수소 대 배터리: 제로 배출 운송에서 누가 승리할까?

전 세계 온실가스 배출량 (GHG)의 가장 큰 원천 중 하나는 운송 분야입니다. 이는 전 세계 에너지 관련 CO2 배출량의 4분의 1을 차지하며, 지구 온난화를 크게 촉진하고 건강 위험, 생물다양성 손실, 생태계 교란, 농업 생산성 감소 및 인프라 손상을 초래합니다.

운송 부문의 부정적 영향을 완화하기 위해 전 세계 산업과 정부는 차량 전동화를 추진하고 있습니다. 운송 탈탄소화 노력의 핵심 기술 중 하나는 배터리 전기차(BEVs)이며, 이는 에너지 효율이 높고 유해 오염 물질 배출이 없으며 연료 및 유지보수 비용을 낮추고 화석 연료 의존도를 줄이며 에너지 안보를 강화합니다.

BEV의 다양한 장점 덕분에 전동화 추세는 배터리 기가팩토리, 전기차 플랫폼, 충전 인프라 및 소프트웨어 생태계에 대한 대규모 투자를 촉발했습니다. 실제로 세계 주요 자동차 제조업체들은 1조 달러 이상을 전기차 전환에 공동으로 약속했습니다.

규제 측면에서는 영국과 EU가 향후 10년 동안 내연기관(ICE) 차량을 단계적으로 퇴출할 계획을 발표했습니다.

미국은 인플레이션 감축법을 도입해 전기차 구매에 대한 세액 공제를 제공했으며, 중국은 BEV, 플러그인 하이브리드(PHEV), 연료전지 차량(FCEV)을 포함하는 NEV 의무화를 발표하고 수십억 달러를 해당 분야에 투입했습니다.

전동화가 배출 감소를 위한 주요 전략이 되면서 전 세계 전기차 판매량은 2025년에 2,300만 대를 넘어섰으며, 이는 전 세계 자동차 판매량의 25% 이상을 차지해 전년 대비 약 20% 증가한 수치입니다.

불과 6년 전만 해도 전기차는 전 세계 자동차 판매의 4.4%에 불과했지만, 2030년까지 40%를 넘어설 것으로 예상됩니다. 이 성장의 선두는 중국이며, 현재 10대 중 1대가 전기차입니다. IEA 전망에 따르면 2030년까지 중국 도로에 있는 자동차의 거의 3분의 1이 전기차가 될 것이며, 미국과 EU에서도 거의 5분의 1에 이를 것으로 보입니다.

“우리 데이터에 따르면, 상당한 불확실성에도 불구하고 전기차는 전 세계적으로 강력한 성장 궤도를 유지하고 있다”고 IEA 사무총장 파티히 비롤이 지난 여름 말했습니다. 그는 “전기차가 점점 더 저렴해짐에 따라 이번 십년 말까지 차량의 5대 중 2대가 전기차가 될 것”이라고 기대했습니다.

현재로서는 가격 문제가 여전히 남아 있습니다. 미국과 유럽에서는 BEV가 기존 휘발유 차량보다 20%~30% 더 비쌉니다. 배터리 가격은 2010년 이후 89% 이상 하락해 전기차 비용을 크게 낮췄지만, 여전히 많은 저소득 운전자를 위해서는 가격 격차가 너무 큽니다.

공급 문제도 가격 문제를 악화시키고 있습니다. 관세, 무역 규칙 변화, 가격 변동성 및 지정학적 불확실성이 리튬, 니켈, 코발트, 구리와 같은 원자재의 가용성과 비용에 영향을 미치고 있습니다.

또한 충전 접근성 문제가 있습니다. 농촌 지역은 물론 사적 충전 옵션이 없는 도시 지역에서도 인프라 개발이 뒤처지고 있습니다.

조사에 따르면 미국 소비자의 전기차 관심도도 감소하고 있습니다. 2024년에는 새 차 또는 중고 전기차를 구매할 의사가 “매우 높음” 또는 “높음”인 비율이 18%로 전년 대비 감소했으며, 63%는 전기차를 다음 차량 구매로 고려하지 않을 것이라고 답했습니다.

이러한 배경 속에서 자동차 제조업체들은 전기차 일정 조정을 시작했습니다. 전기차 프로그램을 연기하거나 투자 규모를 축소하거나 프로젝트 자체를 취소하고 있습니다.

전기차 성장 속도는 “2024년에 크게 둔화되고 2025년에 사실상 정체”했다고 연방준비은행 달라스 지점의 최근 업데이트가 “EV 버스트” 속에서 전기차 산업을 평가했습니다. “품질이 충분히 높고 가격이 충분히 낮은 전기차를 도입해 미국 소비자들이 가솔린 차량에서 대규모로 전환하도록 설득하려는 노력에도 불구하고, 자동차 제조업체들은 더 많은 구매자를 확보하지 못했습니다.”라고 밝혔습니다.

이와 동시에 여러 국가가 전동화 목표를 완화하고 있습니다. 중국의 전기차 산업이 성숙함에 따라 2026‑2030년 5년 전략 개발 계획에서 NEV 지원을 중단하고, 붐을 촉진했던 보조금을 단계적으로 축소해 현재 과잉 공급 상황에 직면했습니다.

한편 트럼프 행정부는 전동화 정책을 급격히 전환해 전기차 세액 공제 제도를 종료했습니다. EU조차도 배출 기준을 완화했으며, 컨설팅 업체 Benchmark Mineral Intelligence(BMI) 데이터 매니저 찰스 레스터는 이를 “글로벌 전기차 시장을 사실상 알아볼 수 없는 풍경으로 만들었다”고 평가했습니다.

그 결과, 지난해 20% 성장한 전 세계 전기차 등록량은 2026년에 성장세가 둔화될 것으로 예상됩니다. 이는 12월 통계에서도 이미 확인됐으며, 2024년 2월 이후 가장 작은 판매 증가율을 기록했습니다.

BEV에 대한 감정이 약화되는 가운데, 수소가 빛을 발할 시기가 될 수 있을까요?

수소의 약속: 전동화가 어려운 운송을 위한 경량 에너지 운반체

Hydrogen is often seen as the “second pillar” of zero-emission mobility, especially where batteries struggle.

우주는 가장 가벼운 기체인 수소가 거의 무게가 없으면서도 매우 높은 중량 에너지 밀도(MJ/kg)를 가지고 있습니다. 따라서 1kg의 수소만으로도 막대한 에너지를 저장할 수 있어 효율적인 에너지 운반체가 됩니다.

하지만 수소의 부피당 에너지 함량은 다른 연료에 비해 훨씬 낮아 저장 및 운송이 어렵습니다. 일반 조건에서는 수소 가스가 많은 공간을 차지하므로, 지속 가능한 트럭과 항공기에 에너지 운반체로 액체 수소가 활용됩니다.

수소는 한 종류만 있는 것이 아니라 다양한 방법으로 생산될 수 있으며, 각각의 환경 영향을 가지고 있습니다. 이 중 그린 수소가 지속 가능한 에너지 전환의 핵심 촉진제이며, 태양광, 풍력, 수력 등 재생 에너지를 이용해 생산됩니다.

재생 전기를 이용해 물을 전기분해하면 온실가스가 배출되지 않습니다. 이렇게 만든 수소는 연료전지 차량(FCV) 등에서 수소와 공기 중 산소를 결합해 전기를 생산하고 전기 모터를 구동하며, 배출가스는 물증기만 남습니다.

하지만 현재 대부분의 수소는 청정하지 않은 원천에서 나오고 있습니다. 주로 증기 메탄 개질을 통해 생산됩니다.

하지만 “저탄소 수소의 도입이 최근 몇 년간 설정된 목표에 미치지 못하고 있으며, 높은 비용, 불확실한 수요와 규제 환경, 느린 인프라 구축이 걸림돌”이라고 IEA가 언급했지만, “여전히 성장 징후가 눈에 띈다”고 밝혔습니다.

전기분해와 같은 더 친환경적인 대안도 전력을 공급하는 전력망이 얼마나 깨끗한가에 따라 달라진다는 점은 BEV에도 동일합니다. BEV 배출량은 충전 전력망에 따라 달라집니다.

하지만 수소가 인상적인 이유는 몇 분 만에 빠르게 충전할 수 있고, 장거리 주행이 가능하며, 높은 전력 밀도로 무거운 트럭, 버스, 선박, 항공 및 산업 장비와 같은 분야에 적합하기 때문입니다.

문제는 에너지 손실입니다. 실제로 수소는 25%~35% 정도만 바퀴에 전달되는 반면, BEV는 70%~80% 효율을 보입니다. 그리고 비용도 문제입니다. 수소는 아직 비쌉니다. 생산 비용은 약 $5/kg 수준이지만, 실제 주유소에서는 $20/kg 이상이 들며, 보조금으로 격차를 메우고 있습니다.

IEA 추정에 따르면, 재생 수소는 기술 비용과 자본 비용이 낮아짐에 따라 2030년까지 중국에서 비용 경쟁력을 갖출 수 있습니다. 중국은 전해조 배치와 제조에서 전 세계 설치 용량의 65%, 제조 용량의 거의 60%를 차지하며 주도하고 있습니다.

높은 비용 외에도 수소는 충전소 부족이라는 과제에 직면해 있습니다. 실제로 업계는 최근에야 전 세계적으로 1,000개 이상의 수소 충전소 운영에 도달했습니다. 반면, 공공 전기차 충전 포인트는 2023년 말에 3.9백만에 이르렀고 현재는 7백만을 넘어섰습니다.

이러한 제한으로 인해 GM과 스텔란티스와 같은 일부 자동차 제조업체는 수소 연료전지 차량 프로그램을 축소하거나 취소했습니다.

하지만 동시에 여러 자동차 제조업체는 FCEV 계획을 지속하고 있습니다. 여기에는 BMW 그룹이 포함됩니다. 파일럿 플릿의 성공적인 전 세계 테스트 이후, BMW는 2028년에 최초의 양산형 수소 연료전지 차량인 BMW iX5 Hydrogen을 출시할 계획을 발표했습니다. 수소는 기존 전동차 라인업에 추가 에너지원을 제공해 전체 에너지 시스템을 안정화하는 데 기여할 것입니다.

BMW AG 이사회 멤버인 요아힘 포스트는 “수소는 전 세계 탈탄소화에 필수적인 역할을 할 것이며, 우리는 이 기술을 앞당기기 위해 전념하고 있다”고 말했습니다.

BMW iX5 Hydrogen의 핵심은 토요타와 공동 개발한 3세대 연료전지 시스템입니다. 토요타는 최초 대량 생산 수소 연료전지 차량인 미라이를 출시했으며 현재 액체 수소 기술을 발전시키는 데 집중하고 있습니다.

Honda Motor (HMC ) 역시 수소 기술에 주력하는 주요 자동차 기업입니다. 2024년 6월, Honda는 Honda CR‑V e:FCEV 생산을 시작했습니다.

현대도 수소 분야를 앞당기고 있습니다. 지난해 말, 현대는 전기 배터리 출력을 두 배로 늘린 새로운 PE 시스템과 효율적인 수소 연료전지 스택을 결합해 출력이 16% 증가한 전신형 NEXO를 발표했습니다. 이 차량은 5분 충전으로 826km 주행이 가능합니다.

최근에는 르노 알핀의 Alpine이 완전 작동하는 수소 V6 프로토타입을 공개했으며, 9,000rpm 레드라인을 달리면서 물증기만 배출했습니다.

수소 동력 컨셉 슈퍼카 Alpine Alpenglow는 수년간 개발된 뒤 740마력 출력과 시속 205마일(약 330km/h) 최고 속도를 구현한 실용적인 기계로 탄생했습니다.

3.5리터 트윈터보 V6 엔진을 제작하기 위해 팀은 수소 연소 특성을 고려해야 했습니다. 수소는 매우 빠르게 연소되므로, 작은 프리챔버와 레귤레이터를 추가해 엔진이 높은 출력을 내면서도 물증기만 배출하도록 설계했습니다. 또한 3개의 저장 탱크와 조명 시그니처를 적용해 내부 연소 수소 엔진의 다양한 작동 단계를 시각화했습니다.

이러한 노력은 수소가 지속 가능한 운송 전환에서 더 큰 역할을 할 가능성을 보여주지만, 지속적인 투자, 공공‑민간 파트너십 및 정부 인센티브가 없으면 개발과 채택이 어려울 것입니다.

제한적이지만, 수소에 대한 정책 지원은 Hydrogen Hubs Program, $3/kg 수소 보조금, 신에너지 차량 기술 로드맵, Future of Freight Plan, 그리고 EU Hydrogen Strategy 등을 통해 서서히 확대되고 있습니다.

이러한 이니셔티브는 전 세계 수소 연료전지 차량 시장이 2035년까지 $110.18 billion에 이를 것으로 전망합니다(2025년 $2.20 billion 대비). 이제 두 제로 배출 경로가 어떻게 비교되는지 살펴보겠습니다.

수소 vs 배터리 in 제로 배출 운송

수소 기술에 투자하기

The UK-based Linde plc (LIN ) is an industrial gases and engineering company that serves a wide range of end markets, including electronics, metals, manufacturing, healthcare, food and beverage, mining, chemicals, and energy. Linde, along with Air Liquide SA and Air Products and Chemicals Inc. (APD ), control 70% of the $120 billion global market for industrial gases.

It is also deeply involved in clean energy through the production of green hydrogen and carbon capture systems, which are crucial to the energy transition.

The company has spent decades building practical hydrogen solutions, from efficient compression systems to safe refueling systems, including Ionic Compressor, Cryo Pump, and IC FuelBox.

For the efficient and cost-effective delivery of hydrogen, Linde offers its pressure swing adsorption (PSA) technologies, including a custom membrane/permeation technology that enables the most abundant element to use the existing natural gas pipeline for supply. Its product enables hydrogen to be extracted at purity levels above 99.99%

Linde has already engineered more than 900 adsorption plants worldwide, including over 500 H2 PSA plants.

In addition to providing end-to-end solutions to increase green hydrogen production capacity in electrolysis projects, the company operates the world’s first commercial hydrogen cavern, supplying H2 to its customers during periods of planned and unplanned peak demand.

These capabilities have translated into major infrastructure projects. Back in 2024, Linde signed an agreement with Shell to build a 100-MW renewable hydrogen plant in Germany, with commercial operations expected to begin next year. Then last summer, it secured a deal to supply gases to an ammonia facility, for which Linde will add to its existing hydrogen and syngas infrastructure.

Linde is also designing, constructing, and operating a new facility that will provide a Hydrogen Refueling Station (HRS) with high fueling throughput and publicly accessible fueling options.

This is the result of the Department of Transportation (DOT) and the Federal Highway Administration (FHWA) awarding almost $25 million in grant funding to the Port of Houston Authority as part of a public-private partnership between the governmental subdivision and Linde to construct and operate a hydrogen fueling station in Bayport, Texas, for heavy-duty trucks.

Given Linde’s focus on clean energy, extensive high-density pipeline networks, a strong track record of operational efficiency, and long-term contracts, it has been enjoying strong market momentum.

The shares of the $223 billion market cap Linde have been trading at $481.55, up 12.94% YTD. Just earlier this month, the stock price surged past $510 to hit a new all-time high (ATH). It has an EPS (TTM) of 14.60 and a P/E (TTM) of 32.98.

As for its financial performance, the company reported its fourth-quarter 2025 results, during which sales jumped 6% YoY to $8.8 billion, operating profit rose 4% YoY to $2 billion, and operating cash increased 8% YoY to $3 billion. Adjusted EPS was $4.20.

Its net income dropped 11% to $1.5 billion due to purchase and restructuring charges from the Linde AG acquisition. Segment-wise, Linde’s sales in the American region were up 8%, driven by both higher pricing and volumes, mainly in the electronics end market. The 6% growth in the EMEA (Europe, Middle East & Africa) region was due to increased volumes in the electronics and chemicals & energy end markets, including project startups. In the APAC region, 3% increase was due to higher pricing, mainly in the chemicals & energy end market.

For the entire 2025, Linde sales came in at $34 billion, an increase of 3% YoY, while its operating profit was $8.9 billion and operating profit margin was 26.3%. Adjusted EPS for the year was up 6% YoY at $16.46. The company also reported operating cash flow of $10.4 billion, capital expenditures of $5.3 billion, and a backlog of $10 billion. Meanwhile, $7.4 billion was returned to shareholders through dividends and share repurchases. Linde pays a dividend yield of 1.33%.

For the current quarter, the company expects its adjusted EPS to grow between 6% and 9%, to $4.20 – $4.30. As for the full year, it forecasts adjusted EPS between $17.40 and $17.90.

“With disciplined capital allocation, strong network density, and an increasing project pipeline, Linde is well positioned to capture high-quality wins in 2026 and continue to create shareholder value regardless of macroeconomic uncertainties.”

최신 Linde plc (LIN) 주식 뉴스 및 개발

결론

기후 정책, 배터리 비용 하락 및 대규모 투자가 촉진하면서 전기차 붐은 청정 운송 전환에 핵심적인 역할을 해왔습니다. 그러나 채택 둔화, 정부 지원 약화 및 소비자 관심 감소가 수소가 주목받을 수 있는 문을 열고 있습니다.

수소가 당분간 BEV를 대체하기는 어려워 보이지만, 배터리가 어려움을 겪는 중·대형 트럭, 항공, 해운 및 고성능 차량 등 산업 분야를 탈탄소화하는 데 있어 이 다목적 에너지 운반체는 중요한 역할을 할 수 있습니다.

수소가 여전히 미래의 연료가 될 수 있는 이유를 알아보려면 여기를 클릭하세요.