수소 전기차 원리 장단점 및 전망

수소 전기차 원리 장단점 및 전망

2013년 세계 최초로 수소 전기차 양산에 성공한 현대자동차 그룹은 이후 수소 전기차의 대중화에 앞장서고 있고 

대부분 국가에서 친환경 재생에너지의 비중을 늘리고 있다.

우리나라 역시 2030년까지 재생에너지 비중을 20% 까지 늘릴 계획을 가지고 있다.

 

 

 

수소 전가차 란

 : 수소 전기차는 수소 저장 탱크에서 공급한 수소를 직접 태워서 에너지를 발생시키는 것이 아니라

수소와 공기 중 산소의  전기화학반응을 통해 전기를 생산하고 전기로 모터를 돌리는 원리로 물 이외의 배출 가스를

발생시키지 않기 때문에 친환경적 자동차다.

 

 

수소 전기차 원리

 : 수소 전기차는 엔진이 없으며, 전기차와 달리 전기 공급 없이 내부에서 전기를 생산한다.

 수소가 연료전지에 공급되면 화학반응을 일으키는데 수소와 산소가 백금 촉매를 거쳐 전자와 수소이온으로 분리되고 이때 발생한 전자들이 연료전지 자동차의 모터를 구성하는 동력원인 전기에너지로 사용된다. 

• 수소탱크: 충전한 수소를 고압으로 저장
• 연료전지: 수소와 산소를 화학반응시켜 전기를 생산
• 배 터 리 : 연료전지에서 생산된 전기를 저장
• 모     터 : 배터리에 저장된 전기를 이용하여 자동차 움직임

 

수소 전기차 장점

1. 주행거리

: 수소 전기차 넥쏘 1회 충전 주행거리는 609km로, 내연기관 자동차와 비교해도 주행거리가 긴 편이다.

   

2. 성능

 : 주행 시 엔진 소음이 없고, 출발 직후 최대 회전력에 도달하여 가속 성능 우수하다.

 

3. 충전 속도 

 : 급속 충전 시 단 5분 안에 충전 완료다. 차량 외부로 전력을 공급할 수 있어 상용 전원 발전기로 활용 가능하다.

    

4. 친환경

 : 엔진이 없어 배기가스 및 환경오염 물질을 배출하지 않고 외부에서 산소를 흡입하는 과정에서 미세먼지와 각종

 유해물질까지 걸러낼 수도 있어 친환경적이다.

 

5. 구매 보조금 및 각종 세금 혜택

: 정부 구매 보조금칭 개별소비세, 교육세, 취등록세 등 세금 혜택이 있으며, 공용주차장 주차료 및 고속도로 통료          50% 할인받을 수 있다.

 ( 2021년 구매 보조금 지급 차종 : 현대자동차 넥쏘/ 구매 보조금 : 2,250만 원 )

       

  (무공해차 통합 누리집- 보조금 차종 및 지급 현황 확인)

 

 

수소 전기차 단점

   

1. 충전 인프라

 : 수소차는 이제 막 설치하고 있는 중이라 전국에 몇십개 밖에 없다. 전기차 충전소처럼 인프라가 확충이 필요하다.

                             

  (무공해차 통합 누리집 -전국 수소충전소 위치 정보 조회)

 

 

2. 내장시설

 : 수소 연료 탱크 장착으로 내장의 넓은 공간을 가지기 어렵고, 촉매제 단가가 아직은 비싸다.

 

3. 정비

 : 수소차는 매우 복잡한 구동방식과 부피가 큰 구동계로 정비가 까다롭고 전용시설이 필요하다.

 

 

수서 전기차의 안정성

 : 현대차의 수소 전기차 넥쏘는 18년 미국 안전연구기관에서 실시한 충돌 테스트에서 가장 안전한 SUV로 선정될

 만큼 일반 내연기관 차량 이상으로 안전함을 인정받았다.

 수소탱크가 폭발 위험 있지 않을까, 수소가 탱크 외부로 새어 나오지 않는까, 차량 화재 시 탱크 폭발 위험 등에서

 국내외에서 안전한 내충격성 등 주요 안전 항목에서 인정받고 있다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

그럼 수소는 어떻게 생산되는 것일까?

수소생산

: 수소는 석유와 같이 채굴이 아닌 석유, 천연가스등 1차 에너지 또는 태양광, 풍력 등 재생에너지로부터 3가지 종류에서 생산합니다.

• 추출: 천연가스, LPG 등 고온 고압에서 분해 / 기존 에너지 활용 가능하지만 CO2 발생
• 부생수소 : 석유화학, 제출 공장의 공정 중 부산물로 발생 / 현재 가장 저렴한 방법으로 분리 정제로 생산됨
• 수전해 : 물을 전기분해 수소와 산소발생 / 탄소 제로 방법이나 고비용이 단점

 

수소생산 비용 수소 가격

: 현재 수소는 부생수소 생산 방식으로 수소 판매 가격은 약 8~9,000원/kg으로 비싼 편이지만 향후 수소 가격을 점차

낮추는 것을 목표로 하고 있다.

 

 

수소 전기차 전망

: 전 세계적으로 탄소 매출 관련 규제 완화 이슈며, 유럽 국가에서는 디젤엔진 차량 퇴출 선언을 하고 있다.

현재 세계 수소 전기차 시장은 한국이 50% 점유하고 있다. 

우리나라의 수소 전기차는 보급정책 등에 힘입어 2만 대가 넘어섰다.

2030년에는 100만 대를 넘어설 것으로 전망된다.

또한 전기차 대비 장거리 운송에 장점 있는 수소 상용차 시장이 본격화될 것으로 보인다.

수소 산업은 온실가스 감축 친환경 에너지, 신규 일자리 창출할 것으로 전망되어

각 국가와 기업들이 수소 에너지 활용에 집중하는 이유다.

지난해 우리 정부는 1월 중장기 수소 로드맵을 발표하며 수소 전기차의 미래 비전을 제시했다.

 

앞으로 자동차 시장은 친환경 자동차를 기반으로 고효율 고성능 안전성까지 지닌 차량으로 발전할 것으로 보인다.

이제부터 다양한 종류의 수소 전기차량을 기대해 본다.