현대자동차가 내년 상반기에 선보일 신형 수소전기차(FCEV)의 콘셉트카 ‘이니시움‘을 공개했다. 2018년부터 판매하기 시작한 중형 SUV의 수소 전기차 모델인 넥쏘(NEXO) 이후 약 7년 만이다.
이니시움은 수소탱크의 저장 용량을 증대시키고, 에어로다이나믹 휠 적용 및 구름 저항이 작은 타이어를 장착하는 등의 기술적 보완을 통해 1회 충전 시 주행가능 거리가 650km 이상에 달한다. 기존 넥쏘 모델의 609km를 넘어서 전세계 수소차 가운데 최장 거리 기록이다.
수소전기차(FCEV)란 전기차의 한 종류이다. 그러나 배터리에서 전기를 얻는 기존 리튬 이온 전기차(BEV)와 다르게 수소전기차는 수소와 산소의 화학 반응에서 생긴 전기를 사용해 모터를 구동한다는 특징을 가진다.
현대자동차는 ‘98년 수소 연구개발 전담 조직을 신설하면서 수소차에 대한 개발을 시작했다. 그 이후 ‘00년 미국 연료전지 전문업체인 UTC 파워와 공동으로 수소 전기차의 개발을 성공하여 ‘13년에는 세계 최초로 수소 전기차 양산에 성공했다. 이후 ‘18년에 2세대 연료전지 시스템을 기반으로한 수소 전기차 넥쏘를 출시했다. ’20년에는 세계 최초로 수소 전기 대형 트럭의 양산체제를 갖추었고, 내년 상반기에는 넥쏘 후속 모델의 출시가 예정되고 있다. ’23년을 기점으로 넥쏘의 판매량이 감소하면서 현대자동차는 약 7년만의 신모델인 2세대 넥쏘 출시를 통해 다시금 수소차 글로벌 점유율 반등을 노리는 것으로 해석된다.
수소차의 핵심 연료인 ‘수소’는 우주 질량의 약 75%를 차지하는 풍부한 원소다. 수소는 지구 어디든 존재하기에 화석연료와 달리 지역적 편중이 없으며, 무공해 연료라는 점에서 이점이 크다. 즉, 수소는 국가별 ‘에너지 불균형’을 해소할 수 있는 유일한 자원으로 꼽힌다. 글로벌 탄소중립 추세와 맞춰 수소는 에너지 분야에서 중요한 위치를 차지하게 될 것이며, 향후 수소 생태계에서 수소 및 수소차의 사용이 활발해질 전망이다. 이것이 현대차와 도요타, 혼다 등 완성차 업계가 수소차 산업에 진출한 이유이다. 미래 수소 자동차계를 이끄는 ‘퍼스트 무버’가 되기 위함이다.
수소차의 이점은 확실하다. 수소차에 사용되는 수소는 에너지 밀도가 높기에 적은 양으로도 큰 에너지를 만들 수 있어 내연기관 대비 열효율이 2~3배가량 더 높다. 또한, 수소차의 주행가능 거리는 600km 이상으로 일반 전기차보다 약 50% 더 길며, 전기차 대비 충전 시간이 3배 이상 짧고, 차량의 크기가 커질수록 상대적인 무게가 작아져 수소차의 적재량 및 주행가능 거리가 늘어난다. 더불어, 전기차는 온도에 약해 추운 날씨에 주행거리가 짧아지지만 수소차는 그렇지 않다. 이러한 특징으로 수소차는 운행시간이 긴 상용차(트럭, 버스 등)에서 이점이 극대화된다.
이에 따라 수소차 시장은 상용차 중심으로 발전하고 있으며, 상용차 시장은 승용차보다 규모가 작지만 그 수요가 탄탄하기에 글로벌 완성차 업계에서도 수소상용차 중심의 개발이 활발하다. 현대차는 ’23년 국내시장에 FECV 고속버스를 판매, 북미시장에 FECV 트랙터를 출시했다. 일본 도요타는 ’23년 수소트럭 Hilux를, 혼다는 ’24년 클래스 8 트럭의 콘셉트 카를 선보이는 등 수소상용차 개발에 적극적이다. 수소 상용차시장은 버스, 트럭 외에 냉동 탑차, 트랙터 등으로 확산될 예정이며, 수소상용차의 글로벌 시장은 ’30년까지 연평균 56.8% 성장해 약 53조원 규모로 성장할 것으로 전망된다.
수소차 시장의 완전한 개화를 위한 초석은 ‘수소충전 인프라’의 확대다. 수소충전 인프라 확대 의지는 글로벌적으로 확인되고 있다. 한국 정부는 ’30년까지 수소충전소를 321기에서 660기까지의 보급 확대 계획을 발표했고, 일본은 900기(4배), 중국은 1,000기(3배), 미국은 1,000기(9배)를 목표로 제시하며 수소충전 인프라 확대 의지를 밝혔다. ’30년까지 수소충전 인프라가 세계 전역에 확대 되며 친환경 수소차의 대중화가 본격화될 것으로 기대된다.
수소차의 밸류체인은 연료전지 스택과 운전장치, 수소저장장치, 전장장치로 구성되어 있다. 핵심부품의 높은 가격으로 인해 전기차 대비 비싸게 거래되고 있는 수소차에 대한 가격 경쟁력을 확보하기 위해서, 정부와 각 국내 기업들은 부품 국산화 100% 달성을 목표로 기술 발전 및 밸류체인을 더욱 강화할 것으로 예상된다.
수소전기차 관련 주요 기업으로는 일진하이솔루스, 효성첨단소재, 비나텍, 현대모비스, 상아프론테크 등이 있다. 관심 종목으로 꼽은 기업은 ‘일진하이솔루스’, ‘상아프론테크’이다.
- 일진하이솔루스
일진하이솔루스는 차량용 수소탱크 제작의 수소사업과 매연저감장치 공급의 환경사업을 영위하는 기업이다. ’18년부터 현대차의 모든 수소차에 탑재되는 수소탱크의 독점 공급 업체로 자리잡았다. 현재 승용차량 한 대 당 3개의 탱크가 탑재되고 있고, 현대차가 넥쏘 2세대의 연간 생산 목표를 3만대로 설정한 만큼 그동안 부진했던 승용 수소용기 매출이 현대차의 신차 출시와 함께 상승 반전할 것으로 예상된다.
일진하이솔루스사의 상용 수소용기 매출은 3년 연속 증가했다. 수소상용차는 강력한 이점으로 탄소 제로 기조와 함께 꾸준히 성장했기 때문이다. 현대차는 일렉시티, 유니버스 등 수소버스도 판매하고 있으며, 수소버스 한 대에는 5개의 수소탱크가 탑재된다. 정부차원의 수소버스 공급 확대에 따른 상용 수소용기의 안정적 매출 성장도 이룰 것으로 기대된다.
- 상아프론테크
상아프론테크는 슈퍼 엔지니어링 플라스틱을 이용한 부품, 소재, 장비 사업을 영위하는 기업이다. 기존 미국 기업 고어가 독점하던 ePTFE의 국산화에 성공하며 현대차 수소차에 ePTFE 고분자 전해질막(PEM)을 공급하고 있다. 현대차는 글로벌 수소차 시장에서 30% 이상의 큰 점유율을 차지하고 있다. 이에 상아프론테크의 수소 연료전지용 PEM 생산이 ’25년부터 늘어날 것으로 보인다.
필자인 이재모 그로쓰리서치 대표는 투자자산운용사 자격증을 보유하고 있으며, 1000개 이상의 기업을 탐방했고, 한국경제TV에 출연중이다.
[편집자주] 독립 리서치 기업인 '그로쓰리서치'의 기업 탐방 후 분석을 담은 내용입니다. 뷰어스는 글과 관련한 투자 결과에 책임을 지지 않습니다.