수소연료전지차 분야에서 20년 이상 일해 온 푸위는 최근 "고생하면 인생이 달콤해진다"는 생각을 하고 있다.

"한편으로는 연료전지차가 4년간 시범 보급을 거쳐 산업 발전의 '윈도우 기간'을 맞이하게 될 것입니다. 다른 한편으로는 지난 4월 발표된 에너지법 초안에서 수소 에너지가 처음으로 우리나라 에너지 체계에 편입되었고, 그 전에는 '위험 화학 물질'로 관리되어 왔습니다." 그는 최근 중국통신사 기자와의 전화 인터뷰에서 흥분한 어조로 이렇게 말했습니다.

지난 20년간 푸위는 대련 화학물리연구소, 중국과학원, 신원전력 연료전지 및 수소원기술 국가공정연구센터 등에서 연구개발에 참여해 왔습니다. 그는 중국공정원 원사이자 연료전지 전문가인 이바오리엔과 함께 연구했습니다. 이후, 그는 북미, 유럽, 일본, 한국의 유명 기업에 합류하여 "세계 최고 수준과의 격차를 파악하고, 동시에 우리의 역량을 파악하기 위해" 팀과 협력했습니다. 2018년 말, 그는 뜻을 같이하는 파트너들과 함께 과학기술 기업 지안수소에너지를 설립할 적기라고 판단했습니다.

신에너지 자동차는 크게 리튬 배터리 자동차와 수소 연료 전지 자동차 두 가지로 나뉩니다. 전자는 어느 정도 대중화되었지만, 실제로는 짧은 주행 거리, 긴 충전 시간, 적은 배터리 부하, 낮은 환경 적응성 등의 문제가 제대로 해결되지 않았습니다.

푸위 등은 동일한 환경 보호 기능을 갖춘 수소연료전지차가 자동차 동력의 '궁극적인 해결책'인 리튬전지차의 단점을 보완할 수 있다고 굳게 믿고 있습니다.

"일반적으로 순수 전기차는 충전하는 데 30분 이상 걸리지만, 수소연료전지차는 3~5분밖에 걸리지 않습니다." 그는 예를 들었습니다. 그러나 수소연료전지차의 산업화는 리튬 배터리 차량에 비해 크게 뒤떨어져 있는데, 리튬 배터리 차량 중 하나는 배터리, 특히 스택에 의해 제약을 받고 있습니다.

"전기 반응기는 전기화학 반응이 일어나는 곳이며 연료전지 발전 시스템의 핵심 구성 요소입니다. 그 본질은 자동차의 '엔진'과 같으며, 자동차의 '심장'이라고도 할 수 있습니다." 푸위(Fu Yu)는 높은 기술 장벽으로 인해 전 세계적으로 전기 반응기 제품의 전문적인 엔지니어링 설계 능력을 보유한 대형 자동차 기업과 관련 과학 연구 기관의 창업팀은 극소수에 불과하다고 말했습니다. 국내 수소 연료전지 산업의 공급망은 상대적으로 부족하고 국산화율도 낮은데, 특히 핵심 부품인 양극판은 공정의 '난이도'이자 적용의 '고통'입니다.

전 세계적으로 흑연 바이폴라 플레이트 기술과 금속 바이폴라 플레이트 기술이 주로 사용되는 것으로 알려져 있습니다. 흑연 바이폴라 플레이트는 내식성이 강하고 전도성과 열전도성이 우수하여 산업화 초기 단계에서 시장 점유율이 높았지만, 기밀성 부족, 높은 재료비, 복잡한 가공 기술 등 단점도 있습니다. 금속 바이폴라 플레이트는 가볍고 부피가 작으며 강도가 높고 원가가 낮으며 공정이 간소화되는 장점을 가지고 있어 국내외 자동차 기업들의 높은 기대를 받고 있습니다.

이러한 이유로 푸위(Fu Yu)는 팀을 이끌고 수년간 연구한 끝에 마침내 5월 초 독자 개발한 1세대 연료전지 금속 분리판 스택 제품을 출시했습니다. 이 제품은 전략적 파트너인 창저우 이마이(Changzhou Yimai)의 4세대 초고내식성 및 전도성 비귀금속 코팅 기술과 선전 중웨이(Shenzhen Zhongwei)의 고정밀 파이버 레이저 용접 기술을 채택하여 오랫동안 업계의 골칫거리였던 "수명 문제"를 해결했습니다. 테스트 데이터에 따르면 단일 반응기의 출력은 70~120kW에 달하며, 이는 현재 시장에서 최고 수준입니다. 비전력 밀도는 유명 자동차 회사인 도요타와 동등합니다.

시험 제품이 중요한 시기에 신종 코로나바이러스 폐렴에 감염되어 푸위는 매우 불안했습니다. "원래 배정된 세 명의 테스터는 모두 격리되어 있었고, 매일 화상 통화로 원격 제어를 통해 다른 R&D 인력에게 시험대 작동법을 안내하는 수밖에 없었습니다. 정말 힘든 시간이었습니다." 그는 다행히 시험 결과가 예상보다 좋아서 모두의 기대감이 매우 높다고 말했습니다.

푸위는 올해 업그레이드 버전의 원자로 제품을 출시할 계획이며, 단일 원자로 출력은 130kW 이상으로 향상될 것이라고 밝혔습니다. "중국 최고의 출력 원자로"라는 목표를 달성한 후에는 단일 원자로 출력을 160kW 이상으로 끌어올리는 등 세계 최고 수준에 도달할 것입니다. 이를 통해 비용을 더욱 절감하고, 더욱 뛰어난 기술로 "중국의 심장"을 확보하며, 국산 수소연료전지차의 "고속 차선" 진입을 촉진할 것입니다.

중국자동차공업협회 자료에 따르면, 2019년 중국 내 연료전지차 생산량은 2,833대, 판매량은 2,737대로 전년 대비 각각 85.5%, 79.2% 증가했습니다. 중국에는 수소연료전지차가 6,000대를 넘어섰으며, 에너지 절약 및 신에너지차 기술 로드맵의 "2020년까지 연료전지차 5,000대 보급"이라는 목표는 이미 달성되었습니다.

현재 중국에서 수소연료전지차는 버스, 대형 트럭, 특수 차량 등 다양한 분야에 주로 사용되고 있습니다. 푸위(Fu Yu)는 물류 및 운송 부문의 높은 주행 거리 및 적재량 요구로 인해 리튬 배터리 차량의 단점이 더욱 부각될 것이며, 수소연료전지차가 이 시장을 선점할 것이라고 전망합니다. 연료전지 제품의 점진적인 성숙도 및 규모 확대에 따라 향후 승용차에도 널리 사용될 것으로 예상됩니다.

푸위는 또한 최신 중국 연료전지차 실증 및 보급 계획 초안에서 중국 연료전지차 산업이 지속적이고 건강하며 과학적이고 질서 있는 발전을 지향해야 한다는 점을 명확히 밝혔다고 언급했습니다. 이는 푸위와 창업팀에게 더욱 큰 동기 부여와 자신감을 불어넣었습니다.