BMW iX5, 수소연료전지차와 전기차는 함께 간다

BMW코리아는 11일 BMW드라이빙센터에서 'BMW iX5 하이드로젠 데이'를 개최하고 수소연료전지 파일럿 모델 iX5 하이드로젠 시승회를 열었다. BMW는 수소연료전지차 독자 기술력을 확보한 브랜드 중 하나로, 배터리 전기차와 수소연료전지차를 함께 양산할 계획이다. 

이번 행사를 위해 방한한 BMW그룹 수소기술 분야 총괄 위르겐 굴트너(Jürgen Guldner) 박사는 "향후 에너지는 기존의 화석 연료에서 풍력, 태양열 등 다양한 재생 에너지로 전환될 것"이라며 "장거리에서의 운반과 저장이 용이한 수소를 에너지원으로 함께 활용했을 때 오히려 비용적인 면에서 더욱 경제적이며 탈탄소화를 더 빠르게 달성할 수 있다"고 말했다.

BMW드라이빙 센터에서 잠시 경험한 iX5 하이드로젠은 X5 PHEV와 유사한 주행감각을 전한다. 전기차보다는 가볍고 주행감각은 플러그인 하이브리드 차량에 가까운데, PHEV 차량을 전기만으로 주행하는 감각이다. 고성능 배터리팩과 결합된 401마력 출력이 인상적이다.

iX5 하이드로젠은 일종의 수소+전기 하이브리드 파워트레인 구성이다. 연료전지스택에서 125kW(170마력), 배터리팩에서 295kW(231마력)을 생성한다. WLTP 주행가능거리는 504km로 배터리 전기차 수준의 퍼포먼스를 발휘하면서, 긴 주행거리와 짧은 충전 시간을 갖는다.

수소 생산에 대한 효율성은 잉여 전력으로 설명이 가능하다. 2022년 독일에서는 5.8TWh가 전력망에 공급되지 않고 손실됐는데, 이는 10만톤의 수소를 생산할 수 있는 전력량이다. 불규칙한 신재생 에너지 생산량 중 잉여 에너지의 10%를 수소 생산에 사용하면 비용은 0이다.

BMW X5를 기반으로 개발된 BMW iX5 하이드로젠은 프리미엄 수소연료전기차(FCEV)에 대한 비전을 제시하는 모델로, 2019 IAA 모빌리티에서 콘셉트카로 공개된 후, IAA 모빌리티 2021에서 초기 파일럿 모델로 등장했다. 한국에서는 2023 서울모빌리티쇼에서 공개됐다.

iX5 하이드로젠 파워트레인은 후륜에 장착된 드라이브 유닛과 이 모델을 위해 특별 개발된 리튬 이온 배터리로 구성된다. 파워트레인에는 전기 모터와 변속기, 파워 일렉트로닉스를 소형 하우징에 통합한 5세대 BMW eDrive 기술이 적용돼 최고출력 401마력을 발휘한다. 

정지에서 100km/h 가속은 6초 이하다. 주행 중 가속 페달에서 발을 떼거나 제동시에는 운동 에너지를 배터리로 되돌리는 회생제동이 가능하다. 배출되는 유일한 물질은 수증기이며, 발생하는 폐열은 차량 내부를 따뜻하게 하는 데 활용되어 에너지 효율을 높인다.

연료전지에 공급되는 수소는 탄소섬유 강화 플라스틱으로 만들어진 두 개의 700바(bar)급 탱크에 저장된다. 두 개의 탱크에는 약 6kg의 수소 연료를 담을 수 있으며, 이를 통해 BMW iX5 하이드로젠은 한 번의 수소 충전으로 504km(WLTP 기준)를 주행할 수 있다. 

수소 탱크를 완전히 충전하는 데에는 3~4분가량이 소요된다. BMW iX5 하이드로젠은 연료전지 시스템이 등장하기 전부터 수소 내연기관 엔진을 실험했고, 지난 2015년에는 연료전지 기술을 기반으로 한 BMW 5시리즈 GT 하이드로젠 셀을 내놓는 등 개발을 지속했다.

BMW그룹은 지난 2022년 12월부터 BMW iX5 하이드로젠 모델의 소규모 시범 생산을 시작했다. iX5 하이드로젠은 뮌헨 연구 혁신 센터(FIZ)에 위치한 BMW그룹 파일럿 공장에서 생산된다. 약 900명의 직원이 바디샵, 조립, 모델 엔지니어링, 3D 프린팅 제조 분야에서 일한다.

수소연료전지차는 순수전기차에 생산에 비해 원자재 투입량이 100kg가량 적으며, 배터리 생산에는 순수전기차 대비 10% 수준의 원자재가 투입된다. 또한 순수전기차 충전 인프라와 수소 충전 인프라 투자 비중을 적정 수준으로 유지면 전체 투자 비용을 30% 줄일 수 있다.

이한승 기자 <탑라이더 hslee@top-rider.com>