수소연료전지차
[fuel cell electric vehicle, FCEV]차내 수소탱크에서 수소와 공기공급기(컴프레서)에서 전달받은 산소를 연료전지에 보내 전기를 생산하고 모터를 돌려 달리는 자동차. 양극에다 산소를 흘리고 음극에 수소를 흘리면 전기가 발생하고 부산물로 물(수증기)이 나온다. 이산화탄소 등 공해물질이 전혀 나오지 않는다.
따라서 수소연료전지차의 연료전지는 명칭만 '전지'일 뿐 배터리가 아니고 가솔린자동차의 '내연기관'에 해당한다. 연료전지의 양극과 음극 소재는 백금을 코팅한 흑연이 주를 이룬다. 여기에 전해질로 얇은 막(membrane)을 입혀야 하며 대표적인 것이 미국 듀퐁사가 개발한 나피온(Nafion)이다.
FCEV가 상용화되기 위해서는 소재와 안정성 문제가 해결돼야 한다. 현재 기술 수준으로 중형 연료전지차 1대에 들어가는 백금은 70g가량이다.
<전기차와 수소차의 장단점>
전기를 외부에서 충전해야하는 전기차나 플러그인 하이브리드차(PHEV)보다 한 차원 앞선 친환경차로 꼽힌다.
장단점은 분명하게 나뉜다.
전기차는 배터리만 얹으면 돼 수소차보다 수천만원 더 싸다. 상대적으로 충전 등 인프라도 어느 정도 구축됐다. 다만 전기를 채워넣으려면 급속 충전기에서 20~30분, 가정에서 충전할 때(완속)는 4시간 이상 걸린다. 주행거리는 한 번 충전으로 200~300㎞ 중반대를 갈 수 있는 수준이다.
수소차는 충전시간이 5분 내외로 짧다. 한 번 충전으로 400㎞ 이상을 갈 수 있다. 별도 에너지 없이 수소와 산소를 반응시켜 전기를 만든다는 점에서 ‘궁극(窮極)의 친환경차’로도 불린다. 반면 생산비용이 많이 드는 게 문제다. 1㎏에 4500여만원(2016년 10월말 현재)되는 백금을 전기 생산을 위한 촉매제로 대당 70g 안팎씩 써야 한다. 생산단가 자체가 훨씬 비싸다. 수소충전소 한 곳 건설에 약 30억원이 필요해 인프라 구축도 쉽지 않은 편이다.
현대자동차가 2013년 세계 최초로 ‘투싼ix’ 수소차 양산에 성공했다
당분간 전기차와 수소차는 공존할 것이라는 게 전문가들의 대체적 시각이다. 전기차는 소형·단거리에 강점이 있고, 수소차는 아직 충전소 건설비용이 비싸 대형 버스나 택시 같은 차량부터 상용화되는 추세이다.