[배터리로 알아보는 전기차] ② 연료전지? 전고체 배터리?

2021-07-02

[월드투데이 김선기 기자] 전기차 시장의 성장으로 배터리 산업에 사람들의 관심이 어느 때보다 높아졌다. ‘연료전지’와 ‘전고체 배터리’ 기술은 전기차 산업에 관심이 있는 사람들에겐 어느 정도 익숙한 단어일 것이다.

이들 기술은 미래 전기차 개발에 핵심이 되고 있다. 더 높아진 효율로 기존 전기차의 문제점으로 지적받는 주행거리 등 문제들이 해결될 수 있기 때문이다.

 

연료전지

현대차 '넥쏘'의 연료전지 설명자료. 사진=현대자동차 제공
현대차 ‘넥쏘’의 연료전지 설명자료. 사진=현대자동차 제공

흔히 연료전지로 불리는 3차 전지는 기존 1·2차 전지와는 다른 특성을 지니고 있다.

1차전지는 한번 방전하고 나면 재충전이 불가능한 전지로, 소형 전자기기에 흔히 사용하는 건전지가 1차전지에 포함된다.

2차전지는 1차전지와 달리 재충전이 가능한 전지다. 휴대폰, 전기차를 비롯한 충전식 전자제품에 필수적으로 들어가는 배터리가 바로 2차전지인 것이다.

3차전지, 즉 연료전지는 앞의 2차전지가 충전 후 사용을 요구하는 것과 달리 연료와 산소의 화학반응을 통해 즉각적·지속적으로 사용할 수 있다는 점에서 차이점이 있다.

현재 전기차 제작에 사용되는 연료전지는 수소를 연료로 산소와의 화학반응을 통해 전기를 생성하는 수소 연료전지이다.

화학반응의 결과 수소와 산소가 결합된 물이 엔진에서 배출되며 기존 내연기관 자동차에서 매연이 배출되는 것과는 다르게 공해가 발생하지 않는다.

연료전지가 탑재된 수소전기차는 다른 에너지원을 갖는 자동차보다 열 효율에서 큰 우위를 갖는다. 내연기관 엔진의 경우 열 효율이 20~30% 수준에 머물러있지만, 연료전지는 50%에서 많게는 80%의 열 효율을 보인다.

그러나 연료전지에 들어가는 백금 촉매제의 높은 단가로 인해 수소전기차의 보조금 지급 전 가격은 상당히 높게 책정되어 있다.

이로 인해 수소전기차와 연료전지의 제조사들은 백금 촉매제 사용량을 줄이거나 대체 물질을 찾는 것을 목표로 연구개발에 나서고 있다.

출처:[배터리로 알아보는 전기차] ② 연료전지? 전고체 배터리? < World Pick < Tech < 기사본문 – 월드투데이 (iworldtoday.com)