[투데이에너지 김은국 기자]
독일의 글로벌 부품업체 보쉬는 스웨덴의 파워셀(PowerCell)과의 협약을 통해, 600만 유로 규모의 계약으로 129kW급 수소연료전지 스택 ‘S3’에 대한 중국 내 독점 권리를 확보했다고 밝혔다. 이 연료전지 스택은 기존 승용차뿐 아니라 건설기계, 산업용 운송장비 등 다양한 애플리케이션에 적용 가능하도록 현지화된 기술을 기반으로 한다.
■ 기술제휴의 연장선, 양산 체계는 이미 구축
이번 계약은 단순 공급이 아닌, 양사 간 기술적 파트너십의 심화 과정으로 평가된다. 보쉬는 2019년부터 파워셀과 양성자교환막 연료전지(PEMFC, Proton Exchange Membrane Fuel Cell) 기술에 대한 제휴를 맺어 왔으며, 이미 2023년에는 독일 슈투트가르트(Stuttgart)와 중국 충칭(Chongqing)에서 대량 생산 체계를 가동한 바 있다.
해당 스택은 고출력 경량 설계로 상용차 중심의 수소동력 변환에 적합한 구조를 갖췄으며, 향후 전기차 시장을 넘어 △건설기계, △물류 장비, △고정식 전원장치 등으로의 확장이 기대된다.
■ 중국 시장, 수소사업 성장의 중심으로
보쉬는 이번 계약을 통해 ‘2030년까지 수소 기반 기술에서 약 50억 유로의 매출을 달성한다’는 중장기 비전을 제시했다. 특히 중국 시장은 수소경제 전환을 가속화하며 연료전지 차량뿐만 아니라 공공교통, 산업용 장비 분야에서도 급성장을 예고하고 있다.
중국 정부는 ‘수소차 100만대 보급’을 목표로 수소에너지 인프라 구축을 본격화하고 있으며, 충칭·상하이·광저우 등 주요 도시를 중심으로 수소 허브 개발이 활발하다. 이에 보쉬는 파워셀 기술을 토대로 중국의 수소수요 급증에 대응할 핵심 공급자로서의 입지를 강화하고 있다.
■ 글로벌 OEM과의 협력 신호탄
자동차 산업을 넘어 △산업용 수소화 장비, △모빌리티 솔루션 전환이 동시에 요구되는 가운데, 이번 협력은 글로벌 OEM(주문자상표부착생산) 및 설비업체와의 연계 가능성도 확대할 것으로 보인다. 보쉬는 S3 스택을 기반으로 자사 전동화 포트폴리오를 수소까지 확장하며, 글로벌 탈탄소 공급망에서 한 축을 담당할 계획이다.
에너지 전문가의 시각에서는, 이번 협약은 단순한 부품 공급 이상의 전략적 메시지를 담고 있다. 유럽 기술 기반의 연료전지 솔루션이 아시아 수소 허브로 진입하는 통로이자, 탄소중립 시대의 '중국형 수소 굴기'를 뒷받침하는 중요한 테스트베드라는 점에서 업계 관심이 집중되고 있다.
■ 용어 설명 :
· 수소연료전지 ‘스택’(hydrogen fuel cell stack) = 연료전지 시스템의 핵심 부품으로, 여러 개의 연료전지 셀을 층층이 쌓아 올린 구조. 각 셀은 수소와 산소의 전기화학 반응을 통해 전기를 생산하지만, 한 셀에서 나오는 전압은 약 0.7~1.0V로 낮기 때문에 실용적인 전력을 얻기 위해서는 여러 셀을 직렬 또는 병렬로 연결해 전압과 전류를 높여야 한다. 이처럼 여러 셀을 집적해 만든 것이 바로 ‘스택’이다.
스택은 분리판, 막, 가스 확산층, 촉매 등 다양한 부품으로 구성된다. 분리판은 각 셀을 분리하고 반응가스와 생성된 물, 전기를 전달하는 역할을 하며, 막은 양성자만 통과시키고 전자는 외부 회로로 이동하게 한다. 가스 확산층은 반응가스를 균일하게 분포시키고 생성된 물을 배출하며, 촉매는 수소와 산소의 반응을 촉진한다.
스택의 작동 원리는 수소가 음극 쪽으로, 산소가 양극 쪽으로 공급되면서 시작된다. 수소는 양성자와 전자로 분리되고, 전자는 외부 회로를 통해 흐르며 전기를 만든다. 각 셀에서 생성된 전기는 스택을 통해 합쳐져 높은 전압과 전력을 출력하게 된다.
스택은 셀의 개수와 배열에 따라 출력이 조절되며, 자동차, 발전소, 드론 등 다양한 용도에 맞게 크기와 출력을 확장할 수 있다는 장점이 있다. 또한 고효율, 저공해 에너지 생산이 가능해 친환경 에너지 산업에서 중요한 역할을 하고 있다. 이처럼 스택의 성능과 내구성은 연료전지 시스템 전체의 효율과 신뢰성에 큰 영향을 미치기 때문에, 연료전지 기술에서 매우 중요한 부품으로 꼽힌다.