수소차(2025.06.16)

2025.06.16

수소차(수소연료전지차, Hydrogen Fuel Cell Vehicle)는 수소(H₂)를 연료로 사용하여 전기를 만들어 모터를 구동하는

친환경 자동차입니다. 아래에 수소차의 구조와 원리, 장단점, 주요 기업 등을 정리해봅니다.

 

1. 작동 원리

수소차는 수소연료전지(Fuel Cell)를 통해 전기를 생산해 구동합니다.

1. 수소 탱크에 저장된 수소가 연료전지로 공급됩니다.
2. 연료전지에서는 수소(H₂)와 외부에서 공급된 산소(O₂)가 화학 반응을 일으켜 **전기(Electricity)**와 **물(H₂O)**을 생성합니다.
   
   
3. 생성된 전기는 모터를 구동하고, 부산물로는 물만 배출됩니다.
4. 즉, 배출가스가 없고 "전기를 직접 만들어 쓰는 전기차"라고 이해하면 됩니다.

 

 

3. 장점

• 충전 시간 짧음 (내연기관차 수준)
• 장거리 주행 가능
  
  
• 배출가스 없음 (물만 배출)
• 배터리보다 가벼움 → 상용차, 트럭에 유리

4. 단점

• 수소 충전소 부족 (2025년 기준, 한국도 200여 곳 수준)
• 수소 생산·운송 비용이 높음
  
  
• 연료전지 및 차량 가격이 비쌈 (보조금 필요)
• 수소 저장·운반 시 안전 문제

5. 수소차 대표 모델

• 현대차 넥쏘 (NEXO) – 세계적으로 가장 많이 팔린 수소 SUV
• 도요타 미라이 (Mirai) – 도요타의 세단형 수소차
  
  
• 혼다 클래리티 (Clarity) – 단종됨
• HYZON Motors, 니콜라(Nikola) – 수소트럭 전문 기업

 

6. 수소 생산 방식

• 그레이 수소: 천연가스에서 추출 (CO₂ 배출)
• 블루 수소: CO₂를 포집하는 방식 (CCUS)
  
  
• 그린 수소: 재생에너지로 물을 전기분해 (탄소 제로, 가장 친환경)

7. 향후 전망

• 상용차(트럭, 버스, 기차, 선박) 분야에서는 수소차가 배터리보다 유리하다는 분석이 많습니다.
• 각국 정부(한국, 일본, 독일 등)는 수소 인프라에 투자 중.
  
  
• 하지만 승용차 시장에서는 전기차가 당분간 우세할 전망입니다.

 

 

------------------------------------------------

 구조 및 작동 흐름

1. 수소탱크에서 고압의 수소가 공급됨 (보통 700bar 압력)
2. 수소는 연료전지 스택으로 이동하여, 공기 중의 산소와 화학 반응
   
   
3. 이 반응으로 전기(Electricity) + 물(H₂O) 생성
4. 생성된 전기로 모터 구동
   
   
5. 부산물은 물만 배출 → 친환경

 수소탱크 없이 연료전지만?

• 수소가 없으면 연료전지는 전기를 만들 수 없습니다.
• 배터리처럼 사전에 충전해두는 방식이 아니므로, 지속적으로 수소 공급이 필요합니다.

연료전지 없이 수소탱크만?

• 수소를 태워서 엔진을 돌리는 수소 내연기관차는 별도의 기술입니다.
  • 예: 도요타가 개발 중인 일부 실험적 차량
• 하지만 일반적인 수소차(FCEV)는 반드시 연료전지 방식입니다.

 요약 정리

수소차(FCEV)는 수소탱크가 연료 저장소, 연료전지가 발전소, 모터가 구동 장치입니다.
이 셋은 유기적으로 연결되어 있으며, 수소차로서 작동하려면 둘 다 꼭 필요합니다.

 

---------------------

 

수소연료전지(燃料電池, Fuel Cell)와 전고체배터리(全固體電池, Solid-State Battery)는 둘 다 차세대 친환경 에너지 기술이지만, 작동 원리, 에너지원, 적용 분야에서 크게 다릅니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-----------------------------

 

수소차 관련 기업은 크게 ① 수소차 완성차 제조사, ② 연료전지/부품 업체, ③ 수소 생산 및 충전 인프라 기업으로 나눌 수 있습니다.

 

 

 

 

 

 

 

5. 수소 생태계에서의 분류 요약

• 수소차 제조사: 현대차, 도요타, 니콜라, BMW 등
• 연료전지 개발사: 발라드, 플러그 파워, 두산퓨얼셀 등
  
  
• 소재·부품사: 효성첨단소재, 일진하이솔루스 등
• 충전·유통 인프라: SK E&S, Air Liquide, 에어프로덕츠 등
  
  
• 수소 생산 기업: POSCO, 한화, 넬 ASA 등