수소차 원조. 현대차? 토요타? 숨은강자 따로 있다...벤츠, 25년 전에 개발
수소차 원조. 현대차? 토요타? 숨은강자 따로 있다...벤츠, 25년 전에 개발
  • 박상우 기자
  • 승인 2019.04.16 11:10
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[M오토데일리 박상우 기자] 수소연료전지차하면 현대자동차나 토요타를 떠오른다. 그런데 이들 못지 않게 수소연료전지차에 일가견이 있는 곳이 있다. 바로 메르세데스 벤츠다.

메르세데스 벤츠가 수소연료전지차 개발을 시작한 지 올해로 25주년을 맞이했다.

벤츠는 지난 1994년 4월 13일 독일 울름에서 유럽 최초의 연료전지차 ‘NECAR(네카)’를 공개하며 수소연료전지차 개발 본격화를 알렸다.

새로운 전기차(New Electric Car)’라는 뜻에서 붙여진 NECAR라는 이름은 이후 소개된 후속 개발 차량들과 구분하기 위해 ‘NECAR 1(네카 1)’으로 명명됐다.

NECAR 1은 벤츠 MB 100 밴 모델(Mercedes-Benz MB 100 van model)을 기반으로 제작됐고, 1993년 12월부터 독일의 도로에서 운행을 시작했다.

이듬해 4월 13일 발표 당시 이미 수천 마일을 주행 거리를 기록해 안정적이고 혁신적인 전기 구동 방식의 시작을 알리며, 새로운에너지 원의 기술적 가능성을 증명하는 초석을 마련했다.

NECAR 1에는 50kW의 출력을 발휘하는 캐나다 발라드 파워 시스템사의 연료전지 12개와 150리터의 압축가스 주입이 가능한 연료 탱크가 탑재됐다.

이를 통해 NECAR 1에 장착된 전기 모터는 최대 30kW 즉 41마력을 발휘했고, 최대 주행 거리와 속도는 각각 130km와 시속90km에 달했다.

NECAR 1.

벤츠는 NECAR 1을 통해 전 세계인들에게 연료전지 기술이 전기차 추진 장치로 적합하다는 것을 증명하고, 연료전지 기술이 가진 다양한 장점도 두루 선보였다.

연료전지 자동차는 기존 내연기관 자동차에 사용되던 모든 주행 시스템보다 현저하게 높은 에너지 전환 효율성, 높은 수준의 친환경성,극히 적은 자원의 사용량 등의 장점을 가지고 있었다.

벤츠는 NECAR 1이 거둔 성과를 바탕으로 연료전지 시스템의 크기를 줄이고 효율성을 높임과 동시에 경량화를 실현하는 것을 다음 목표로 세웠다.

이후 벤츠는 1996년에 V-클래스 기반의 세계 최초의 연료전지 승용차 ‘NECAR 2(네카 2)’를, 1997년에 최대 250km 주행에 성공한 연료전지버스 ‘NEBUS(네버스)’를, 2000년에 ‘NECAR 5(네카 5)’를 잇따라 선보였다.

벤츠는 NECAR 테스트 차량을 통해 단계적으로 연료전지 시스템의 크기를 줄이는 한편 대량생산을 가능하게 하는 기술도 함께 발전시켰다.

이러한 연구 결과를 바탕으로 2002년, 벤츠는 A클래스 롱 휠 베이스 버전의 차체 바닥에 한층 컴팩트해진 연료전지 시스템을 장착한 연구용 차량을 개발했고, 이와 함께 연료전지 차량에 ‘F-CELL'이라는 새 이름을 부여했다.

‘A-클래스 F-CELL(A-Class F-CELL)’은 이후 2004년말부터 독일, 미국, 일본, 싱가폴에서 일상생활에서의 적합성을 입증하기 위해 장기간 실제 도로 주행 시험을 시작했다.

벤츠는 2009년 8월, 첫 번째 양산 수소연료전지차인 ‘B-클래스 F-CELL(B-Class F-CELL)’을 선보였고, 같은 해 연말부터 소량 생산을 시작했다.

B-클래스 F-CELL은 수소연료 전지를 동력 장치로 사용하는 최신형 전기 구동 시스템을 탑재해 높은 편의성과 안전성을 선사한 동시에 전기 모터의힘으로 최고 출력 136마력과 최대 토크 29.8kg·m의 성능을 발휘했다.

B-클래스 F-CELL.

또한, 수소를 3분만 충전하면 최대 400km 거리를 달리고, 영하 25도에서도 작동하는 뛰어난 시능 능력을 겸비했다.

약 200여 대의 B-클래스 F-CELL이 유럽과 미국 소비자들에게 전달됐고, 일반 승용차와 같은 환경에서 총 800만km이상을 달리며 연료전지 기술이 충분히 실용적이며 안전하다는 것을 다시 한번 입증했다.

벤츠는 현재까지 300대 이상의 연구용 차량 및 연료전지차량을 만들었고, 나아가 이 차량들을 바탕으로 총 1,800만km에 달하는 거리를 달리며 수소연료전지차 개발 관련 자료를 수집했다.

이렇게 집약된 기술을 바탕으로 벤츠는 지난해 11월 세계 최초의 수소연료전지 플러그인 하이브리드 차량인 GLC F-CELL을 공개했다.

벤츠의 준중형급 SUV인 GLC를 기반으로 개발된 수소연료전지 플러그인 하이브리드차량인 GLC F-CELL은 지난 2017년 프랑크푸르트 모터쇼를 통해 최초로 공개된 이후 약 1년 만에 양산된 것이다.

이 차량은 수소를 사용하는 연료 전지 스택에서 발생하는 전기로 주행하다 수소가 보충되지 않으면 외부 충전이 가능한 리튬 이온 배터리로 전환해 운행할 수 있다.

특히 전체 시스템이 엔진룸 안에 들어갈 정도로 크기를 줄인 동시에 연료전지의 값을 높였던 백금 사용량을 90%까지 줄여 비용 문제도 해결했다.

세계 최초의 수소연료전지 플러그인 하이브리드 차량인 GLC F-CELL.

또한 이 차량에는 수소만을 소비하고 연료전지로 달리는 F-CELL 모드, 충전된 배터리의 전력만으로 달리는 단거리 이동에 적합한 배터리모드, 수소연료전지와 배터리 모두에서 전력을 얻고 모터를 구동하는 하이브리드, 총 항속 거리를 최대화하기 위해 배터리에 전력을 축적하는 충전모드 등 4가지의 주행모드가 있다.

이를 바탕으로 GLC F-CELL은 수소연료전지로만 430km를, 완전 충전된 배터리만으로 51km를 주행할 수 있다.

GLC F-CELL의 첫 생산분은 독일 국립 수소연료전지기술위원회, 독일 내 수소연료전지차량과 수소스테이션 보급 확대 위해 마련된 관민 합동 프로젝트인 H2 모빌리티, 독일의 철도 회사인 도이치 반에 출고됐다.

그러나 수소충전 인프라 부족과 생산량 부족으로 현재는 독일을 중심으로 유럽에서만 판매되고 있다.

한국, 미국 등 다른 시장은 언제부터 판매될 지 알 수 없다.

벤츠는 연료전지차를 포함한 다양한 접근법을 통해 2022년까지 총 130개의 다양한 전기 구동화 모델을 선보이는 것을 목표로 친환경 모빌리티를 구현해가고 있다.

앞으로 새롭게 선보일 EQ 브랜드 모델에 100 억 유로 이상(약 13조원)을 , 배터리 생산 분야에 10 억 유로 이상(약 1조2,833억원)을 투자하고 있다.

 


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