전기차 시장을 위협하는 e-fuel 연료, 자동차 시장

친환경 e-fuel 연료가 개발되고 있습니다. 제대로 개발만 된다면 전기차 시장을 위협하는 e-fuel 연료 시장이 될 것으로 보는데 자동차 시장에서 e-fuel은 어디까지 왔는지, 기존의 전기차의 문제점은 없는지, 포스팅 해보도록 하겠습니다.

 

전기차의 문제점? 비용이 많이 든다!

 전기차 차주를 가장 골치 아프게 하는 것은

1위 전기차 충전기 시설 보급 확대 40%
2위 설치된 전기차 충전시설 관리 개선 32%
3위 급속 충전기의 보급 확대 21%
4위 전기차 충전 시설 상태에 대한 실시간 정보 확인 7%
출처 : 소프트베리

 1위~4위까지 전부 충전에 관한 것입니다.

 주행거리가 짧은 차는 무조건 충전소를 들러주어야 하고, 출장이나 여행 같은 장거리 여행을 갈 때도 충전소에 들러주어야 합니다. 충전소가 꽉 차 있으면 대기도 해야 하고요.

 그래서 저는 전기차에 대해서 부정적이었습니다. 집에 충전 시설이 있고 500km 주행거리가 되면 모르겠는데 집값도 비싸고 충전시설을 집에 갖추는 것이 여간 어려울 수밖에 없는 대한민국에서는 힘들다고 본 것이죠.

 전고체 배터리가 개발되면 주행거리가 800km로 늘 것이라고 하지만 개발비용도 만만찮고 언제 개발될지도 모릅니다. 2030년까지 20조 원을 투자한다고 하는데 이 비용도 엄청난 비용입니다. (나중에 후술 하겠지만 e-퓨얼 차량으로의 전환은 전기차로 전체 전환하는데 드는 비용의 1/20밖에 안 든다고 합니다. 삼성에서 발표했어요.)

 그리고 전기차는 사고가 났을 때 배터리에 불이 붙으면 배터리가 온도가 폭주하는 문제도 있습니다. 물론 내연기관차도 불이 붙기는 하지만, 전기차는 특수한 물수조가 있어야지만 화재를 진압할 수가 있어요. 엄청난 열기를 배터리가 뿜어내며 운전자를 위협할 수 있는 차입니다.

 심지어 우리나라는 아파트에 지하주차장이 많은 편인데 충전하다가 화재 발생시 소방차의 진입이 쉽지 않은 구조입니다. 재수 없으면 불난 전기차 옆에 세워뒀다가 내 차도 불이 붙는 상황이 발생할 수 있습니다. 가능성은 희박하지만 혹시 모르니 전기차 충전기 근처에 차를 세워두면 안 돼요.

 위의 2가지 이유로 저는 전기차에 대해 개인적으로 부정적인 생각이었는데요.

 요약하면,

 1. 아무리 충전을 빨리해도 내연기관 연료를 공급하는 것이 빠르지 않죠.

 2. 사고 났을 때, 충전 시에 화재 위험이 있습니다.

 입니다.

전기차의 배터리 공급 이슈  

 배터리에 들어가는 광물 매장량의 한계, 배터리 제조 단가 상승으로 이어질 수 있고 2030년에는 공급이 수요를 따라가지 못하는 현상이 일어날 것으로 예측되고 있습니다.

충전이 필요 없는 친환경 내연기관 자동차(e-fuel 연료)의 등장과 무르익어가는 분위기

 그런데 충전이 필요 없는 친환경 차가 나온다고 합니다. 알아보도록 하죠.

EU 집행위원회 내연기관 차는 금지, e-fuel 연료 자동차는 허용

 지난 27일(현지시간) EU 집행위원회가 ‘2035년 내연기관 신차 판매 금지’, ‘e퓨얼은 허용”에 합의했다고 EU 의장국인 스웨덴 대변인이 밝혔다. EU 에너지장관 들은 집행위의 결정을 받아 28일 이사회에서 합의안을 최종 승인할 예정이다.

집행위에 속한 독일이 막판까지 비토권을 행사한 결과 ‘e퓨얼 허용’이라는 예외조항이 생겨났다.

 유럽은 전기차 판매비율이 46.3%로 세계 1위입니다. 중국이 31.2%로 2위이고요.

 전기차 판매량 세계 1위인 유럽에서 e-퓨얼 자동차를 허용했습니다.

e-fuel 연료란?

 e퓨얼은 친환경 합성연료를 뜻합니다.

 e퓨얼 연료는 가솔린차, 경유차, 선박, 항공기, 제트기 모든 운송 수단에 쓸 수 있다고 합니다.

 e퓨얼 연료 분야의 선구자로 포르셰가 꼽혔습니다.

 e-퓨얼 개발에 포르쉐가 가장 적극적으로 나서고 있다. 포르셰는 이미 지난해 4월에 e-퓨얼 생산 설비 개발에 투자를 결정했고, 12월부터는 칠레 하루오니 공장에서 e-퓨얼 생산에 돌입했다. 포르셰는 풍력 에너지를 사용해 물과 이산화탄소로부터 e-퓨얼을 생산하고 가솔린 엔진의 탄소 중립을 실현한다는 계획을 세웠다. 이미 프로토타입도 공개된 상태다. 지난 2023년 서울 모빌리티쇼에서 소개한 비전 357이 이 연료를 사용한다.

e-fuel 연료 - 칠레 e-fuel 생산기지
포르쉐 칠레 남부 지역에서 연중 270일 동안 부는 바람을 이용하여 e-퓨얼 생산 – 출처:IMPACT ON

 포르셰는 연간 13만 리터 e-퓨얼 생산계획을 발표, 2025년 5,500만 리터, 2027년 5억 5천만 리터를 계획하고 있습니다.

 스텔란티스도 ‘e-퓨얼’로 탄소 배출 줄인다

스텔란티스 사
스텔란티스 사 로고 – 출처:한경경제 기사

 현대차, 사이디 아람코랑 e-퓨얼 공동 연구 협약을 맺고 연구 개발에 착수

kasut, 아람코, 현대자동차그룹연구팀
KASUT, 아람코, 현대자동차그룹 연구팀 – 이미지 출처:아남코 홈페이지

 한국조선해양, 현대오일뱅크 국내기업들도 참여, 선박개발 시작

e-fuel 연료의 생산방법, 구성 원소

 e-fuel은 재생에너지를 이용해 만든 합성연료로 원유 한 방울 섞이지 않았습니다.

 촉감이나 질감은 일반 휘발유나 경유와 거의 똑같은 무색무취에 가까운 액체입니다.

 Electricity-based fuel(e-fuel 연료)

 물을 전기 분해해 수소를 얻은 뒤 이를 이산화탄소나 질소등과 결합해 만든 합성 에탄올이다.

 이산화탄소와 질소는 대기 중에서 포집해서 쓰고, 태양광이나 풍력, 수력의 친환경 에너지를 이용해 제조하는 친환경 연료이다.

 석유와 화학적 구성이 동일하다고 한다. 가솔린, 디젤은 물론 제트엔진에도 개조 없이 사용할 수 있다고 한다.

e-fuel 연료의 탄소배출량

 탄소배출량은 일반 내연기관차가 100이라면 e-퓨얼을 쓰는 자동차는 탄소 20~40% 정도만 배출한다고 합니다.

 e-퓨얼 연료를 만들 때 이산화탄소 CO2와 질소 N2를 대기 중에서 포집해서 만들기 때문에 친환경 차로 불리게 됩니다.

 그래서 탄소배출량이 사실상 제로라고 말합니다.

왜 e-fuel 연료가 각광받는가?

 전기차보다 해결과제가 적습니다.

 전기차는 배터리 효율을 극대화해야 합니다. 승용차는 전기차로 비벼보는 것이 가능하지만 1톤 화물차는 주행거리가 안 나오고, 대형 트레일러, 선박, 항공기까지 전기로 돌리기는 힘이 듭니다. 배터리가 커질수록 단가가 어마어마하게 올라가죠.

 e-퓨얼은 재생에너지를 이용하여 물을 전기분해를 한 다음에 수소를 생성하고 이산화탄소랑 결합해서 연료를 만들 수만 있다면 굳이 배터리 전기차가 필요 없습니다.

 EU ‘Fit for 55’의 지속가능한 항공연료 혼합 비율 목표
2025년 2%
2030년 5%
2035년 20%
2040년 32%
2045년 38%
2050년 63%

e-퓨얼, 전기차 중장기 수요 위협 요인 보고서 발간(삼성)

… 생략… 다만, 계산법이 잘못됐다는 지적도 나온다. 미래 모빌리티 사회를 향하는 전동차 전환의 방향성에 대해서 재고가 필요하다는 것이다. 최근 삼성전자가 발간한 ‘e-퓨얼’ 전기차 중장기 수요에 위협 요인 보고서에 따르면 현재 내연기관차를 100% 전기차로 전환하는데 드는 비용은 대략 약 6조 달러이지만, e-퓨얼로 100% 전환하는 데는 3000~4000억 달러에 불과할 것이라고 했다.
출처 : 글로벌이코노미

 전기차로 전환하는 것이 e-퓨얼로 전환하는 것보다 20 여배나 비용이 많이 들어갑니다.

 전기차보다는 e-퓨얼 연료 단가를 낮춰서 생산하는 것이 상용화를 앞당기는 데 훨씬 이익일 수 있는 것이죠. 연료공급 가격만 낮추면 해결됩니다.

그렇다면 e-fuel 연료의 단점은 가격! 하지만 2050년에는 가격문제도 해결!

 e-퓨얼 연료의 가장 큰 단점은 가격입니다. 리터당 생산 가격이 원유로 만드는 가솔린, 디젤보다 4배 이상 비쌉니다.

현재는 e-퓨얼 연료의 생산가격은 4000원 대입니다.

 이것을 2030년에는 2300원대, 2040년에는 2000원대, 2050년에는 1500원대로 낮추는 것을 목표로 계획이 잡혀있습니다.

 2050년대는 물가가 오르면서 석유계열 생산가격이 1600원대로 올라오면서 e-퓨얼의 생산가격이 석유계열 연료보다 낮아지며 역전되게 된다고 합니다.

사우디발 e-fuel 연료(정유사), 현대차(자동차사)도 산업에 뛰어들다

 정유사들은 이미 e-퓨얼 시장으로 뛰어들어서 연료 가격을 낮추기 위해서 노력하고 있습니다.

 자동차는 내연기관차를 e-퓨얼 연료로 전환하기만 하면 됩니다.

e-fuel 연료 자동차 산업의 미래

 내연기관차가 40%의 점유율을 가질 것이라고 보는데 이 시장을 e-퓨얼로 대체를 한다는 계획입니다.

 항공기나 선박은 배터리로는 대체가 불가능합니다. 그 이유는 배터리 단가가 너무 비싸지기 때문이죠.

 항공기나 선박은 e-퓨얼 연료로의 전환이 적합하다고 봅니다.

 유럽 같은 경우는 2035년 내연기관 신차 판매가 금지되고 주유소에 휘발유, 경유가 사라지게 됩니다. 그 뒤로부터 서서히 휘발유, 경유가 유럽 주유소에서 사라지게 될 것으로 보입니다.

 포르셰의 e-fuel 생산계획(2025년 5억 5000만 리터 생산계획)과 정유회사들의 e-fuel 시장 진입으로 인한 경쟁이 이뤄질 때 2030년까지 주유소에 e-퓨얼 연료가 등장하는 것이 멀지 않았습니다. 

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