Nikkei Automotive_2020.11 특집 요약 (p12-17)

유럽, EV에서 디젤(합성 액체 연료)로 시프트
수소 50조엔 구상으로 노리는 아시아 봉쇄

유럽이 2030년까지 수소 에너지 보급에 50조엔 규모의 거액을 투자한다. 아시아 기업에게 이로운 전기자동차(EV) 환경대책을 전환한다. 유럽이 강한 엔진 기술과 수소 엔진을 조합해 환경대책과 더불어 고용을 창출한다. 자동차의 라이프사이클 전체에 걸친 규제의 검토를 동시에 추진, 배터리 공급망을 유럽으로 불러들이는 구상도 강하게 그리고 있다.

유럽위원회는 20년 7월 8일, ‘A hydrogen strategy for a climate-neutral Europe(유럽의 기후 중립을 위한 수소전략)’을 발표했다. 30년까지 수소를 생성하는 수전해 장치에 최대 420억 유로(약 5조 2,000억 엔), 이 장치와 태양광발전∙풍력발전과의 접속에 최대 3,400억 유로(약 42조 엔)를 투자한다.

-- 아시아 우위의 환경대책에 제동 --
유럽이 수소 에너지에 주력하는 것은 전기화(Electrification)가 어려운 철강산업이나 항공기산업 등의 환경대책과 더불어 자동차산업에서 아시아 기업에게만 이로운 현재의 상황에 위기감을 느꼈기 때문이다. 유럽 자동차업체의 환경대책은 사실상 EV 하나다. 그럼에도 불구하고 유럽에서 EV가 보급될수록 아시아 기업이 수익을 얻는 구도로 되어 버렸다.

EV 비용의 대부분을 차지하는 리튬이온 배터리의 주요 생산업체는 중국 CATL, BYD, 일본 도요타자동차∙파나소닉연합, 한국 LG화학, 삼성SDI 등 아시아 기업들이다. 부재 업체도 아시아 기업에 편중되어 있고 유럽 기업의 존재감은 없다.

게다가 EV가 보급되면 유럽의 엔진 공장이 없어지면서 고용이 감소한다. 환경대책이 진행돼도 고용이 감소해서는 곤란하다. 그래서 유럽이 선택한 것이 수소 에너지다. 그 이면에는 수소 에너지를 활용한 합성 액체 연료를 사용해, 고전하고 있는 디젤 엔진을 재건하려는 의도가 있다.

-- 배터리 공급망을 유럽으로 불러들이는 장치 --
유럽은 아시아 등 다른 지역과 비교해 재생가능 에너지의 도입 비율이 높다는 강점이 있다. 재생가능 에너지를 이용해 이산화탄소(CO₂)의 흡수와 배출을 같게 하는 카본 뉴트럴(탄소중립) ‘그린 수소’의 대량 제조 공장을 신설한다. 그린 수소를 축으로 자동차의 카본 뉴트럴화를 추진, 16년에 발효된 온난화 대책의 국제협약인 ‘파리협정’의 달성과 고용 창출의 양립을 목표한다.

유럽은 지역 내에서 배터리 생산의 가능성을 오랫동안 모색해 왔다. 중에서도 기대를 걸었던 독일 Bosch가 18년에 배터리 셀의 자사 생산을 단념한 것이, 유럽이 수소 에너지에 주력하는 전략으로 전환하는 계기가 되었다.

Bosch는 범용품화가 진행되고 규모의 경제가 현저해진 차량탑재 배터리 업계에 뒤늦게 참여한다고 해도 투자를 회수하기 어렵다고 판단해 단념했다. 특히 의식한 것이 중국이다. “정부 관련 보조금이 대량으로 투입된 중국 배터리 업체와 제대로 경쟁하는 것은 무리다”(Bosch 관계자). 유럽의 환경정책 전문가는 “유럽위원회가 받은 충격은 컸다. 위기감도 더욱 높아진 것으로 보인다”라고 말한다.

유럽이 파리협정을 실현하는 데 있어서 배터리는 필수다. 배터리는 EV에서 사용하는 데 그치지 않는다. 기후 등으로 인해 크게 변동하는 불안정한 재생가능 에너지의 보급에 필요하다.

지역 내에서의 배터리 공급망의 재구축을 도모하며 유럽이 생각해낸 것은 자동차의 라이프사이클 전체에서 CO₂ 배출량을 평가하는 LCA(Life Cycle Assessment) 규제다. 19년부터 유럽위원회에서 검토를 시작했다. 수소 에너지의 보급을 지원함과 동시에 유럽제 배터리의 경쟁력을 높일 수 있을 것으로 기대한다. 수소 인프라 정비가 어느 정도 진행된 30년 무렵에 도입하는 것을 목표한다.

주행 중만을 평가하는 현행 규제에서 EV의 CO₂ 배출량은 제로다. 그러나 LCA에서는 제조할 때나 발전할 때의 배출량이 추가된다. EV의 배출량을 줄이기 위해서는 재생가능 에너지를 사용해 차량을 조립, 배터리를 제조하는 것이 특히 중요해진다.

제조 시의 배출량에서 EV는 엔진차의 2배 정도가 된다. 그 차이의 대부분이 배터리에 기인한다. 배터리의 제조 공정에서 대량의 전력을 사용하기 때문이다. 한편으로 발전 시의 배출량은 재생가능 에너지의 보급률에 따라 결정되며, 그것이 낮은 아시아에서는 LCA에서 엔진차와 EV의 배출량에 큰 차이가 없는 것이 실태다. 중에서도 중국은 특히 엄격하다.

역으로 말하면 재생가능 에너지의 도입률이 높은 유럽에서 생산한 차량이나 배터리는 아시아 제품보다도 경쟁력이 높아진다. 유럽에 차량이나 배터리 공장을 만들 필연성이 발생하는 것을 의미한다. “LCA 제도는 유럽 입장에서 산업 유치책을 겸하고 있다”(골드만삭스 증권 애널리스트).

-- 유럽, 그린 수소로 디젤을 재생하는 진의 --
LCA 규제로 유럽제 배터리의 경쟁력을 높이려는 목적도 있다. 한편 엔진차 비율이 고공 행진할 가능성이 있다. 유럽의 고용을 지켰다고 해도 지구온난화 대책의 상징인 ‘파리협정’의 달성이 불안정해지는 것은 바람직하지 못하다. 유럽이 엔진차의 카본 뉴트럴화를 실현하기 위한 비장의 카드로서 주목한 것이 그린 수소다.

그린 수소의 용도로서 가장 유력한 후보는 H₂와 CO₂의 합성 액체 연료다. 그린 수소에서 이 합성 액체 연료를 생성해, 석유 유래의 디젤 연료와 가솔린 연료를 대체하는 구상이다. 엔진차의 연료를 합성 액체 연료로 전환, LCA의 CO₂ 배출량 중 대부분을 차지하는 주행분을 실질적으로 제로로 한다.

합성 액체 연료를 사용하면 기존의 엔진이나 급유 인프라를 기본적으로 유용할 수 있고, 엔진 공장 등을 유지해 고용을 지킬 수 있다는 이점이 있다. 또한 합성 액체 연료의 생성 공장의 신설에 따라 고용을 창출할 수 있다.

-- 테슬라의 대두를 억제하다 --
LCA 규제와 합성 액체 연료의 조합은 미국에 대한 견제도 된다. 대용량 배터리를 내장하는 EV일수록 LCA 규제에서 불리해지기 때문이다. 대용량 배터리를 탑재한 고급 EV로, 유럽 고급차 업체의 아성을 무너뜨리고 있는 미국 테슬라의 대두를 억제한다. 테슬라에는 엔진차가 없어 합성 액체 연료를 활용할 수 없다는 것도 유럽 업체에 유리하다.

언젠가는 배터리 탑재량이 적고 LCA에서 불리해지지 않는 대중차는 EV, 고급차는 합성 액체 연료를 이용한 디젤엔진으로 구분하려는 구상일 것이다.

도요타자동차를 비롯한 일본 기업이 강한 대중차 시장은, 유럽이 일본에 앞서는 EV를 남기고 우위성을 유지한다. 한편, 지금까지 유럽 자동차업체의 독무대로, 수익의 원천이었던 고급차 시장은 합성 액체 연료를 사용해 디젤 엔진을 남기고 테슬라를 퇴치한다.

유럽의 그린 수소 전략의 열쇠를 쥐는 합성 액체 연료. 과제는 생성 비용이 비싼데다 누가 투자해서 생산 체제를 구축할 것인가가 명확하지 않다는 점이다. 현재는 생성 효율이 낮고, 화석 유래 연료와 비교해 비용은 10배 가깝다는 시산이 있다. 생산 담당자로서 연료 회사에 기대가 모아지고 있지만 비용 대비 효과가 미지수이기 때문에 대형 투자를 단행할 것인지 알 수 없다.

-- 수소 이용으로 경계심이 번지는 연료전지차 --
유럽 자동차업체가 그린 수소의 용도로서 모색하기 시작한 것이 수소 엔진이다. 예를 들면 Bosch는 20년 4월, ‘제41회 Vienna Motor Symposium’에서 수소 엔진에 대해 논문을 발표했다. 과거에 수소 엔진에 도전해 다소나마 성과를 낸 것은 독일 BMW와 일본 마쓰다 정도다. 앞으로 유럽이 우위에 설 가능성은 충분히 있다.

Bosch가 시작한 것이 직렬 4기통에 배기량 2.0L의 승용차에서 일반적인 구성의 수소 엔진. H₂ 가스를 연료로 사용해 최고 출력 60Kw/L, 최대 토크 148N・m/L를 달성했다. 최신 디젤에는 미치지 못하지만 예전의 수준에는 도달했다. 공기와 H₂ 가스를 기통에 넣을 수 있다면 디젤과 동등 이상의 동력 성능을 노릴 수 있다.

수소 엔진의 구성 부품은 디젤 엔진 등과 크게 다르지 않아 기존의 엔진 공장을 유지할 수 있을 것으로 보인다. 그러나 조기 점화나 냉각 손실이 크다는 점 등 기술 면에서 큰 과제가 남아 있다. 수소 인프라도 필요해진다. 편리성에서는 합성 액체 연료를 이용하는 차량에는 미치지 못하지만 차선책으로서는 충분하다.

수소 에너지의 이용 수단으로서 대표적인 연료전지차(FCV)에 대해서는 어떨까? 유럽은 상용차나 철도, 선박 등에서의 이용에 그치고 있으며, 승용차의 FCV에 대해서는 명확한 방침을 제시하지 않았다. 도요타나 한국의 현대자동차 등이 열심이다. 아무튼 유럽 업체에는 경계심이 감돈다.

예를 들면, 독일 다임러는 20년 4월에 스웨덴 볼보와 상용차용 연료 전지 기술을 개발한다고 발표했다. 한편으로 18년에 소량 생산한 승용차 FCV는 20년 내에 생산을 종료할 방향이다. 상용차용을 축으로 연구 개발을 추진, 장기적으로는 일본이나 한국을 따라잡는 것을 목표하는지도 모른다.

-- 새로운 경쟁∙협조 관계의 시작 --
LCA 규제와 수소 에너지를 조합해 자동차 전략을 수정하는 유럽. 아시아에 대한 라이벌 의식이 번지고 있다. 일찍부터 일본에 편중되어 있던 창 끝이 중국으로도 향하고 있는 것이 과거와 다른 점이다. 하이브리드 차에 강한 일본 업체에 있어서 LCA 규제와 합성 액체 연료는 순풍으로 작용할 것이라는 견해가 있다. 게다가 수소 사회의 실현은 일본의 염원이다. 일본계 업체 입장에서 새로운 경쟁의 시작을 알림과 동시에 유럽과의 새로운 협조를 모색하는 좋은 기회가 될 것이다.

 -- 끝 --

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