배터리와 수소연료전지 비교

보통 200~300km 이내에서는 배터리전기차가 우위에 있고, 그 이상의 거리에서는 수소연료전지차가 우위에 있다고들 한다.

배터리 승용차는 현재의 기술로 400km까지는 늘어나고 있는데

향후 전고체 배터리에 대해 기대들을 하고 있다.

재밌는 그래프를 봤다.

통상 200~300km를 얘기하던 것에 비해 300~700km로 늘어져 있다.

단, 상용차에 대해서는 100km를 넘어서지는 못하고 있다.

배터리는 에너지와 파워가 비례한다.

1kWh의 에너지는 1kW의 파워(힘)를 한시간 동안 발생시킬 수 있다.

4kWh의 에너지로는 4kWh의 파워(힘)를 한시간 동안 발생시키거나, 1kWh의 파워를 네시간 동안 발생시킨다.

만일 10kW의 파워가 필요한데, 10kWh의 에너지가 있으면 한시간 동안, 1kWh의 에너지가 있으면 6분동안 파워를 발생시킬 수 있다는 이야기다. 두시간 동안 돌리려면 배터리가 20kWh의 성능이 되어야 하고, 네시간 동안 돌리려면 배터리가 40kWh가 되어야 한다.

수소연료전지자동차의 원리는

에너지는 수소탱크의 크기에 달려 있다.

1kWh의 에너지가 필요하면 1kWh에 해당하는 수소탱크가

4kWh의 에너지가 필요하면 4kWh에 해당하는 수소탱크가 필요하다.

파워 측면에서는 1kW의 파워에 1kWh에 해당하는 수소탱크가 있다면 한시간 동안,

4kW의 파워에 4kWh에 해당하는 수소탱크가 연결되면 한시간 동안의 파워가 발생시킬 수 있다.

만일 10kW의 파워가 필요한데, 수소탱크에서 10kWh의 에너지를 내주면 한시간 동안 돌릴 수 있고, 20kWh는 두시간, 40kWh는 네시간 동안 돌릴 수가 있게 된다.

그러다보니, 무게가 큰 트럭으로 넘어가게 되면

상단 우측의 그림처럼 660kWh의 에너지를 확보하기 위해서는

수소연료전지트럭은 수소탱크를 20kg만큼만 늘리면 되는 반면

배터리전기트럭은 배터리를 8.2톤어치를 싣고 다녀야 하는 어이없는 상황이 발생하게 된다.

즉, 배터리도 발전할 것이고, 수소연료전지 기술도 발전할 것이기에

지금에 있어서 우위를 점하는 범위는 변동될 수 있으나

배터리가 강점을 가지는 영역은 배터리가, 수소연료전기가 강점을 가지는 영역은 수소연료전지가 각각 시장을 확보할 것은 당연할 것이다.

특히, 이산화탄소 발생이 많은 영업용 차량에 있어 트럭의 경우 주행거리 100km는 사업하기 어려운 주행거리가 되다보니

많은 배달용 차량에 있어 이산화탄소 감축의 문제는 아직 답을 내지 못하고 있는 상황으로 보인다.