스테인리스(STS) 제조 업계가 주요 전기차 부품에서 소재 채택 범위가 점차 확대되리라 기대하고 있다. 당장은 STS 연료 전지용 분리판 시장이 가장 큰 주목을 받고 있다. 연료전지용 분리판은 흔히 ‘금속분리판’으로도 불리는 수소연료전지의 핵심 부품이다. 수소연료전지는 외부에서 공급된 수소와 산소를 반응시켜 수소·전기차가 소비할 전기를 연속적으로 생산한다. 이 과정에서 분리판은 수소와 공기의 통로 역할을 하는 동시에 개별 셀(Cell)에서 생성된 전기를 연결하는 등 기계적 지지 역할도 수행한다. 아울러 분리판은 수소연료전지 스택의 핵심 부품 중 하나다. 스택은 수백 개의 단위 셀(cell)을 적층해 조립한 것으로 각 단위 셀은 연료극과 공기극으로 구성된다. 분리판은 연료극에 수소, 공기극에는 산소를 공급하는 채널 역할을 하며 스택을 구성하는 단위 셀(cell) 사이의 지지대 기능도 한다.
Poss470FC가 적용된 연료전지 스택
포스코 그룹의 경우 포스코모빌리티솔루션 STS사업실에 전용 스테인리스 소재인 Poss470FC를 공급하고 있다. 포스코모빌리티솔루션이 전기차에 적용되는 연료전지용 분리판을 제조·공급하고 있는 가운데 할아버지기업(포스코인터내셔널이 포스코모빌리티솔루션 지분 100% 소유)이자 STS 소재 공급사인 포스코가 전용 강재 공급에 열중하고 있는 것이다. 포스코모빌리티솔루션이 가공하고 있는 수소·연료전지 분리판 ‘Poss470FC’는 포스코의 고전도 스테인리스강으로 타 소재 대비 △내식성 △전도성 △내구성 △균일성 측면에서 우수한 성질을 나타내고 있다. 특히, ‘Poss470FC’는 0.1mm의 얇은 두께를 자랑한다. 이러한 비결은 포스코의 뛰어난 원소재와 포스코모빌리티솔루션의 표면처리 및 정밀 극박 압연 기술력 덕분이다. 또한, ‘Poss470FC’는 도금 과정에서 발생하는 환경 유해 물질을 피할 수 있어 친환경 소재로도 높은 평가받고 있다. 포스코그룹은 2006년부터 포스코기술연구원을 통해 수소전기차용 금속분리판 개발을 추진한 바 있다. 포스코 고유 강재인 ‘Poss470FC’를 기반으로 2018년부터 포스코모빌리티솔루션에서 분리판용 극박재 생산을 시작했다. 모기업인 포스코인터내셔널은 기업공개를 통해 “포스코모빌리티솔루션의 수소연료전지 분리판 생산능력을 2027년까지 약 1만톤(25만대 적용 가능) 수준으로 늘려나갈 계획이다”라고 공식 선언하기도 했다.
현대비앤지스틸의 연료전지용 STS 분리판 개념도
현대제철도 연료전지용 STS강 분리판 시장에 주목하고 있다. 모기업이 전기차 생산의 주요 기업인 만큼 소재 공급사로써 기술 개발과 제품 양산이 어느 정도 당연한 측면이 있다. 현대제철은 지난 20202년 3월부터 연 1만6,000대(넥쏘 모델 기준) 규모의 수소·전기차용 금속분리판 생산공장을 운영하고 있다. 현대제철은 현대차 그룹이 ‘수소 경제’로 전환을 추진함에 따라 스택용 금속분리판 공장을 증설할 계획이다. 올해 초 열린 콘퍼런스 콜에서 이성수 현대제철 모빌리티소재사업본부장은 “향후 버스와 트럭 등 수소·전기 상용차용으로 금속분리판 수요 증가가 예상되는 가운데 2023년부터 증설이 필요하다”라며 “고출력 및 고내구성 사향을 생산하기 위해 추가 증설을 검토하고 있다”라고 설명했다. 아울러 현대비앤지스틸도 창원 신소재개발팀을 통해 현대제철과 함께 연료전지 분리판 제품 연구 개발과 생산에 동참하고 있다. 현대비앤지스틸은 연료전지 분리판 국산화 및 개발 수요가 급증하고 있다는 판단하여 내식성과 성형성 등을 두루 갖춘 오스트나이트계 극박 STS를 통해 시장을 석권할 방침이다.