난 2010년 이후 지난해까지 20여년간 연평균 15.6%로 가파르게 증가했다. 수소충전소는 수소자동차에 350~700기압의 고압으로 수소 연료가스를 공급하는 소규모 플랜트 설비다. 수소충전소 관련 특허출원이 해마다 늘어나고 있는 것은 기후변화 대응정책의 하나로 세계적으로 수소차와 수소 충전시설에 대한 관심이 크게 높아지고 있는데 따른 것이다.  지난 20여 년간 지식재산 세계 5대 특허청에 출원된 수소충전소 관련 특허 건수는 모두 1352건으로 집계됐다.  국가별로는 중국(504건·37.3%)에 가장 많이 출원됐고, 다음으로 일본(282건·20.9%), 미국(257건·19.0%), 한국(171건·12.6%), 유럽(138건·10.2%)순이었다.  출원인을 국적별로 보면 일본(31.3%·423건)이 가장 많았고, 이어 중국(29.2%·395건), 유럽(18.8%·254건), 한국(9.9%·134건), 미국(8.7%·117건)이 그 뒤를 이었다. 특히 지난 2018년 이후 중국에서 출원건수가 급격히 증가한 것으로 미뤄 앞으로 중국의 기술발전이 더욱 빨라질 것으로 예상된다.  우리나라는 지난 2010년 이후 출원이 크게 증가해 연평균 5.5%의 출원 증가율을 보였지만, 세계 평균(15.6%)에 비해 다소 낮았다.  우리나라의 지난 2019년 이후 액화수소충전소 기술 출원건수는 모두 8건으로 다른 나라(유럽 5건·일본 5건·중국 5건·미국 3건)를 추월했다. 그러나 수소·전기·휘발유 등을 함께 충전할 수 있는 복합형 수소충전소 기술(6건)은 중국(21건)과 미국(11건)에 비해 상대적으로 낮은 상태다.  홍기정 특허청 일반기계심사과 심사관은 “수소차의 보급 확산을 위한 핵심 시설인 수소충전소의 기술은 성장단계에 진입했다"면서 "우리나라도 핵심 기술에 대한 경쟁력을 키워 세계 선두권 진입과 더불어 수소충전소 보급도 더욱 확대할 필요가 있다”고 말했다. [email protected] 김원준 기자

환경당국 오늘 포럼 개최…수소차 정책 방향 논의

환경당국 오늘 포럼 개최…수소차 정책 방향 논의

[세종=뉴시스] 변해정 기자 = 환경부와 한국환경공단은 10일 대한상공회의소에서 '제1차 탄소중립을 위한 수소모빌리티 혁신 포럼'을 개최한다고 밝혔다. 이 포럼은 미래 수소차 발전 방안을 논의하기 위해 다음달 말까지 총 4차례에 걸쳐 개최된다. 첫 포럼에서는 2019년 정부의 '수소경제 활성화 이행안' 수립 이후 지금까지의 우리나라 수소경제 추진 현황을 진단·평가하고 급변하는 무공해차의 시장 여건을 고려한 정책 혁신방향에 대해 논의한다. 환경부는 전문가의 다양한 의견을 수렴한 후 미래 수소차 정책 혁신방안을 마련할 계획이다. 김법정 환경부 기후탄소정책실장은 "이번 포럼을 통해 수소경제로 탄소중립을 견인할 수소차 혁신 전략을 모색할 것"이라며 "국제사회에 약속한 '국가 온실가스 감축목표(NDC)' 달성을 위해 2030년까지 무공해차 450만대 보급을 차질없이 추진해 나가겠다"고 말했다. ☞공감언론 뉴시스 [email protected] <저작권자ⓒ 공감언론 뉴시스통신사. 무단전재-재배포 금지.>