- 수소차의 존재감 확산, 전기차와 대결 구도보다는 보완적 역할 예상, 상용차 중심의 성장 기대 –

- 미래의 자동차 시장 내 새로운 브랜드 경쟁 개시 -

- 연료전지 스택을 위시한 핵심 소재 분야 밸류체인 구축이 매우 중요 -

 

 

 

□  수소차 VS 전기차, 차세대 자동차 시장의 향방은

 

  ㅇ 수소차에 대한 의구심반, 기대 반

    - 현 시점으로서는 미래의 자동차가 ‘전기차’라는 사실에 대해 거의 어느 누구도 더 이상 문제를 삼지 않는 상황이나 미래에도 자동차가 무거운 배터리를 장착하고 차량이나 수소를 통한 전기 생산 기술 등과 관련해 양 시스템 추종자들 간 의견이 매우 엇갈림.

      · 현재 독일 내에서는 배터리 전기차에 역량을 집중하는 완성차 기업의 수가 훨씬 많은 것으로 나타남. 여기에는 테슬라(Tesla)를 위시해 르노(Renault), 닛산(Nissan), GM, 포드(Ford), JLR, BYD, PSA, 폴크스바겐(VW) 등이 포함됨.

    - 특히 약 3주 전 노르웨이 수소충전소 폭발사고는 수소 기술에 따른 안전에 대한 우려와 더불어 결과적으로 수소차에 대한 관심을 재점화함.

    - 독일 언론에서는 최근 들어 연일 수소차 개발 및 사용과 관련한 내용이 신문기사를 장식하고 있고 전기차와 수소차의 장단점을 논하는 내용의 기사가 다수 눈에 띔.

    - 다수 언론은 수소 기술이 수십억 유로의 절감 효과가 있다고 밝히면서도 수소연료전지가 배터리의 경쟁상대가 될 수 있을지에 대해서는 여전히 의구심을 표하고 있음.

    - 독일 자동차 산업계에서도 역시 수소차와 전기차 중 어느 기술의 연구개발이 선행돼야 하는지에 대한 의견도 양분되고 있음.

 

  ㅇ 독일 내 수소차 VS 전기차 찬반 논쟁이 뜨거운 이유

    - 독일 자동차 산업계와 언론이 이와 같이 수소차에 대한 높은 관심을 보이는 이유는 환경오염에 대한 인식이 보편화되고 있기 때문만은 아니라 디젤스캔들에 따른 후 폭풍으로 디젤차량의 대안이 필요하다는 결론과 아울러 자국 기업이 새로운 기술 개발에 더딘 상황에서 아시아 기업의 선도적 역할이 돋보이는 데 따른 위기감이 부상하고 있기 때문으로 보여짐.

      · 독일은 다임러 1994 Necar 모델을 개발했고 2009년 B 클래스를 200대 생산했으나 2018년 출시된 배터리와 수소연료전지 하이브리드차가 소수 선정고객 대상으로 월 800유로 리스에 매우 소량만 공급되는 상황임. BMW·Audi는 시험단계로 구매 불가

    - 현재 리스용 모델을 선보인 다임러와 도요타와 협업 중인 BMW는 지속적으로 수소연료전지 개발에 대해 열린 자세를 취하고 있으나 아직 대중화된 모델 개발이 없는 상황에서 독일 시장에서 선도적인 역할을 하고 있는 일본과 한국에 대한 견제의 움직임이 눈에 띔.

    - 2019년 7월 4일 발간된 자동차전문잡지 Auto, motor, sport에서는 ‘한국(완성차 기업 현대·기아)이 독일(아우디, BMW, VW, Mercedes)보다 나은가’라는 메인 타이틀 하에 저가 브랜드로 출발한 현대·기아가 글로벌 4대 완성차 기업으로 성장했으며, 자동차 대안기술 분야에서 이제는 트렌드 세터(Trendsetter)에 속한다고 평함. 또한, 해당 매거진 구독자를 대상으로 한 설문조사에서 설문응답자의 40%가 현대의 친환경 이미지를 높게 평가했으며 현대(응답자의 46%)가 독일 내 가장 높은 판매량을 기록하고 있는 VW(응답자의 52%)와 거의 유사한 수준으로 트렌디하다고 평가해 전체적으로 현대의 이미지가 눈에 띄게 긍정적으로 개선된 것으로 나타남.

 

트렌드를 주도하는 독일 내 자동차 브랜드

자료: Autor, motor, sport/ Best Cars

 

    - 전문가들은 전기차 및 수소차와 관련한 개발 사업을 산업계뿐만 아니라 연방정부 역시 놓쳤다는 평가를 내리고 있음.

    - 정계에서도 최근 자동차 관련 회담에서 전기자동차 인프라 구축을 위한 마스터 플랜을 발표했으나 독일 기술자협회(VDI)와 전자기술협회(VDE) 역시 연료전지자동차 기술을 소홀히 다뤘다고 비판함.

    - (수소 전략) 이에 따라 독일 정부는 수소전략을 추진하기로 결정하고 2019년 말 최종 전략콘셉트를 발표할 예정이며, 특히 독일 교육연구부(BMBF)는 그린 수소 생산을 위한 '수소전략'을 개시한다고 발표함.

    - 독일 교육연구부 카를리체크(Anja Karliczek) 장관은 재생에너지원으로 생산된 그린수소의 상용화를 통한 CO² 감축 잠재력이 매우 크다고 보고 2023년까지 수소 경제 연구에 총 1억8000만 유로를 지원하기로 함. 이는 전 지원 규모 대비 약 2배임.

    - 독일이 이처럼 수소를 포기하지 못하는 이유는 CO² 감축 잠재력이 크기 때문이라고 함. 특히 EU의 규제 및 기후보호 대응에 효과적이며, 연료전지뿐만 아니라 화학 및 기초소재산업에서 효과 크기 때문임.

 

□ 전기차 대비 수소차에 대한 찬반 논쟁의 근거

 

  ㅇ 전기차 대비 수소차의 장점

    - (장점) ① 배터리 대비 큰 장점, 항속거리(500~800km, 전기자동차 대비 우수),

                 ② 짧은 충전시간(3분)

                 ③ 소음 無

                 ④ 무공해(배기가스 없이 물, 열만 잔존 → 기후보호 및 EU 규제 대응에 유리)

                 ⑤ 무게 경감

                 ⑥ 전기로 전환 가능

                 ⑦ 고객의 평소 차량 관련 습관에 변동 無, 별도 적응 필요 無

                 ⑧ 배터리 생산에서는 중국과의 경쟁 불가

                 ⑨ 향후 발생될 배터리 폐기물의 재활용 또는 폐기 처분에 대한 부담 無

    - 특히 배터리 전기자동차로는 배기가스 문제를 해결할 수 없고 현 기술 기준 화물차나 선박, 항공기용 배터리 무게가 너무 무겁기 때문에 이 문제를 간과할 수는 없는 상황임.

      · 특히 40t 급 화물차의 경우 10t의 무게가 나가는 배터리로 전기차로는 부적합하며, 수소저장탱크 무게는 1/10 수준이라고 함.

 

  ㅇ 전기차 대비 수소차의 단점

    - 독일에서는 지난 20년간 연구 끝에 시리즈 생산 시점이 도래했으나 승용차 기술로서의 적합 여부에 의구심을 갖고 있으며, 대중을 위한 차량으로 부적합하다는 의견이 대두됨.

    - ① 인프라(충전소) 부족

      ② (개인고객에게) 높은 비용 및 가격

      ③ 에너지원으로서 전기보다 비쌈

      ④ 안전

      ⑤ 비친환경적(이제까지 천연가스와 석탄 분리를 통한 수소생산은 에너지 집약적이며 CO²도 생성, 연료전지는 단지 배출가스를 생산측면으로 이동시킬 것)

      ⑥ 중고차 수요(중고차로 재판매 가능할지 의구심)

    - (인프라) 자동차 전문가 브랏첼(Stefan Bratsel)은 닭이 먼저냐 달걀이 먼저냐의 문제와 비교했는데 수요가 적으면 인프라 구축의 의미가 없고 인프라가 적으면 구매를 하지 않게 되기 때문이라고 밝힘.

      · 컨설턴트 푸쓰(Fuß)에 따르면 독일 소비자의 구매수요를 이끌어 내기 위해 독일 내 1000개의 수소충전소가 필요함. 2019년 7월 2일 기준 독일 내 수소충전소 수는 총 71개이며, 현재 11개가 계획 단계에 있음. 준공허가 단계에는 6개, 준공 단계는 6개, 또 시범 운영 중이 6개인 것으로 집계됨. 이로써 2019년 계획된 총 100개의 공공 수소충전소 설비가 완료될 예정임.

 

독일 내 수소 충전소 설비 현황

자료: h2.live

 

    - (차량 가격) 가격 7만~8만 유로(예: Mirai 가격 7만8600유로(- 국가지원 2000유로)), 특히 개인고객에게는 상당히 높은 가격, 리스비용도 저렴하지 않은 편(벤츠 FCEV 월 800유로)

    - (충전 가격) Mirai 100km 주행 시 - 7유로(수소가격 9.50유로/kg) 대비 Tesla Model3 100km 주행 시 4유로(전기가격 0.29Euro pro kWh).

    - (제조사 중점 추진 주저) VW의 CEO 디쓰(Herbert Diess), 2020년 중반까지 필요한 에너지 효율성 차원에서 괜찮은 가격에 생산하기 어려울 것으로 판단해 전기차에 총력

    - (비 친환경) 일부 환경전문가는 재생에너지원이 아니라 가스 또는 화학발전, 원 생성된 에너지의 25%만 사용 가능(전기차의 경우 70%), 효율성이 떨어진다고 판단

    - (안전) 산업계 안전 강화 노력 필요

 

□ 친환경 자동차 기술을 도입을 위한 청사진

 

  ㅇ 수소 및 전기차 기술 혼용으로 연 60억 유로의 비용 절감 효과

    - 독일 자동차클럽(ADAC)와 프라운호퍼시스템기술연구소(IOSB)는 연구 조사를 통해 수소차와 전기차 관련 논쟁에 대한 해답을 제시함.

    - 해당 연구진은 전반적으로 두 기술의 동등한 확장으로 연간 60억 유로의 비용을 절감 가능하며 2050년 독일 도로에서 4,000만 대에 이르는 배기가스 무방출 승용차가 운행될 것으로 예측함.

    - 브랏첼(Stefan Bratzel)은 수소가 특히 하중이 큰 차량과 장거리 주행차량에 효율적이라고 전하고 중장기적으로 수소연료전지가 승용차 부문에서도 대안이 될 수 있다고 밝힘. 또한 2년 후에는 대중화 차량 모델이 출시될 것”이라고 예견함.

    - 특히 장거리를 달리는 영업용차량 또는 직업상 출퇴근자의 경우도 효용성이 높으나 이 경우 기타 차량에 대한 대안이 되기 위해서는 가격이 낮아져야 한다고 함.

 

  ㅇ 궁극적인 목표는 그린 에너지

    - (그린 수소) 교통 분야에 있어서 수소차의 진정한 의미는 그린 수소일 경우임. 아직까지는 전해질을 통한 수소 생산에 막대한 전력이 소비되는데 이 전력원이 재생에너지원일 경우에 ‘친환경’이라는 의미가 있으므로 향후 그린 수소 생산이 가능 여부가 수소사회로 나아가는 데 결정적인 변곡점이 될 것으로 예상됨.

    - (비용) 비싼 차량 가격은 현재 촉매로 투입되는 백금 가격이 높고 매우 고가의 희귀금속 이리듐 역시도 필요하기 때문임. 독일은 현재 린데(Linde) 등을 중심으로 대체소재를 개발 중임.

    - (인프라) 현재 독일 내 71개의 수소충전소 설비가 완공됐으며, 향후 2019년 100개가 완공된 이후에도 지속적인 인프라 구축사업이 이뤄질 것으로 기대됨.

    - (합성 연료) 2019년 6월 말 독일 연방교육부는 전기모터, 수소 외, 합성연료 개발 연구를 위해 향후 3년간 2000만 유로의 예산을 책정한다고 발표함.

      · 합성연료는 재생에너지원이나 물, CO로 생산 가능할 경우 거의 탄소중립적인데 이 연구프로젝트에는 BASF, MAN, Audi, 칼스루에 기술연구소(KIT), 아헨 대학 등이 참가함.

      · 독일 교육연구부에 따르면, 이미 적은 양의 합성 연료는 사용 가능하나 대규모 시범단지가 부족하며 생산을 위해서는 엄청난 양의 전기가 소요된다고 함. 잔여 전기를 사용할 경우 2030년부터 연간 약 100만 t의 연료생산 가능한 것으로 보고 있음.

    - 독일 에너지청(Dena)에 따르면 현재 독일 내 화물교통에 연 1800만 t의 디젤이 소요되는데 2030년까지 약 총 승용차의 10%, 상용차의 20%를 합성연료로 운행 가능할 것으로 전망함.

    - 독일 율리히 연구센터의 모빌리티부 관련 담당자 Mr G에 따르면 독일 연구업계에서는 기술적 문제는 이미 해결된 상황이며, 현재 수소차 도입에 가장 큰 장애물인 비용 감축 문제는 대량 생산을 통해 해결 가능하다는 데 의견을 같이 하고 있다고 전하고 수소연료전지를 독일 자동차산업의 큰 기회로 본다고 함. 반면, 전기자동차가 독일 자동차업계에서 기회가 적은 이유는 핵심부품인 배터리가 아시아 산이기 때문이라고 전함.

□ 전망 및 시사점

 

  ㅇ 독일 역시 수소연료전지가 모빌리티를 넘어 산업용으로 최상의 기회를 갖고 있고 전기차를 대체 또는 보완할 수 있는 흥미로운 기술임을 인식하고 있는 점은 분명하게 드러남. 또한, 몇 년 이내에 시장성을 확보할 수 있으리라는 낙관론도 대두되고 있어 독일 정부 차원뿐만 아니라 주요 업계에서도 도래하는 수소시대에 대비한 기술 개발에 박차를 가하고 있음.

    - 이에 따라 직접적로 탈 탄소시대를 실현 가능한 자동차 및 교통 분야에서뿐만 아니라 난방, 정유 및 가스, 철강, 일반 산업설비 분야에서 높은 효과가 기대됨.

 

  ㅇ 수소차를 필두로 한 수소사회로의 전이는 일부 비용이나 인프라 등 가장 핵심적인 문제가 해결될 경우 시간의 문제인 것으로 판단되며, 이와 더불어 자동차나 에너지 분야의 산업 밸류 체인 변화에 적극 대응해 국내기업의 시장 선점의 중요한 기회로 삼아야 할 것임.

    - 미래의 자동차 시장에서는 새로운 브랜드 경쟁이 가능할 것으로 예견돼 한국 기업의 친환경 이미지를 강화해 나가면서 시장 내 입지를 드높일 수 있는 최상의 기회로 작용하기를 기대함.

  

 

 자료: 독일 정부, 독일 교육연구부(BMBF), h2.live, Handelsblatt, Automobilwoche, Auto, motor, sport, Die Zeit, Spiegel, 기관 인터뷰 및 KOTRA 자체정보 종합