환경데일리 - 전기자동차 심장, 전지 기술력 지각변동

▲현대 전기자동차 전용 리스 상품 출시되면서 휘발유, 디젤자동차 소유자들을 유혹하기 시작하고 있다. 문제는 속도와 충 전인프라 확충이 시급하다. 국토교통부는 이를 위해 내년부터 일반 주유소 충전인프라 확충에 박차를 가하겠다고 밝혔다.  사진제공 현대모비스

[환경데일리 김민규 기자]전기자동차의 기술력이 해를 거듭할수록 급팽창하면서, 그 가운데 핵심 트랜드인 전지 산업이 요동치고 있다.

에너지를 품었다 움직이는 동력이 필요할 때 토해내는 전지는 약 150여년의 역사를 가지고 있다.

초창기에는 납축전지, 일명 사각통에 담긴 배터리의 발명으로 충전과 방전을 반복하는 이차전지 시장이 꽃피우기 시작했다.

이는 곧 자동차 산업과 함께 성장하면서 납축전지, 니켈계열 충전지, 리튬이온전지 등이 순차적으로 상용화로 자리매김했다.

이후 전기에너지 저장기술이 점점 가속도가 붙으면서 한층 가볍고 에너지밀도가 높은 리튬이온전지가 등장했다.

이를 기여한 분야가 휴대폰 등 휴대용기기의 확산이 중심이 됐다.

또한 산업용, 군사용, 가정용으로 사용처가 확대되면서, 배터리를 담는 본체가 스마트화되고 극소형화되면서 작은 전지들을 묶어 큰 용량으로 만드는 팩기술을 통해 전기자동차용 배터리로 사용되는 리튬 이온배터리는 전기자동차 성능 개선에 크게 기여했다.

▲현대모비스가 하이브리드 자동차(HEV), 플러그인 하이브리드 자동차(PHEV), 전기자동차(EV) 등 친환경 자동차의 핵심 부품인 배터리 관리시스템(BMS Battery Management System)을 획기적으로 개선한 신기술을 국내 최초로 개발했다. 사진제공 현대차그룹

극소형화 작은 전지 큰 용량 팩기술 리튬 이온배터리

휴대전화의 7000배 용량의 이차전지를 탑재하는 전기자동차의 확산으로 이차전지 시장이 더욱 확대는 자연스러운 시장현상으로 자리매김하고 있다. 

이미 리튬이온전지 시장은 IT기기를 중심으로 최근 3년간 두 배 이상 성장하고 있다.

더욱 촉발을 시키는 것은 대량생산을 통해 리튬이온전지 가격이 계속해서 낮춰지면서 덩달아 전기자동차 판매가격을 인하시키는 효과도 나타내고 있다.

이처럼 이차전지 제조기술력은 한국 LG화학, 삼성SDI,  SK이노베이션 등, 일본 파나소닉, 중국이 독점하고 있다고 봐도 과연이 아니다.

리튬이온전지 시장에서 각 제조사들은 전기자동차 메이커들과 협력을 강화하고 신규투자 확대, 인수 합병을 통해 가격 대비 기술 경쟁력을 치열한 각축전 양상이다.

최근 KB금융지주경영연구소 보고서에 따르면, 전기자동차로 인한 이차전지시장의 확대로 기존 제품의 성능개선 및 에너지 생산과 저 장을 위한 다양한 시도들이 활발하다고 분석 자료를 내놨다.

국내외 이차전지 생산 기업들은 수소연료전지, 나노플로우셀 등 전기자동차용 신규 에너지 공급 방식, 나트륨이온전지 등 리튬 이온전지의 대체 방안 연구, 플렉서블 이차전지 등 성능개선을 시도하고 있다.

LG화학, 삼성SDI,  SK이노베이션, 일본 파나소닉 각축전

리튬이온전지 시장은 한국과 일본, 중국이 세계시장을 주름 잡고 있으며, 이런 경쟁구도가 향후 전기자동차 시장에 대한 대응에 따라 변화될 것으로 전망되고 있다.

실례로, 글로벌 전자기업을 캡티브 마켓으로 보유한 국내기업들은 우수한 기술력을 바탕으로 글로벌 전기자동차 메이커들과의 협력 강화를 추진하고 있다.

캡티브 마켓은 계열사 내부 시장을 말하는데 삼성SDI 이차전지의 주요고객인 삼성전자가 그 대표성이다.

2016년 상반기 전기자동차 배터리 생산 10대 업체에 한국은 LG화학, 삼성SDI, SK이노베이션이 포함돼 있다. 

하지만 미완성 분야도 있다. 바로 아직까지는 핵심 부품 대부분을 일본으로 수입하는 형편이다.

마치, 박리다매 형식의 제조왕국을 꿈꿔 온 중국이, 세계 경제가 저상장시대로 내몰리면서 석유화학, 조선, 자동차 제조사, 해양 건설 플랜트에 위기감이 몰려온 것도 매우 흡사하다.

즉, 시장에서 매출이 증가할수록  대일 적자폭이 확대되는 구조다. 매출은 크지만 실질적으로 내부를 들려다보면 영업이익이 극히 적다는 지적이다.

일본의 반격도 만만치 않다. 이차전지 핵심 기술을 다수 보유한 일본은 한국에 뒤쳐진 리튬이온전지 시장에서 전기자동차시장 확대를 기회로 적극적 공략을 추진한 것으로 알려졌다.

전기자동차용 이차전지 분야의 선두인 파나소닉은 전기자동차의 새로운 패러다임을 구축한 미국 테슬라에 배터리를 납품하고 있다.

테슬라의 전기자동차에 사용될 이차전지 생산 공장인 기가팩토리에 지분 참여로 이차전지 시장의 헤게모니 장악을 도모하는 시장논리의 현실적인 접근방식이다.

전자부품 분야에서 세계 최고의 기술력을 가진 무라타제작소는 소니의 리튬이 온전지 사업을 매입, 자사의 슈퍼캐패시터 기술과 접목하려는 것도 시장의 흐름이다.

LG화학 관계자는 "우리는 세계 시장에서 전지로 점령지도는 줄지 않고 더욱 확산되는 것으로 플랜이 나온 만큼, 저비용으로 고효율을 내는 이차전지 시장은 박빙의 각축전이 예상된다."고 자신감을 피력했다.

SK이노베이션 전지 사업부문 관계자 역시 "그룹 차원에서 차세대 전략적인 전초기지가 이차전지 상품"라며 "우위적인 기술확보와 사업다각화(상업, 군사, 가정용 등)로 차별화된 노하우를 충분하게 채워진 상태다"고 말했다. 

대기환경 보호 자국 자동차산업 육성, 원유 의존도 축소

한편 2015년 글로벌 전기자동차 시장은 전년대비 104% 성장한 68만대 규모였다. 중국이 전년대비 343% 성장해 전체 판매의 49%를 차지, 이어 유럽 27%, 미국 18% 순이다. 아직 전체 자동차 시장의 1%가 되지 않는 규모이나, 각국 정부들의 강력한 정책이 시장 확대를 견인하는 중이다.

각국 정부는 각종 인센티브 제공과 인프라 투자를 통해 전기자동차 대중화를 자연스럽게 받아드리고 있다.

이런 현상은 대기환경 보호 뿐 아니라 자국 자동차산업 육성, 원유 의존도 축소 등 경제·정치적 목적과 더불어 보조금 지급, 세금 감면 등으로 실제 구매가격 하락을 유도하고 제조업자의 이윤을 보장되는 효과도 나타나고 있다.

금전적 지원 이외에도 차량 등록, 버스전용차선 이용 등 지역별 특성에 맞춘 편의 추가 제공도 전기차 구매력을 업그레이드 하고 있다. 또한 국가 차원의 충전인프라 구축을 통해 충전의 번거로움 해결 노력도 힘을 실어주고 있다.

파리신기후체제로 강화되는 자동차 관련 환경규제가 전기자동차 시장이 조성되고 기술 개발이 촉진돼 연비규제, 이산화탄소 및 배기가스 배출규제, 판매쿼터 등이 빠르게 확산된 상태다. 

각국의 환경규제들은 시간이 지날수록 강화되고 있어 전기자동차 판매 확대 없이는 규제 준수가 어려운 실정이다.

혹 경쟁력이 없는 업체는 벌금이나 판매제한 등의 규제로 도태될 수 있는 반면 반대의 경우에는 크레딧 판매 등을 통해 수익성 제고가 가능해 전기자동차 시장의 관련 업체들은 장기적 안목의 신속한 대응이 필요해진 것으로 '선택이 아닌 필수'가 되고 있다.

이같은 지속가능성은 자율운행자동차기술이 완성되면 그야말로 전기자동차 산업은 새로운 인류의 보편적인 이동수단의 가치를 끌어올리는 가교역할로 손색이 없다.

국내로 눈을 돌려 보면 현대 기아차, 쌍용자동차, 르노삼성 등이 부산하게 움직인 이유도 여기에 있다. 지금 신속한 대응이 없다면 국내 자동차 시장은 외국계 자동차완성업계들에게 90% 이상 내줄 수 밖에 없다.

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