토요타자동차가 이와타니상사와 함께 2024년 10월 24일 수소 충전소에서 액체 상태로 차량에 수소를 충전하는 일본 최초의 실증 실험을 공개했다. 기체 상태에서 수소를 충전하는 것을 전제로 하는 기존 충전소에서도 액체 충전이 가능한 특수 장비를 개발했다고 밝혔다. 수소는 액체로 만들어지면 많은 에너지를 운반할 수 있다. 이를 통해 기존 인프라를 액체 수소로 더 쉽게 채울 수 있으며, 이는 수소 동력 자동차의 확산으로 이어질 것이라고 덧붙였다.

토요타는 이와타니 상사가 운영하는 아이치현 가리야시의 수소 스테이션에서 경주 참가를 통해 개발 중인 액체 수소를 사용하는 수소 동력 차량을 준비하고 실증 테스트를 실시했다고 밝혔다. 수소 충전소에서 액체 수소를 차량에 충전하는 것은 법으로 계획되지 않았으며 아이치현의 승인을 받아 수행됐다고 한다. 특수 장비를 사용하여 액체 수소를 채우고 운전자가 자동차의 액셀러레이터를 밟으면 엔진 시동이 걸린다.

토요타의 양산형 수소연료전지 전기차는 수소를 기체 상태로 충전해 연료전지의 연료로 사용한다. 개발 중인 수소 동력 자동차의 짧은 순항 거리를 극복하기 위해 에너지 효율이 높은 액체 수소의 사용을 모색하고 있다. 수소를 액체로 만들 때 부피는 약 1/800다.

기존의 수소 충전소는 가스를 충전한다는 전제 하에 구축되었으며, 액체 수소로 충전하기 위한 새로운 조치가 필요했다고 설명한다. 토요타와 이와타니는 액체 수소용 도관 부품과 이동식 충전 장치를 공동으로 개발했다고 밝혔다. 이동화하면 기존 운영 중인 수소충전소에서도 액화수소 충전에 유연하게 대응할 수 있게 된다는 것이다.

액체 수소를 충전하면 인프라의 효율성이 높아질 수 있다는 생각이라고 덧붙였다. 수소에 가스를 충전하는 것을 전제로 한 기존 스테이션에서도 탱크에 액체 상태로 저장하는 경우가 많다. 이와타니 상사의 경우 전국 51개 충전소 중 80%가 수소를 액체 탱크에 저장하고 있다.

저장된 액체 수소를 기체로 변환하려면 기화기 및 압축기와 같은 대규모 장비와 에너지 및 설치 공간이 필요하다. 액체 수소를 자동차에 직접 충전할 수 있다면 이러한 대형 장비는 필요하지 않을 것이다.

액체 수소는 영하 253도에서 관리해야 하며, 이를 처리하기 위해서는 첨단 기술이 필요하다. 에너지 손실도 발생할 수 있다. 양사는 이번 시범 실험에서 얻은 충전 시간, 손실 등의 데이터를 분석해 향후 장비 개선 방안을 검토할 예정이라고 밝혔다.


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