[김필수 교수의 으랏車車車] “전기차·배터리업체, 춘주전국시대 연다”
[김필수 교수의 으랏車車車] “전기차·배터리업체, 춘주전국시대 연다”
  • 정수남 기자
  • 승인 2021.02.25 02:41
  • 댓글 0
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김필수 교수(대림대 미래자동차학부, 김필수자동차연구소장).
김필수 교수(대림대 미래자동차학부, 김필수자동차연구소장).

[이지경제=정수남 기자] 전기차 시대가 오고 있다.

올해부터는 전기차 전용플랫폼을 활용한 가성비 높은 전기차가 다수 출시 예정이라, 전기차 전성시대가 시작되기 때문이다.

현재 전기차는 보조금을 받아 구입해 내연기관차와 경쟁력이 상대적으로 떨어진다.

다만, 5년 후에는 보조금 없이도 전기차 구매가 가능해져 공도를 달리는 대부분의 차량이 전기차로 대체될 전망이다.

김필수 교수(대림대 미래자동차학부, 김필수자동차연구소장)를 이번 주 초 만났다.

- 현재 전기차는 내연기관차와 싸울 수 있는 체력을 키우고 있는데요.
▲ 전기차 가격은 내연기관차 대비 약 1.5~2배 높은 편입니다. 예전보다 저렴해졌다고는 하지만 여전히 전기차는 고가입니다.
완성차 기업이 대량생산 체제를 갖춰도 근본적으로 배터리 등 주요 부품가격을 내릴 수 없으면 차량 가격 인하는 한계가 있습니다.

- 테슬라가 최근 ‘배터리 데이’를 열고 자체적으로 배터리를 생산하겠다고 선언했는데요.
▲ 테슬라의 창업자이자 최고경영자이자 앨런 머스크가 향후 5년 이후에 자체적으로 배터리를 생산해 제작비용을 크게 낮춘다고 했죠. 가격경쟁력이 없으면 전기차 판매에 한계가 있어서 입니다.
현재 전기차 가격의 40%를 배터리가 차지합니다. 완성차 업체가 전기차의 다른 부품 가격도 낮추는 노력도 있어야 하지만 비중이 큰 배터리 가격을 낮추지 못한다면 경쟁력에 한계가 있습니다.
완성차 업체들이 배터리 가격을 낮추고 성능을 높이기 위한 각종 연구개발을 대거 진행하고 있는 이유입니다.

- 현존하는 가장 우수한 배터리는 리튬이온 배터리인데요.
▲ 에너지 밀도가 높고 크기도 상대적으로 작아 대부분의 전기차에 실리고 있습니다.
반면, 리튬이온 배터리의 취약점이 압력이나 충격을 받으면 열이 발생해 화재 가능성이 있다는 점입니다. 배터리는 불이 붙으면 열폭주 현상이 발생해 진화가 어려워, 대부분 차량이 전소됩니다.
지난해 국내에서 14건이나 전기차 화재가 발생했고, 현대차 코나 전기차도 화재로 전소됐죠. 해외 전기차 화재도 비슷합니다.
이 같은 위험 요소로 지난해 말 미국 애플은 2024년 출시할 애플카에 리튬인산철 배터리를 탑재하겠다고 선언했습니다. 이는 별도 설계를 통해 떨어지는 에너지밀도 등을 보강한 모노셀 형태의 배터리입니다.

테슬라는 최근 배터리데이를 갖고, 배터리 자체 생산을 천명했다. 테슬라 모델3. 사진=정수남 기자
테슬라는 최근 배터리데이를 갖고, 배터리 자체 생산을 천명했다. 테슬라 모델3. 사진=정수남 기자

- 이를 감안할 경우 완성차 업체와 배터리 업체가 종전 상생 관계에서 경쟁 관계로 변했다고 생각합니다만.
▲ 그렿죠. 현재 이들 업체는 에너지 밀도를 높이고 단시간에 급속 충전이 가능하며, 충전반복으로 수명이 줄지 않는 전고체 배터리를 개발하고 있습니다.
전고체 배터리는 열에 강해 화재가 발생할 가능성이 낮고, 배터리의 핵심부품인 전해질을 고체로 하기 때문에 안정성이 탁월합니다.
아직 전고체 배터리를 양산할 수 있는 기술은 없지만, 이들 기업들이 사활을 걸고 연구 중이라 3~4년 내에 양산 체제를 구축할 수 있을 것입니다. 전고체 배터리는 리튬이온 배터리보다 30% 이상 가격이 저렴합니다.
이럴 경우 안전하면서도 저렴한 배터리를 탑재한 전기차 보급이 급물상을 타겠죠? 아울러 전기차와 배터리 업체간 경쟁도 더욱 치열해 질 것이고요.

- 배터리 소재도 전기차 가격 인하 요인인데요.
▲ 배터리 소재는 양극재, 음극재, 분리막과 전해질 등입니다. 모든 부품이 중요하지만 배터리 가격의 40%를 차지하는 게 양극재입니다.
현재 니켈 코발트 망간이라고 하는 NCM 배터리가 핵심이라고 할 수 있는데, 고성능을 위한 니켈의 함유량을 높인 배터리입니다.
NCM622은 니켈 60%, 코발트 20%, 망간 20%를 갖고고 있습니다. 이후 NCM811, NCM9 0.5 0.5로 향상됐고, 최근에는 알루미늄을 첨가한 NCMA도 나왔습니다.
배터리 성능 개선이 전기차의 성능 개선을 뜻합니다. 현재 전기차에서 배터리는 절대적인 위치를 차지하고 있습니다.

- 완성차 업체와 배터리 업체도 경쟁하지만, 한국, 중국, 일본도 치열하게 싸우고 있는데요.
▲ 춘주전국 시대라 할 수 있겠네요. 세계 배터리 업계를 주도하는 기업들이 모두 이들 3국에 포진하고 있습니다.
우리의 LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK이노베이션이 업계 1위에서 6위 정도이고, 중국 CATL 역시 이들 기업과 업계 1~2위를 다투고 있고요. 여기에 중국 BYD와 일본 파나소닉도 상위 그룹에 이름을 올렸습니다.
배터리의 중요성이 때문에 국가간, 업체간 배터리 전쟁도 더욱 치열해지고 있습니다.

현대차 등 국산차 업체도 전기차 가격을 인하하기 위해 배터리 자체 생산을 서두를 전망이다. 현대차의 수소전기차 넥쏘가 서울 여의도 국회수소충전소에서 수소충전을 위해 대기하고 있다. 사진=정수남 기자
현대차 등 국산차 업체도 전기차 가격을 인하하기 위해 배터리 자체 생산을 서두를 전망이다. 현대차의 수소전기차 넥쏘가 서울 여의도 국회수소충전소에서 수소충전을 위해 대기하고 있다. 사진=정수남 기자

- 완성차 업체가 당분간은 기존 배터리 회사에 의존해야 할 것 같은데요.
▲ 급증하는 전기차 수요에 대응해 배터리 공급량이 늘겠지만, 완성차 업체도 자체적인 배터리 생산 체제를 구축할 것입니다.
기존 배터리 회사들도 이 같은 흐름을 인지한 만큼 차별화된 배터리 기술을 확보해 특화할 거고요. 전기차 하청이 상대적으로 용이해 배터리 회사도 전기차 생산을 고려할 수도 있습니다.
결국 운신의 폭이 내연기관차보다 훨씬 넓은 전기차는 영역 구분이 없는 치열한 약육강식의 시대를 열 것으로 보입니다.
배터리 제조가 고기술을 요하고, 고가인 만큼 제작사들은 자체적인 배터리 생산 체제 구축을 서두를 것이고, 전기차는 초등학생도 만들수 있을 정도로 쉽기 때문에 배터리 업체도 관련 시장에 투신할 것입니다.
결국 미래 모빌리티의 헤게모니는 배터리 독립을 누가 먼저 완성하는가가 결정할 것입니다.


정수남 기자 perec@ezyeconomy.com

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