일본산업뉴스요약

Nikkei X-TECH_2020.3.24

도요타의 차기 FCV 'MIRAI'
비용 반감으로 거리 1.3배, 20년말에 투입

연료전지차(FCV)를 ‘보통의 자동차’로 만든다. 도요타자동차가 20년 말에 시장에 투입할 예정인 차기 FCV ‘MIRAI(미라이)’에 부여된 최대 사명이다.

도요타가 초대 미라이를 투입한 것은 14년 12월. ‘보통의 자동차’가 되지 못한 가장 큰 원인은, “팔면 팔수록 적자다”(도요타 관계자)라고 말할 정도로 연료전지(FC) 시스템의 비용이 비싸다는 것이다. 차량의 판매 가격은 보조금 적용 후에 약 500만엔이다. 발매한지 5년 이상 지난 이 고급차의 누계 판매 대수는 전세계에서 1만대 정도에 그친다.

도요타는 20년 무렵 이후에 FCV를 세계에서 연간 3만대 이상 판매한다는 목표를 제시했다. 그 목표를 달성하는데 있어서 열쇠를 쥐고 있는 차기 미라이는, 시스템 비용을 초대 미라이보다 절반으로 줄이는 것을 목표한다.

차기 미라이의 개발은 순조로울까? 도요타의 다나카(田中) 치프 엔지니어에게 상황을 물었다. 다나카 씨는 초대 미라이 개발에서도 치프 엔지니어를 맡았었다.

Q: 초대 미라이를 발매한지 6년이 지나 처음으로 전면 개량을 실시한다. 개발에서 가장 중점을 둔 점은 무엇인가?

A: ‘보통의 자동차’로서 소비자의 선택을 받을 수 있을까? 이 점에 가장 집중했다. “연료전지니까”라는 이유로는 판매 대수는 나오지 않는다. 연료전지라는 기술 때문에 이 자동차를 선택하는 사람도 소수는 있을지도 모른다. 그러나 보다 넓은 소비자의 지지를 받는 것을 목표했다. 때문에 FC유닛의 레이아웃이나 플랫폼을 포함해 제로부터 재검토했다.

눈으로 봤을 때 멋있는 자동차를 목표했다. 소비자가 구입하고 싶어하는 외관으로 완성했다. ‘도쿄모터쇼 2019’에서 소개한 컨셉트카 ‘MIRAI Concept’는 차기 MIRAI의 개발 최종 단계의 모델이다. 외관은 양산 모델에서도 크게 변경되는 일은 없을 것이다.

Q: FCV의 보급에서 가장 큰 과제는 시스템 비용이다. 도요타는 2020년에 시스템 비용을 초대 MIRAI보다 절반으로 줄이고, 25년에는 1/4까지 저감한다는 로드맵을 갖고 있다. 차기 MIRAI에서는 목표 비용 절반을 달성할 수 있을까?

A: 하이브리드차(HEV)의 경우는 (초대 ‘프리우스’를 발매한 이래) 하이브리드 유닛을 쇄신할 때마다 비용을 저감해 왔다. 대수 베이스가 HEV와 전혀 다르기 때문에 어려운 면도 있지만 FC 시스템도 마찬가지로 세대를 교대할 때마다 비용을 절반으로 줄여나가지 않으면 안 된다.

Q: 비용 저감책의 하나로서 HEV와 부품을 공용하는 것을 생각할 수 있다.

A: PCU(파워 컨트롤 유닛)와 모터, 배터리 등의 주요 부품은 실은 초대 MIRAI 때도 HEV의 부품을 유용하고 있었다. 양산성이 높은 부품을 사용하는 것이 비용 저감에 효과적이라는 것은 이미 확인됐기 때문에 (차기 MIRAI에서도) HEV에서 사용하고 있는 부품을 채용하고 있다.

Q: 초대 MIRAI의 항속거리는 약 650km(JC08 모드)로, 30% 늘리면 845km가 된다. 항속거리를 연장하기 위해서는 FC 스택(Stack)의 효율을 높이는 방법이나 수소 탱크의 용량을 늘려 탑재량을 늘리는 방법 등을 생각할 수 있다. 공헌도로서는 어느 것이 높은가?

A: 공헌도로서는 수소의 탑재량을 늘리는 편이 압도적으로 크다. 탱크 용량을 늘려 많은 수소를 탑재할 수 있도록 했다. 큰 탱크를 탑재해도 확실하게 주거성을 확보할 수 있도록 해서 5인승 자동차로 만들었다. 물론 FC 스택의 발전 효율도 높이고 있다.

Q: 차기 MIRAI는 후륜 구동이다. 그러나 플랫폼으로서는 ‘크라운’이나 ‘렉서스LS’ 등 채용하고 있는 FR(전부 엔진, 후륜 구동) 플랫폼 ‘GA-L’이라고 이해해도 되는가?

A: 그렇다. 초대 MIRAI는 전륜 구동이었다. 항속거리의 연장이나 실내 공간의 확장, 주행성능의 향상 등을 생각해 다양한 유닛의 레이아웃을 검토했다. 그 결과, 후륜 측에 모터를 배치하는 것이 최적이라고 판단했다.

Q: 주행 중에 배기가스를 배출하지 않는 ‘제로 에미션 카’를 둘러싸고 유럽의 자동차업체는 전기자동차(EV) 개발에 적극적이다. EV도 비용이 내려가지 않아 FCV에 기대를 거는 목소리도 점점 커지고 있는 것처럼 보인다.

A: 타사가 EV에 주력하고 있는 가운데 “도요타는 계속 FCV에 주력할 것인가?”라는 의견도 있다. 그래도 FCV의 가능성에 대해 재검토하고 있는 것은 사실이다.

그 이유 중 하나는 에너지 캐리어로서의 역할이다. 재생가능 에너지의 이용량을 늘리려고 했을 때, 전기는 안정 공급이 요구되지만 태양광 발전 등은 아무래도 불안정하게 된다. 발전한 전력을 배터리에 축적하는 방법도 있지만 한계가 있다.

효율론입장에서 보면 발전한 것을 저장하지 않고 그대로 다루는 것이 이상적이지만 보다 많은 재생에너지를 계획적으로 사용하려고 하면 에너지 캐리어로서의 수소가 중요하다. 이 점은 재검토되고 있다. 예를 들면, 후쿠시마현 나미에초(浪江町)에서는 재생가능 에너지를 이용해 대규모로 수소를 제조하는 실증이 이루어지고 있다. 이러한 거점에서 수소의 가치가 인정을 받는다면 FCV의 존재 의의도 높아질 것이다.

Q: 유럽과 미국의 움직임을 보고 있으며 대형 상용차에 대한 FC 시스템의 적용이 증가할 것으로 보인다.

A: 확실히 자동차의 크기나 요구되는 항속거리 등을 생각하면 EV로는 어려운 영역도 있다. 장거리를 주행하려면 탑재하는 배터리의 양이 늘어나게 된다. 그렇게 되면 차량은 무거워지고 충전 시간도 늘어난다. 특히 사람이나 사물을 운반하는 상용차에서는 얼마나 가동률을 높일 것인가가 중요하며, 충전 시간이 중요한 팩터가 된다. ‘수소 공급 인프라의 제약이 없으면’이라는 전제 조건은 되지만 FCV에는 상당히 가능성이 있다.

FCV에서 비용이 높아진 요인은 대수가 나오지 않는다는 것이다. 기술적으로 어려운 부분도 당연히 있지만 상용차에서 몇 만 대의 생산 대수를 확보하는 것은 어렵다. 승용차와 부품을 공용하면서 비용을 저감해 나가는 것이 필요해진다.

 -- 끝 --

Copyright © 2020 [Nikkei XTECH] / Nikkei Business Publications, Inc. All rights reserved.