환경규제 강화로 급성장하는 수소연료 전지차시장 - 수소차시장을 선점하기 위한 현대, 도요타, 혼다 3사 간 기술 경쟁이 치열 -

[수봉]

환경규제 강화로 급성장하는 수소연료 전지차시장

2018-04-07 김지윤 미국 디트로이트무역관

- 수소차시장을 선점하기 위한 현대, 도요타, 혼다 3사 간 기술 경쟁이 치열 -

- 수소차 보급 확대를 위한 인프라 확대 및 대대적인 정부 지원 필요 -

□ 북미 수소연료전지차(FCEV)시장 현황

  ㅇ 지난해 3월 트럼프 대통령은 취임 직후 미국 미시간주 Ysilanti에서 연설함. 이 연설에서 2022년에서 2025년에 출시되는 모델에 대한 연비 기준을 완화하겠다고 밝혔고, 미국 도로안전교통국(National Highway Traffic Safety Administration, NHTSA)은 기존 연비를 46.6mpg(mile per gallon)에서 35.7mpg로 낮춤.

    - 이외에 오바마 정권이 2030년까지 판매되는 신차 중 하이브리드와 전기차의 비중을 60%로 정했던 반면, 트럼프 정권은 기준을10%까지 낮출 전망

    · 연비 기준 하향조정과 함께 2017년 6월 트럼프 정권은 미국의 파리기후변화협정 탈퇴를 공식 발표함.

  ㅇ 트럼프 정권의 환경 규제 완화에도 불구하고 연방정부와는 별도로 Zero Emission(배기가스 재로) 규정을 의무화할 수 있는 권한을 보유한 캘리포니아 주의 움직임에 주목하고 있음.

    - 캘리포니아 주법에 따르면 2025년까지 판매되는 차량 중 15%가 Zero Emission 차량이어야 함. 

  ㅇ Hydrogen Fuel Cell Vehicle – A Global Analysis 자료에 따르면 2017년 글로벌 수소차 총판매량은 6364대로 이 중 50%가 미국 캘리포니아 주에서 판매됨.

    - 캘리포니아 주 포함 뉴욕, 메릴랜드, 오리건, 매사추세츠 등 10개 주가 자체적으로 강력한 환경 규정을 적용하고 있음.

□ 친환경 수소차의 주요 특징   

  ㅇ 연료전지에서 발생하는 수소와 산소의 화학반응으로 전기를 생성. 내연기관차와 달리 물 이외 오염물질을 배출하지 않는 수소차는 공기를 대량으로 흡입하는 과정에서 외부의 미세먼지와 같은 오염된 공기를 99.9% 정화

    - 수소차 100만 대 운행 시 연간 210만 톤 이산화탄소 배출량 감소 및 1km 주행 시 미세먼지 최대 20m 감소 효과 발생

    - 전기에너지가 자체 생산이 가능한 수소차는 비상 시 전력을 공급하는 발전소 또는 에너지 저장소(ESS)의 역할 수행 가능

    · 수소차 10만 대 보급의 경우 원자력발전소 1기 분량 전력 확보   

현대자동차 양산형 수소차 '넥쏘'

 

자료원: 현대자동차

□ 주요 OEM별 수소차 개발 및 판매동향

  ㅇ 현재 양산에 성공한 대표적인 수소차는 현대의 투싼과 넥쏘임. 이 외, 혼다 클래리티(Clarity), 도요타 미라이(Mirai)가 경쟁중. Hydrogen Fuel Cell Vehicle – A Global Analysis에 따르면 2021년까지 현대, 기아, 도요타, 렉서스, 혼다, 벤츠, BMW 등 최소 11개의 완성차 업체가 수소차시장에 진출할 전망 

    - (도요타) 도요타사의 미라이는 최고 마력 151 및 충전 후 최장 312마일 주행이 가능함.

    · Statista에 따르면 2017년 9월 기준 전체 수소차 시장의 78.53%를 차지함.

    · 도요타사의 2018년형 미라이의 권장 소비자가격(Manufacturer’s Suggested Retail Price, MSRP)는 약 5만8000달러인 것으로 나타남.

    - (혼다) 혼다의 대표 소수차는 클래리티로 최고 마력 170을 자랑하며 충전 후 최장 366마일 주행이 가능함.

    · Statista에 따르면 2017년 9월 기준 전체 수소차시장의 16.27%를 차지함.

    · 2017년형 혼다 클래리티의 가격은 약 5만9000달러 수준임.

    - (현대) 1세대 수소차인 투싼을 시작으로 최근 최고 마력 161에 1회 충전으로 주행거리가 350마일에 이르는 차세대 수소차인 넥쏘 출시

    · Statista에 따르면 2017년 9월 기준 전체 수소차 시장의 5.2%를 차지함.

    · 2018년 4분기 넥쏘 북미 출시 예정이며, 가격 또한 미정임.

2017년 1~9월 수소차 판매량

자료원: Statista

□ 수소차 부품시장 

  ㅇ 전기차와 달리 내연기관에 사용된 2만여 개의 부품이 수소차에 동일하게 사용되므로 수소차시장은 기존 부품산업을 보호할 수 있다는 장점이 있음. 

  ㅇ 수소차의 주요 구성품으로는 연료전지에 산소 및 수소를 공급하는 공기공급장치, 수소공급장치가 있음. 이 외 탄소섬유로 만들어진 수소저장 용기, 열·물 관리장치, 공조장치, 모터, 전력변환장치, 고압밸브 등이 있음.

    - GM과 혼다가 합작 회사인 퓨얼셀시스템매뉴팩처링(Fuel Cell System Manufacturing)을 설립하고 수소차에 사용되는 연료전지를 디트로이트 시에 위치한 GM의 기존 공장에서 공동생산하기로 함.

    - Ford, 다임러, 닛산은 3자 계약 체결을 통해 양산용 수소 연료전지를 공동개발 및 생산 예정     

    - 현대는 독자적으로 기술 개발을 진행하고 있으며 고압용기, 수소센서 등 핵심부품의 국산화에 성공함.

□ 국가별 수소차 지원정책

  ㅇ 세계 주요 국가들을 중심으로 수소차 활성화를 위해 수소 충전 인프라를 늘리는 만큼 수소차 보급이 더욱 탄력받을 것으로 예상.또한 주요 완성차 업체를 중심으로 수소차 시장을 선점하기 위한 차량 기술 및 가격 경쟁이 심화될 전망

    - 김필수 대림대 교수는 "수소차 패권은 규모의 경제를 누가 먼저 달성하느냐가 관건"이라고 말하며 "완성차 업체의 노력을 받쳐줄 국가 차원의 인프라 확충이 절실하다"고 말함.

    · (미국) 캘리포니아 주 정부를 중심으로 2020년까지 수소차 10만 대 보급을 목표로 대당 1300달러 보조금 지급. 또한 수소 공급 인프라 지원을 위한 3300만 달러 보조금 발표를 통해 2020년까지 최소 100개의 충전소 구축 예정

    · (한국) 정부의 미세먼지 관리 특별대책에 따르면 2020년까지 수소차 활성화를 위해 충전소 100곳을 설치함과 동시에 2018년 기준 구매보조금 2,750만 원 지원을 통해 수소차 판매량 1만 대 달성 계획

    · (일본) 도쿄올림픽이 개최되는 2020년까지 수소차 판매 4만 대, 충전소 160곳을 목표로 함. 정부 출자기업에 도쿄가스, 오사카가스, 도호가스, 도요타 통상, JX, 이데미쓰고산, 도요타, 혼다, 닛산, 일본개발은행 등 총 11개의 업체가 참여할 예정. 이 외, 자동차세 및 취득세 약 20만 엔 감면

    · (중국) 중국의 수소차 로드맵에 따르면 2020년까지 수소차 5000대, 충전소 100기 보급 전망. 또한 중국 정부의 2016~2020년 신에너지차량 확대보급 사용계획에 따르면 전기차 및 하이브리드차의 보조금을 단계적으로 축소하는 반면, 수소차의 보조금은 20만 위안으로 유지하는 계획을 발표함.

□ 시사점

  ㅇ 첫 양산형 수소차를 발표하고도 부족한 수소충전소와 보조금 지원으로 수소차 시장의 주도권을 도요타에 넘겨준 만큼 수소차 선두국가가 되기 위해서는 일본을 포함한 타 국가의 정부 지원 정책 등 관련 움직임을 예의주시하고 벤치마킹할 필요가 있음.   

  ㅇ 수소차 부품의 경우 초기 개발 단계인 만큼 국내기업의 연구개발 투자 확대를 통해 특허 및 원천기술 확보를 위한 전략 수립

  ㅇ 수소차의 가격 저감을 위해서는 부품공용화, 대량생산기술 확보, 핵심부품 성능향상이 이뤄져야 하는 만큼 글로벌 Tier 1과의 적극적인 기술 교류를 통해 핵심부품의 경쟁력을 높이기 위한 기술개발이 요구됨.

자료원: Statista, Hydrogen Fuel Cell Vehicle – A Global Analysis, 미국도로안전교통국, 현대자동차, KOTRA 디트로이트 무역관 보유자료 및 자료 종합