연료전지 자동차 개발 본격화
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연료전지 자동차 개발 본격화
  • 김종율 기자
  • 승인 2013.09.04 15:42
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도요타&BMW, 혼다&GM ‘맞손’ … 어제의 적이 오늘은 동지

일본의 혼다와 미국의 제너럴모터스(GM)가 최근 연료전지차 개발에서 제휴를 발표했다. 양사 협력으로 연료전지 자동차 개발 경쟁은 이들 외 도요타 자동차 및 독일 BMW 그룹 등 크게 세 개 그룹으로 집약됐다. 혼다와 GM은 해당 분야에서 보유 중인 다양한 특허를 살려 시장에 대응한다는 방침이다. 후지경제에 따르면 연료전지 자동차의 세계시장 규모(차량 출하금액)는 2013년도 15억 엔에 불과하지만, 2025년에 2조 9100억 엔까지 급성장한다.

연료전지 자동차는 수소와 산소를 반응시켜 얻어지는 전기로 모터를 돌리는 원리이다. 차세대 친환경 차량의 하나인 전기자동차(EV)에 비해 연료공급 시간이 짧아 주행거리도 길다. 하이브리드 자동차(HV) 및 EV가 화석연료에서 발생된 전기를 동력원으로 하는 반면 연료전지 자동차의 연료는 수소와 산소로 반응을 일으켜 전기를 생산하기 때문에 좀 더 친환경적이다. 그래서 차세대 친환경 차의 진정한 주역으로 주목 받으며, 근시일 내 양산화를 목표로 각 제조사가 개발에 적극 나서고 있다.

연료전지 자동차는 2002년 도요타와 혼다가 세계 최초로 출시했다. 당시 제조비용은 대당 1억 엔이었다. 그러나 출시 이후 촉매에 사용하는 백금의 용량을 크게 절감하는 등의 기술 혁신을 통해 제조비용을 상당히 하락시켰다. 도요타는 2015년을 목표로 세단 타입의 연료전지 자동차를 500만 엔에 내놓을 것으로 예상하고 있다.

다만 여전히 연료전지 자동차의 양산화에는 거액의 비용이 들기 때문에 협업의 움직임도 빨라지고 있다. 도요타는 2013년 1월 BMW와 공동 개발을 발표했고, 같은 달 닛산 자동차도 독일 다임러와 미국 포드 자동차와의 협력을 전격 공개했다.

도요타 & BMW
도요타는 HV 기술을 최대한 살리는 방법으로 연료전지 자동차 개발을 서두르고 있다. 도요타가 강점을 가진 HV와 연료전지 자동차는 전기 모터 등 많은 부품을 공유할 수 있으므로 HV의 양산효과를 활용한다면 연료전지 자동차 제조비용도 절감할 수 있다.

현재 도요타는 BMW와 2020년을 목표로 새로운 연료전지의 기본 시스템을 개발하고 있다. BMW는 수소 실린더 등에 사용하는 경량 소재인 '탄소 섬유' 관련 기술에 강점을 보유한 회사이기 때문에 상호 간 기술을 추렴해 개발을 가속화한다는 게 협력의 기본 골격이다.

사실 도요타와 BMW의 협력은 충격적이었다. 양사는 자동차 시장에서 자존심을 건 경쟁을 하고 있었기 때문. 그러나 생존을 위한 방안을 모색하면서 자연스럽게 협력은 이루어졌다. 도요타는 하이브리드 시스템의 선두업체이다. 특히 전기모터와 가솔린 모터의 조합으로 구동되는 도요타 엔진은 업계 대명사가 됐다. 이와 달리 BMW는 2013년까지 세계 최초로 카본섬유로 만든 양산차를 시장에 내놓기 위해 준비 중이다.

이러한 상황에서 BMW는 도요타와의 연합이 보다 중요한 의미를 가질 수 있기를 기대하고 있다. 업계에 따르면 BMW는 전지기술을, 도요타는 차량경량화 기술을 서로 얻어가고자 한다. 따라서 앞으로 차량의 흐름에서는 연료전지 자동차 기술과 차량경량화 기술이 큰 역할을 할 것으로 판단된다.

여기서 주목할 점은 예전부터 전기자동차와 연료전지분야에서 PSA와 협력하고 있던 BMW가 급작스럽게 도요타와 리튬-이온전지 개발을 시작했다는 사실이다. 이것은 PSA가 도요타에 비해 믿음을 주지 못했다는 이유도 있겠지만, 오늘의 동지가 내일의 적이 되는 자동차업계 현실을 대변하는 차원으로도 풀이할 수 있다.

닛산 & 다임러 & 포드
도요타와 BMW의 제휴가 있은 직후 이번에는 르노-닛산자동차가 독일 다임러 및 미국 포드자동차와 공동으로 연료전지차 개발에 나섰다고 발표했다. BMW와의 제휴를 통해 친환경차 분야에서 앞서 나가고 있는 도요타자동차를 따라잡겠다는 전략을 분명히 피력한 것으로 풀이된다.

설명에 따르면 닛산과 다임러는 이미 자본제휴를 통해 연료전지차에 대한 연구·개발을 함께 진행하고 있었었다. 이들의 협력에 포드가 동참하는 형태로 ‘3각 편대’가 형성된 것이다.  구체적으로는 닛산이 자동차용 배터리 개발에 집중하고, 다임러와 포드는 배터리와 모터 등을 최적으로 조합한 연료전지 시스템 연구에 주력한다. 여기에 더해 포드는 신개발 연료전지차 기술을 양산에 적용할 수 있도록 비용절감책을 마련한다.

공동 개발을 통해 이들은 2017년부터 연료전지차 양산 차량을 출시한다. 신규 차량을 출시할 때는 각 사가 고유 브랜드를 채용한다. 이 전략을 취한다는 것은 부품과 차체 구조를 공동으로 사용하며 개발비와 부품비를 절감해 판매가격을 최대한 낮춘다는 복안인 셈이다.

혼다 & GM
최근 벌어진 혼다와 GM의 협력은 전혀 예상 밖의 일이다. 그동안 혼다는 연료전지 개발에서 독자적인 행보를 고집하고 있었기 때문이다. 그러나 2012년도 세계시장에서 자동차 판매 실적이 380만 대인 혼다에게 연료전지 시스템의 개발비용은 부담이 적지 않았다. 그 결과 결단을 내린 것이 GM과의 협력이다. GM과 제휴하는 것으로 2020년경 상호 판매하는 차량에 이 시스템을 탑재해 나가면 비용이 경감될 것으로 판단했다고 볼 수 있다.

혼다측은 그러나 지금 이 시점에서는 GM과의 협력이 독점적으로 이루어져 있지만 만약 다른 업체가 참가를 원한다면 충분히 검토할 수 있다는 입장을 피력하고 있어 향후 다른 제조사도 포함된 제휴선 확대에 긍정적인 태도를 보였다.

특허분석 서비스업체인 ‘페이턴트 리절트’에 따르면 미국에서 공개된 연료전지분야의 특허 종합력 순위에서 GM은 1위, 혼다는 3위에 올라 있다. GM은 연료전지의 부식방지기술 등에서, 혼다는 수소와 산소를 반응시키는 기술 등에서 우위가 있다. 양사는 이번 제휴로 시너지 효과를 기대하고 있다.


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