수소연료 전지차의 미국 자동차업체 개발동향
작성자 : nhk2050 분류 : 연구개발 | IT 작성일 : 2018.02.23 10:30:34 조회 : 548 키워드 : 4차산업혁명,수소연료전치차,차세대친환경자동차,개발동향
(질문배경)
수소연료전지차(Fuel Cell Electric Vehicle)는 기존 가솔린 내연기관 대신 수소와 공기중의 산소 결합으로 전기를 자체 생산하는 연료전지를 동력원으로 하는 차세대 친환경 자동차이다. 일종의 전기차로서 엔진이 없기 때문에 배기가스 및 오염물질을 배출하지 않는 무공해 자동차이다.
(GM의 에퀴녹스(Equinox)/프로보크(Provoq) 수소연료전지차)
(GM의 수소연료전지차 개발동향)
GM 은 1997년 ‘신트라(Sintra)’를 시작으로 수소연료전지차를 개발하기 시작하였다. 2001 년 9 월 ‘하이드로젠 1’의 전자시스템을 개량하고 소형화시킨 ‘하이드로젠 3’을 발표했다. 2001 년 가솔린을 이용한 연료전지를 개발했으며, 2002 년 1 월 미 디트로이트에서 개최된 북미국제모터쇼에서 연료전지 컨셉트가인 ‘오토노미(AUTOnomy)’를 공개했다. 2002 년 9 월 발표한 수소연료전지차 컨셉트카 ‘Hy-Wire’는 수소탱크, 모터를 바닥 아래에 모두 적재한 스케이트보드형 샷시를 채용하여 자동차의 활용성을 크게 증대시켰다. 2006 년에는 차세대 연료전지차 ‘에퀴녹스(Equinox)’를 발표했는데, GM 의 4 세대 수소연료전지 기술로 만들어진 최첨단 차세대 친환경 차량으로 휘발유를 사용하지 않고 수소연료로 주행하기 때문에 어떠한 공해 물질도 배출하지 않고 수증기만 배출한다. 수소 1 회 충전으로 320km 까지 달리며 최고속도는 시속 160km 이다. 2007 년 가을부터 미국, 유럽 등에서 수소연료전지차와 수소 충전에 관한 기술 개발을 위해 ‘Project Driveway’를 진행했다. 수소 공급망 구축을 위해 1,000 마일 수소 파이프라인을 이용한 공급시스템을 테스트했다. 2008년 공개한 ‘캐딜락 프로보크(Provoq)’ 컨셉트카는 수소전지 스택의 최고 출력이 88kW 이고 3 개의 전기 모터를 앞뒤 액슬에 배치했다.
(포드의 수소연료전지차 개발동향)
포드는 10 년 이상 수소연료전지차 개발에 주력하였고 1999 년 최초의 연구 프로토타입 ‘Focus FCV’를 공개했다. 2002 년에 각 부분을 개량하여 하이브리드화한 포커스 세단 FCV 를 완성했는데, 300V 배터리팩과 브레이크 바이 와이어 전자유압식 직렬 회생 브레이크시스템을 특징으로 하며, 압축수소 탱크는 34.5MPa 으로 압력이 높아진다. 2001 년 Ballard Power Systems 사와 제휴해 ‘캘리포니아 연료전지 파트너십’에 참가하였다. 포드 몬데오로 휠베이스를 연장하여 알루미늄 재료로 경량화한 바디에 Ballard Power Systems사가 제작한 연료전지 스택 마크 700을 탑재하였다. 2005년부터 2009년까지는 미국, 캐나다, 유럽 등 정부 지원 수소연료전지차 시범주행 프로그램에 참여했다. 2007 년에는 그림과 같이 플러그인 기능이 부가된 연료전지 하이브리드차 ‘엣지 위즈 하이시리즈 드라이브(Edge with HySeries Drive)’를 발표했다. 수소연료전지와 리튬이온 배터리를 결합시킨 하이브리드시스템으로 리터당 17.3km 연비와 배기가스 제로 에미션을 실현하였다. 포드는 향후 수소연료전지차가 상용화되기 위해서는 연료전지시스템의 비용과 내구성이 가장 중요한 선결과제로 보고 있다. 따라서 포드는 비용과 내구성 문제를 해결하기 위해 연료전지 개발과 소재 개발에 주력하고 있다.
(포드의 Focus FCV/Edge with HySeries Drive 수소연료전지차)
Tip
차세대 친환경 자동차로서, 수소연료전지차가 부상된다. 이러한 수소연료전지차의 미국 자동차업체 개발동향에 대해 알아 두자.
<참고자료>☞ 본문 답변과 관련된 사이트, 문헌자료
attfile.konetic.or.kr/konetic/xml/manage/d1a1a1370201.pdf
www.kea.kr/elec_journal/2015_6/6.pdf
<전문용어>
수소연료전지차, 에퀴녹스(Equinox)/프로보크(Provoq), Focus FCV/Edge with HySeries Drive