[월간수소경제 박상우 기자] 일본 도요타자동차가 수소전기차 미라이에 탑재되는 스택으로 PEM 수전해 시스템을 개발했다.

도요타는 2021년 6월부터 일본 후쿠시마현과 수소 생산‧활용 모델을 발굴하는데 협력하고 있다. 그 일환으로 도요타는 덴소와 협력해 탄소다배출 공장의 탄소중립을 실현하기 위한 모델을 발굴하고자 이번 PEM 수전해 시스템을 개발했다.

이 시스템에는 2014년 12월에 출시된 1세대 미라이부터 사용된 셀이 적용됐다. 도요타는 1세대 미라이 출시 이후 약 700만 개 셀의 대량 생산 및 사용 실적이 반영됐기 때문에 신뢰성이 매우 높다고 설명했다.

스택 분리막에는 티타늄이 적용됐다. 8만 시간 가동 후에도 거의 동일한 성능을 유지하는 티타늄의 높은 내식성을 이용해 수전해 장비에 필요한 내구성을 향상시켜 장기간 안전하게 사용할 수 있도록 개발됐다.

또한 PEM 수전해 스택 생산 공정에서는 수소전기차 및 FC 스택 생산 설비용 FC 스택 부품의 90% 이상이 사용‧공유될 수 있다. 이를 통해 대량 생산이 널리 사용될 수 있는 비용 수준을 달성할 수 있다. 이뿐만 아니라 다년간 수소전기차 개발을 통해 축적된 기술과 지식, 경험을 활용해 개발기간을 획기적으로 단축시킨다.

해당 시스템은 시간당 0.8kg의 수소를 생산하며 수소 1kg 생산 시 53kWh의 전기를 쓴다.

해당 시스템은 일본 후쿠시마현에 있는 덴소(DENSO) 공장에 설치됐으며 이달 중 가동될 예정이다. 이 시스템에서 생산된 수소는 공장 내 가스용광로 중 1기에 연료로 공급된다. 이를 통해 수소생산‧활용 모델을 발굴하는데 도움이 될 것으로 도요타는 기대했다.

도요타는 오는 15일부터 17일까지 도쿄 빅사이트에서 열리는 FC EXPO 2023에서 해당 수전해 시스템에 사용되는 스택 및 기타 개념모델을 전시할 예정이다.