해외 수소기술 혁신기업과 공동기술개발 추진
수소차 경제성・고객 접근성 높여 ‘대중화 기여’
[에너지신문] 현대자동차가 수소전기차와 수소생산‧저장 부문 해외 혁신기술기업과의 협력을 강화해 수소전기차 경제성을 대폭 높이는 데 박차를 가한다.
현대차는 30일 스웨덴 연료전지 분리판 코팅기술 전문업체 ‘임팩트 코팅스(Impact Coatings AB)’와 이스라엘 수전해 기반 수소생산 기술업체 'H2프로(H2 Pro)’, 스위스 수소저장·압축 기술업체 ‘GRZ 테크놀로지스(GRZ Technologies)’ 등과 전략투자와 공동기술개발 등의 협력 강화에 나선다고 밝혔다.
이번 협력사업의 핵심은 연료전지 개발부터 수소생산‧인프라구축에 이르기까지 수소전기차 관련 혁신기술을 상용화시켜 수소전기차의 제조원가와 수소 생산 비용을 대폭 낮추는 데 있다.
현대차는 이를 통해 고객의 수소전기차 구입과 보유 비용 등 진입장벽을 낮추고 수소충전소 등의 인프라를 확충해 수소전기차 대중화를 앞당긴다는 방침이다.
▲ 연료전지 분리판 코팅기술 공동 개발나서
우선 현대차는 스웨덴 ‘임팩트 코팅스’사와 손잡고 수소전기차의 ‘심장’인 ‘연료전지’ 제조 비용을 대폭 낮추기 위한 공동기술 개발을 추진한다.
현대차는 임팩트 코팅스가 보유한 연료전지 분리판 코팅 기술인 ‘물리기상증착(PVD) 세라믹 코팅’ 기술을 고도화시켜 양산차 적용 등 상용화에 나선다는 방침이다.
‘물리기상증착 세라믹 코팅’ 기술은 수소전기차 스택을 구성하는 연료전지 분리판 표면의 부식을 방지하기 위해 코팅소재로 세라믹을 사용하는데, 세라믹은 기존 연료전지 스택에 사용되고 있는 코팅소재인 귀금속에 비해 가격이 훨씬 낮다.
이 코팅기술을 활용하면 낮은 원재료 가격만큼 스택 생산원가 역시 낮아져, 결과적으로 수소전기차 판매가격을 낮출 수 있다는 것이 현대차 측의 설명.
현대차 관계자는 “현대자동차는 임팩트 코팅스와 당사 수소전기차에 적합한 ‘맞춤형 연료전지 분리판’을 공동 개발할 계획”이라며 “양사의 협력은 수소전기차 보급을 확대하는데 큰 도움이 될 것”이라고 설명했다.
▲ 고효율 수소 생산 핵심 기술로 ‘경제성’ 확보
현대차는 수소생산 원가를 낮추기 위해 과감한 투자에 나섰다. 이스라엘 ‘H2프로’의 수전해 기술을 이용해 수소생산 원가를 낮춰 경제성을 확보하겠다는 방안이다.
‘H2프로’의 수전해 기술은 고가의 분리막을 사용하는 기존 방식과 달리 독자촉매를 사용해 분리막 없이도 수소를 생산할 수 있다. 또한 수전해에 필요한 전력량도 기존 대비 약 20% 적게 소요되기 때문에 고효율‧친환경 수소생산 방식이라고 할 수 있다.
이 기술을 이용하면 고가의 분리막 탑재‧보수 비용이 전혀 들지 않고 수전해에 필요한 전기량도 기존보다 적게 들기 때문에 수소생산 원가를 크게 낮출 수 있다.
즉, ‘H2프로’의 수전해 기술이 고도화되면 한 장소에서 수소생산과 충전이 동시에 가능한 온사이트(On-site, 현지 공급)형 수소충전소 구축도 가능해진다는 뜻이다.
현대차는 지난 2018년 11월, ‘H2프로’와 공식적인 상호 협력 관계를 맺었다. 당시 현대차는 이스라엘 텔아비브에 세운 이노베이션 센터 ‘크래들 텔 아비브(Hyundai CRADLE Tel Aviv’)를 통해 이 회사에 지분 투자 계획을 발표한 바 있다. 이번 전략투자는 당시 발표 이후 두 번째다.
▲ 수소저장‧압축 원천기술 ‘전략 투자’
현대차는 안전성과 경제성을 크게 향상시킨 수소충전소 관련 기술 개발에도 힘을 쏟는다고 밝혔다.
현대차는 스위스 ‘GRZ 테크놀로지스’사의 저압 수소저장 기술과 독자 수소압축‧충전 기술을 고도화시켜 실제 수소충전소에 적용될 수 있도록 상용화를 추진한다는 계획이다.
‘GRZ 테크놀로지스’의 독자적인 금속수소화물(metal hydride) 수소저장탱크는 일반 수소저장탱크의 저장압력인 200~500bar(바)에 대비 현저히 낮은 10bar(바)로도 기존보다 약 5~10배 많은 양의 수소를 저장할 수 있어 안전성과 효율성이 탁월하다.
또한 고밀도의 금속수소화물 탱크를 활용한 수소전기차 압축‧충전기술도 보유하고 있는데, 기존 기계식 수소 압축‧충전기와 비교해 설치 및 유지‧보수 비용이 낮아 경제성이 뛰어나다.
따라서 이 기술이 수소충전소에 적용되면 안전성 향상은 물론 고객의 수소충전 비용도 낮출 수 있을 것으로 기대된다.
‘GRZ 테크놀로지스’는 지난 2017년 스위스 로잔연방공과대학(EPFL) 교수진이 설립한 스타트업으로 이들은 20년에 걸쳐 수소 저장 및 압축 관련 기술 연구를 진행한 끝에 금속수소화물 기술을 개발했다.
지영조 현대차 전략기술본부 사장은 “연료전지 분리판과 수소생산, 저장 및 압축 기술을 보유한 혁신 기업 투자를 통해 수소전기차 원가 저감 및 수소 인프라의 경제성과 안전성 강화를 기대한다”며 “수소전기차에 대한 고객의 접근성을 높여 대중화를 앞당길 것”이라고 강조했다.
▲ 연 50만대 수소차 생산체제 구축 ‘7조 투입’
현대차그룹은 국내 수소 중소기업들과도 수소생산 체제 개발을 적극 추진하고 있다.
지난 2018년 12월 현대차그룹은 중장기 수소 및 수소전기차 로드맵인 ‘FCEV 비전 2030’을 공개하고 2030년 국내 연 50만대 규모의 수소전기차 생산체제를 구축한다고 발표한 바 있다.
이를 위해 주요 부품 협력사 약 124곳과 오는 2030년까지 연구·개발 및 설비 확대를 위해 총 7조 6000억원(누적)을 투입키로 했다.
이를 통해 미래 청정에너지 시대에 적합한 국내 산업 생태계를 확립하는 동시에 새로운 성장 기반을 협력사와 함께 만들어나간다는 것이 중장기적인 계획을 세웠다.
