0. 개요

앞서 니오와 현대자동차 기업 분석을 진행하며, 전기차와 수소차에 관련하여 여러 커뮤니티를 통해 수많은 소중한 질문을 받았다.
그중, 아래와 같이 주요 질문 5가지를 정리하였고, 질문에 대해 객관적 자료를 바탕으로 '수소 연료 시장에 관한 팩트 3가지'로 풀어 설명해 보겠다.

1-1. 수소 연료 시장의 생태계에 대해 부정적인데, 근거가 부족해 보인다.

1-2. 현대차의 수소 연료 사업은 자동차뿐만 아니라, 다른 분야에서도 수요가 많은 사업이다.

2-1. 에너지 밀도 문제 때문에 상용차 분야는 수소가 정답이라는 쪽으로 시장 컨센서스가 모인다.

2-2. 상용차(대형 트럭)의 관점에서는 배터리 크기 때문에 전기차보다는 수소차가 대세라 생각한다.

3. 배터리 충전시간을 극복 못하면 전기차가 오히려 수소차에 밀릴 수도 있다고 본다.

언제든지 이러한 발전적인 토론은 환영이며, 반대 의견이 많아야 미래와 시장을 향해 바라보는 시선이 좀 더 날카로워질 수 있다고 생각한다.
다시 한 번 귀중한 의견을 내주신 분들에게 감사의 인사를 전한다.


1. 수소 연료 시장에 대한 재고

가장 먼저, 1-1과 1-2 질문에 공통된 답변으로, 수소 연료 시장에 대한 좀 더 디테일한 설명을 하겠다.

1-1. 수소 연료 시장의 생태계에 대해 부정적인데, 근거가 부족해 보인다.

1-2. 현대차의 수소 연료 사업은 자동차뿐만 아니라, 다른 분야에서도 수요가 많은 사업이다.

아래는 전 세계 연도별 전기 수요를 섹터별로 누적하여 나타낸 그래프이며, 그다음 그래프는 마찬가지로 전 세계 연도별 수소 연료 수요량을 섹터별로 누적하여 나타낸 그래프이다.
비교에 앞서 가장 먼저 확인해야 할 사항은 y축의 단위로, 전기 수요는 PWh/yr를, 수소 연료 수요는 EJ/yr로 나타내어 있다.
이를 동일하게 비교하기 위해 환산한다면 1 PWh = 3.6 EJ로 나타낼 수 있다.

따라서 10년 뒤인 2030년을 기준으로 이를 비교한다면 전기 수요는 약 33 PWh/yr (118.8 EJ/yr)이며, 수소 연료 수요는 약 3 EJ/yr인 것을 확인할 수 있다.
즉, 2030년에는 전기 시장이 수소 연료 시장에 비해 약 39.6배의 큰 시장 규모를 형성할 것으로 볼 수 있다.

마찬가지로 최종적으로 수소 연료의 수요가 최대로 증가한 2050년도를 기준으로 비교해 본다면, 전기 수요는 약 54 PWh/yr (194.4 EJ/yr)이며, 수소 연료 수요는 약 24 EJ/yr인 것을 확인할 수 있다.
따라서 2050년에는 약 8.1배 정도의 차이가 있다는 것을 확인할 수 있다.

연도별 전 세계 전기 수요량
연도별 전 세계 수소 수요량

위에서 확인한 바를 바탕으로 질문에 대한 개인적 견해를 덧붙이자면, 다음과 같이 두 가지로 압축할 수 있다.

 

1. 전체 재생 에너지 시장을 통틀어 보았을 때, 위와 같이 2050년이 되어서도 수소 연료 시장이 전기 시장에 비해 너무나도 수요가 적은 것을 확인할 수 있다.
이에 따라 투자자의 관점에서 생각한다면, 앞서 절대적인 수치상으로는 물론 수소 연료 시장에 비해 전기 시장이 더 큰 것은 맞지만, 수소 연료 시장의 2020년 대비 2050년도까지 성장률이 전기 시장에 비해 높을 것이기에 관련 산업에 투자할 수도 있을 것이라 생각한다.
따라서 현대차가 수소 연료 시장으로의 신사업을 확장한다고 하더라도 성장성은 좋을지언정 전체 BM에 기여하는 매출액의 정도는 매우 적을 것으로 생각한다.
또한 이러한 사정을 현대차 측에서도 매우 잘 파악하고 있기에 수소차 시장에 매진하지 않는 것이 아닐까.

BP 에너지 리포트

2. 하지만 우리는 장기적 관점에서 수소 연료 시장의 리스크에 대해 고려해야한다.
아래는 2003년도 현대자동차에서 작성된 자료 중 일부로, 지금으로부터 10여 년도 지난 시점에서부터 내연기관에서 하이브리드로, 그리고 하이브리드에서 수소연료전지로의 그림을 그리고 있었던 것을 확인할 수 있다.
문서 내 한 구절을 응용하자면, "궁극적으로는 수소를 연료로 하고 배기가스가 전혀 없는 수소 연료전지차를 개발하는 것이 유일한 해결책이라 하겠다."라고 언급했을 정도로 수소 연료 시장의 발전 가능성을 높게 고려했었다는 것을 확인할 수 있다.
하지만 현대차는 올해에 들어와서야 2030년도 목표 설정을 50만대로 정했고, 결국 과거 예상치였던 2030년도 4,000만 대 판매를 크게 밑도는 것을 보여준다.
그만큼 테슬라에 의한 전기차 시장의 발전 속도가 빨랐으며, 단점에 비해 더 큰 장점이 시장에 부각되었기에, 기업들과 투자자의 이목은 수소차가 아닌 전기차에 집중되었다고 생각한다.

<현대자동차의 연료전지 스택 개발 현황>, 현대자동차 2003
현대차 2030 수소차 판매 예측치


2. 상용차 관점에서 바라보는 전기차 vs 수소차

다음으로는 2-1과 2-2 질문에 대한 답변으로, 상용차의 관점에서 전기차와 수소차를 비교해 보도록 하겠다.

2-1. 에너지 밀도 문제 때문에 상용차 분야는 수소가 정답이라는 쪽으로 시장 컨센서스가 모인다.

2-2. 상용차(대형 트럭)의 관점에서는 배터리 크기 때문에 전기차보다는 수소차가 대세라 생각한다.

가장 먼저 상용차(대형 트럭)가 주요 시장인 미국과 유럽권에서 전체 차량 판매 중 어느 정도의 지분을 가지고 있는지 알아보자.
아래는 각각 2019년도의 미국과 유럽권에서의 자동차 판매를 나타내는 자료다.
먼저 미국을 보면 전체 판매 대수가 약 1억 7천만 대로, 니오 편 분석에서 살펴보았듯, 1인당 0.8대를 소유하고 있는 정도를 판매로 보여주며, 현재까지 엄청난 시장인 것을 자랑한다.
하지만 상용차에 해당하는 Heavy trucks를 본다면 약 53만 대의 판매를 보여준다는 것을 확인할 수 있고, 이는 전체 판매 중 약 3%에 달하는 수준임을 알 수 있다.
유럽의 경우, 국가마다 표기가 되어 있어 하나하나 개별적으로 언급하지 못하지만, 올해부터 3년간 스위스에 엑시언트 수소 트럭을 1,000대를 공급하기로 되어 있으므로 스위스를 살펴보면 다음과 같다.

1. Light commercial vehicles : 34,555 대
2. Heavy and medium duty trucks : 4,291 대
3. Buses and coaches : 961 대

따라서 이를 계산해본다면, 총판매의 약 10% 정도가 판매되었다고 볼 수 있다.

2019년도 미국 자동차 종류별 판매
2019 유럽 국가별 자동차 판매

이처럼 전체 시장에서 상용차가 차지하는 비중은 작은데, 그중에서도 수소 트럭이 차지하는 비중은 얼마나 작을지 상상이 되지 않는다.

다음으로 살펴볼 내용으로는 폭스바겐에서 정리한 전기차와 수소차의 에너지 효율을 나타낸 자료로, 수소차의 최대 단점이 될 수도 있는 내용을 함축적으로 담고 있다.
전기차의 경우, 보수적으로 보더라도 약 70%에 달하는 매우 높은 에너지 효율을 보여주는 반면, 수소차는 최대 35% 밖에 달하지 않는, 즉, 기존 에너지들과 비교하더라도 뛰어난 점이 없는 모습을 보여준다.
물론, 질문하신 것과 같이 에너지 밀도는 수소 연료 압축 및 액화 기술이 있기 때문에 높은 밀도를 보여주는 것은 사실이나, 압축 및 액화하는 과정에서 발생하는 에너지 손실관련 장비 탑재 등 여러 가지 복합적으로 고려해야 할 사항들이 수 없이 많기에 개인적으로는 과연 그 정도의 가치가 있는 것인가, 살을 내주고 뼈를 취하는 것이 아닌가 하는 의문이 든다.

전기차와 수소차 에너지 효율

이와 관련해서는 예전부터 유명했던 테슬라 CEO, 일론 머스크의 수소 연료에 관한 인터뷰와 생각을 공유한다.

 

추가적으로 DNV-GL에서 예측하는 앞으로의 배터리 가격, 사이즈, 그리고 주행거리 자료인데, 수소차가 기지개를 펴기도 전인 2025년경에 전기차 측에서는 거의 모든 상황이 정리될 것이라 보는 의미 있는 자료다.
물론 해당 자료는 승용차 기준으로 설정한 것이기에 어느 정도 차이는 있겠지만, 2021년 생산 예정인 테슬라의 세미 트럭의 주행거리가 500 마일 (약 804 km)에 달하는 것으로 미루어 보아, 2030년이 된다면 약 1,400~1,500 km의 주행거리를 달성할 수 있을 것으로 예상한다.

전기차 및 배터리 가격, 주행거리 예측


3. 전기차의 최대 단점, 배터리 충전시간

마지막으로 전기차의 최대 단점이라고 불리는 배터리 충전시간에 대한 내용을 소개한다.
아래와 같이 질문이 들어왔었는데, 이에 대한 해답을 찾을 시간은 수소차의 시대가 도래하기 전까지 매우 충분하다고 생각한다.
그 이유는 아래에서 하나하나 설명하도록 하겠다.

3. 배터리 충전시간을 극복 못하면 전기차가 오히려 수소차에 밀릴 수도 있다고 본다.

아래는 현재 수소 트럭과 전기트럭의 지역 내 / 장거리 운송 시 드는 비용을 CAPEX와 OPEX를 고려하여 산정한 것으로, 전기의 경우, 디젤과 가격이 같아지는 시점을 2020년 중반으로, 수소 연료는 2040년 초반으로 설정한 것을 보여준다.
결론적으로 이야기하면, 운전자 입장에서 전기 트럭을 사용한다면 수소 트럭대비 5년간 약 9천만 원의 비용을 절감할 수 있다고 말한다.

수소 트럭 vs 전기 트럭 지역내 운송
수소 트럭 vs 전기 트럭 장거리 운송

다음으로 살펴볼 자료는 전기 트럭의 충전 속도가 지속적으로 향상되고, 수소 연료 시장이 형성되기 전까지 충전 시간 단축이 꽤 일어날 것으로 볼 수 있다. 여전히 완충까지는 많은 시간이 걸리겠지만, 가까운 미래에는 배터리 용량이 함께 늘어나는 만큼 장거리 운전에 있어서도 체감상 수소 트럭과의 충전 속도는 더욱 줄어들 것이라 생각한다.

배터리 충전 스피드

지난 시간에 알아보았듯이 유럽권에서는 아래와 같은 방식을 2016년도부터 적용하여 전기 트럭의 단점을 극복하려는 모습을 보여주므로, 앞으로 시간이 지남에 따라 배터리 충전 문제에 대한 이야기도 점점 사라져 단점이 되지 않을 것이라 생각한다.

다음으로 아마 전기 트럭과 수소 트럭을 비교하기 전, 상용차 시장을 파악했다면 알고 있어야 할 내용으로 운전자의 건강을 위한 법적인 내용이 존재한다.

미국 교통부 산하 기관인 FMCSA (Federal Motor Carrier Safety Administration, 연방 운송회사 안전청)에서는 <Interstate Truck Driver's Guide to Hours of Service>라는 내용의 제제를 하고 있다.
아래 내용은 30분 휴식 규정으로, 8시간 연속 운전을 하였을 시에 강제로 쉬도록 하는 것인데, 운전자의 피로를 위해 만들어졌다.
이를 적용한다면, 2021년 테슬라가 내놓을 세미 트럭의 주행거리가 800 km이므로 100 km/h를 달린다고 가정한다면 약 8시간의 주행 후, 쉬는 시간을 활용하여 충분히 배터리 충전을 할 수 있을 것으로 판단된다.

FMCSA 규정


4. RyanY's IDEA

지난 글에서 궁금증을 품었던 내용들을 하나하나 다뤄보았다. 물론 미숙한 부분이 있을 것으로 생각되나, 투자자의 관점에서 A와 B를 저울질한다면 당연히 앞으로의 성장성에 리스크가 없으며, 현재 퍼포먼스를 어느 정도 보여주고 있는 것에 투자 비중을 높이는 것이 올바른 판단이라 생각한다. 물론 나머지가 나쁘다는 것은 절대 아니다. 하지만 자산운용회사를 운영하거나 억대 시드머니를 가지고 있는 사람이 아니라면, 둘 중 더욱 확실한 곳에 투자를 하는 것이 맞다고 판단한다. 위에서 설명한 내용을 바탕으로 앞으로 며칠간 자동차 기업들에 대해 더욱 상세히 알아보고, 최종적으로 기업의 연간/분기 재무제표를 비교 분석할 예정이다.

마지막으로 세계적인 기업들이 점진적으로 공개하고 있는 전기 트럭과 수소 트럭에 대한 영상과 오늘 발표한 현대차의 엑시언트 소개 영상을 끝으로 글을 마친다.

 

# 이 글과 함께 읽으면 좋은 글

- [특집/미국 자동차주 총정리] 전기차와 자율주행의 콜라보 (RyanY의 빌리언스)

- [BMW] BMW i4, 테슬라 모델3를 위협하다 (RyanY의 빌리언스)

- [테슬라, TSLA] 테슬라 자율주행(FSD) 및 3분기 실적 분석 (RyanY의 빌리언스)

- [전기차 vs 수소차] 수소 연료 시장에 관한 팩트 3가지 (RyanY의 빌리언스)

 

RyanY의 미국주식 가치투자 책 보러가기

RyanY의 미국주식 가치투자


참고자료 출처 : DNV-GL, BP, 현대자동차, 폭스바겐, statista, Transport & Environment Youtube
블로그 이미지

RyanY

사회초년생 금융 바이블, RyanY의 빌리언스

,