|
.
2015-산업이슈-04(2015.04.09) 해외경제연구소 세계 친환경 자동차 산업 동향
< 요약 >
I. 친환경 자동차 개요 1 II. 세계 친환경 자동차 시장 동향 9 Ⅲ. 친환경 자동차 벨류체인별 동향 11 IV. 국내 친환경 자동차 산업 현황 22 V. 시사점 및 결론
확인 : 팀 장 이윤관 작성 : 선임연구원 강정화 한국수출입은행
< 요약 > □ 미래 자동차산업 변화의 키워드는 연비와 친환경 ? 각국 정부가 관련 규제를 강화함에 따라 자동차 산업의 지형은 연비와 친환경 기준에 따라 변화하고 있음. □ 주요 국가들은 자동차 연비 규정 및 이산화탄소 배출량 허용기준을 강화하면서 친환경 자동차 생산을 장려 ? 미국은 평균연비 목표를 2025년까지 54.5mpg(23.2㎞/ℓ)로 정하고, 2016년까지 평균연비를 35.5mpg(15.1㎞/ℓ)로 강화 ? EU는 주행거리당 CO2 배출량을 2015년까지 125g/km, 2020년까지 95g/km, 2025년까지 70g/km로 감축 □ 2014년 기준 세계 친환경자동차(HEV, PHEV, EV, 수소연료전지차) 판매 대수는 285만대 ? 친환경 자동차 중 하이브리드 자동차가 234만대가 생산되어 전체 친환경 자동차 중 82%를 차지
□ 2015년 세계 자동차 생산 대수는 9,690만대로 예상되며, 이 중 친환경 자동차 생산대수는 389만대에 달할 전망 ? 2020년 친환경 자동차 판매 대수는 약 1,600만대에 달할 전망 - 2020년 하이브리드 자동차는 1,000만대 넘어서 약 1,255만대가 판매될 것으로 예상되며, 플러그인 하이브리드 자동차 시장은 226만대 시장을 형성할 것으로 전망됨. - 2020년 세계 전기차 시장 규모는 116만대에 달할 것으로 예상 □ 전기차 시장의 확대 관건은 배터리 가격과 용량 증가이며, 전기차 시장 성장 가속화를 위해선 $200~300/kWh까지 하락해야 함. ? 2009년 $1,100/kWh에 달했던 배터리 가격이 2013년 $700/kWh까지 하락했으며, 2~3년 내에 $500/kWh까지 하락할 전망 □ 전기차 시장은 제조기술 난이도가 낮아 진입장벽이 높지 않으나 많은 투자비가 요구되며, 중소업체는 브랜드 인지도, 가격 경쟁력, 전기차 상용화 시기까지 생존가능성이 낮음. ? 화석연료 차량에는 약 3만개 이상의 부품이 필요하나 전기차는 필요 부품의 수가 18,900개에 불과해 시장 진출이 용이 1.1.1. ? Tesla사의 성공에도 불구하고 세계 전기차 시장은 기존의 완성차 기업들을 중심으로 재편될 전망 - Tesla사의 경우 완성도 높은 기술력에도 불구하고 여전히 북미시장에서 판매망 확보에 어려움을 겪고 있는 것처럼 기존 완성차 기업들의 시장 지배력이 높은 상황 □ 배터리를 제외한 모터, 인버터, 컨버터 등의 국낸 친환경 자동차 기술 수준은 아직 낮은 상황 ? 국내 전지 제조기술은 경쟁력을 확보하고 있으나, 소재기술은 선진국 대비 30~40% 수준 1.1.1. ? 전기동력 시스템, 모터는 선진국 대비 80% 수준의 기술력 보유 □ 친환경 자동차로의 전환은 거스를 수 없는 대세이나, 속도가 문제 ? 2020년 배터리 가격이 $200~300/kWh 도달할 것으로 예상돼, 2020년 이후 내연기관 자동차와의 본격적인 경쟁이 가능할 전망 □ 친환경 자동차의 기술경쟁력은 배터리, 모터 등 핵심부품에 집약되어 있으며, 산업경쟁력 확보를 위해선 부품·소재 기업 육성이 필요 ? 국내 친환경 자동차 부품기업들의 가장 큰 애로사항은 시장정보 및 기술개발 지원 부족으로 공공부문의 도움이 필요 - 중소 부품업체들은 자동차 산업 변화 전망, 해외 시장 정보, 기업별 동향 등에 대한 조사여력이 부족하므로 산업계와 공공기관의 연구 필요 - 산업생태계 활성화를 위한 Test-bed 시장 활성화를 위한 정부 지원 확대가 필요
I. 친환경 자동차 개요 1. 친환경 자동차의 성장 Driver □ 미래 자동차산업 변화의 키워드는 연비와 친환경 ? 각국 정부가 관련 규제를 강화함에 따란 자동차 산업의 지형은 연비와 친환경 기준에 따라 변화하고 있음. □ 주요 국가들은 자동차 연비 규정 및 이산화탄소 배출량 허용기준을 강화하면서 친환경 자동차 생산을 장려 ? 미국은 평균연비 목표를 2025년까지 54.5mpg(23.2㎞/ℓ)로 정하고, 2016년까지 평균연비를 35.5mpg(15.1㎞/ℓ)로 강화 1] - 평균연비가 기준치 초과시 완성차 업체 및 수입회사에 벌금이 부과되며 2016년 이후 최대 25,000달러까지 벌금을 부과하는 법안 추진 중 ? EU는 주행거리당 CO2 배출량을 2015년까지 125g/km, 2020년까지 95g/km, 2025년까지 70g/km로 감축 □ 각국 정부는 전기차를 신성장 산업으로 육성하기 위해 R&D 투자, 보조금, 세제혜택 등 정책적 지원을 통해 전기차 보급 확대 추진 ? 미국은 오바마 정부의 그린 뉴딜 정책하에 전기차 개발 관련 프로젝트에 24억달러를 지원2]하고 2015년까지 전기차 백만대 보급 추진 - 전기차 보급 확대를 위해 2015년까지 연방정부의 차량 전부를 그린 자동차로 전환할 계획 ? 중국은 2020년 전기차 5백만대 보급을 목표로 전기차 개발과 보급에 1,000억RMB(약 17조원) 지원 - 전기차 시범도시는 2009년 13개 도시에서 2010년 25개 도시로 확대 1]기업 평균 연비 기준(Corporate Average Fuel Economy) 2]전기차와 충전 인프라 사업에 4억달러, 배터리와 부품을 생산하는 업체에 15억달러, 전기자동차에 필요한 부품 제조업체에 5억달러 지원 2. 친환경 자동차 시스템 개요 □ 전기자동차는 일반 내연기관 자동차와 달리 배터리, 전기모터, 인버터/컨버터, BMS(Battery Management System) 등으로 구성되어 있음. ? 배터리 : 재충전이 가능한 2차전지가 이용되며 전기자동차의 성능·가격에 가장 큰 영향을 미침 ? 전기모터 : 배터리를 통해 구동력을 발생시킴. ? 인버터/컨버터 : 직류와 교류를 변화시키는 역할 ? BMS(Battery Management System) : 배터리 관리시스템으로 배터리의 충전·방전 조절, 전압·전류·온도 감시, 냉각 제어 등을 수행 < 전기차 관련 주요 부품 및 제품 >
자료 : 현대자동차
□ 전기자동차는 전기에너지의 사용비중에 따라 하이브리드 자동차, 플러그인 하이브리드 자동차, (순수) 전기자동차로 분류됨. 1.1.1. ? 하이브리드 자동차(HEV: Hybrid Electric Vehicle)는 기존 차량에 전기모터와 배터리가 추가 장착되며 주행상태에 따라 내연기관과 전기모터를 적절히 작동시켜 연비를 향상시킴. - 기존 내연기관 자동차 대비 연비가 높고 공해물질 및 이산화탄소 배출량이 적은 것이 장점이며 별도의 충전 인프라가 필요하지 않음. - 도요타 프리우스, 혼다 시빅이 대표 차량임. ? 플러그인 하이브리드 자동차(PHEV: Plug-in Hybrid Electric Vehicle)는 하이브리드 자동차보다 대용량의 배터리를 사용하여 전기를 주 동력원으로 사용 - 배터리 방전시 화석연료로 주행하며 외부에서 직접 배터리 충전이 가능 - 2010년 출시된 GM Volt가 대표 차량으로 현재 미국에서 판매 중 ? (순수)전기자동차((B)EV: (Battery) Electric Vehicle)는 내연기관 없이 모터와 배터리로 구성되며 주행시 오염물질 및 CO2의 배출이 없음. - 최초의 순수 전기차는 2009년 출시된 Tesla의 Roadster이며, 이후 미쓰비시 iMiev(2009.9), 닛산 Leaf(2010.9) 등이 출시됨. □ 수소연료전지차는 전기를 이용해서 자동차를 구동하는 원리는 전기차와 같으나 전기를 만드는 방식이 전기차와 다름. ? 수소연료전지차는 연료전지로부터 생산된 전기로 구동되는 차량 - 모터에서부터 바퀴에 이르는 구조는 전기자동차와 같으나 전기차와 달리 저장된 전기를 사용하는 것이 아니라 직접 전기를 만들어 모터를 활용하여 동력을 전달하는 차량 ? 수소연료전지차의 내부 구조는 전기를 생성하는 연료전지, 수소를 저장하는 수소탱크, 차량 구동에 필요한 주변장치들로 구성됨. ? 원가와 성능 결정 측면에서 가장 큰 비중을 차지하는 3대 핵심 부품은 연료전지, 운전장치, 수소탱크 ? 연료전지는 내부 스택의 에너지 효율에 의해 차량 연비를 결정하며, 자체 충/방전 가능 횟수에 따라 차량 내구성 관련 성능을 좌우 ? 운전장치는 연료전지에 필요한 수소 및 공기 공급 역할을 담당하며 연료전지의 효율적 구동에 영향을 주며, 수소탱크는 고압화를 통한 수소 저장 부피 확대를 통해 차량 주행 거리를 결정 ? 3대 핵심 부품들은 수소연료전지차 가격의 40% 이상을 차지하며 현재 수소연료전지차의 높은 가격을 형성하는 주요 요인으로 작용 ? 향후 해당 부품들에 대한 큰 폭의 원가절감 달성 여부에 따라 수소연료전지차 보급이 활성화될 것으로 전망 < 친환경 자동차 분류 >
자료 : 한국자동차산업연구소
<친환경 자동차 가격 및 성능 특성>
자료 : EVObession, LG경제연구소
<수소연료전지차 주요 구성요소> 자료 : 한국자동차산업연구소
<수소연료전지차 밸류체인> 
자료 : 한국자동차산업연구소
3. 주요 국가 지원정책 □ 미국은 경기부양법안 계획의 일환으로 친환경차 보급 촉진 프로그램을 운영 중이며, 2015년까지 전기차 100만대 보급 추진 ? 2009년 차세대 전기차 및 배터리 제조·개발에 24억 달러 투입 발표, 2011년 초 80억 달러 규모의 전기차 지원 강화 방안을 발표 - 자국내에서 전기차를 생산할 경우 국적에 상관없이 완성차업체에게 지원금 지급하며 닛산 16억 달러, 테슬라 4.7억 달러 등을 지원함. - 전기차 판매 장려를 위해 전기차 구입시 1인당 최대 7,500달러 지원하며, 전기차 관련 인프라 투자 및 구축과 관련된 단체에 총 2억 달러 지원 예정 - 정부기관의 구매차량 약 4만대를 전기차로 대체할 계획임. □ EU는 전기차 인프라 구축과 재생에너지 개발에 50억 유로를 지원할 계획이며, 독일이 가장 적극적인 전기차 지원 정책을 보유함. ? 독일은 2009년 ‘Electro-mobility’ 개발 계획을 수립하고 2020년까지 전기차 백만대 보급 추진 - 시장준비(2009~2011), 시장형성(2011~2016), 대량양산(2017~2020) 3단계로 나누어 단계별로 배터리·차량기술 개발, 인프라 구축, 법·제도 개선, 시장개발 등을 추진 - 전기차 기술 개발을 위해 독일정부는 2011년까지 5억 유로, 업계는 매년 200억 유로/년을 투자할 계획이며, 함부르크, 뮌헨 등 7개 지역을 전기차 시범운영지역으로 선정하여 시범운영 중 ? 유럽은 2015년까지 자동차 이산화탄소 배출량을 130g/km 수준을 목표로 하고 있으며, 2020년 95g/km까지 강화할 계획 - 이를 위반시 막대한 벌금을 부과할 예정으로 주요 완성차 기업들은 현재 약 25% 가량 평균 연비 개선이 필요하지만 단순 엔진 개량 및 차량 경량화만으로는 대응이 어려운 상황 1.1.3. - 이에 대한 해결 방안으로 전기차 및 플러그인 하이브리드 생산에 대한 필요성이 높아질 수 밖에 없는 상황 <미국 연비 기준 및 유럽 이산화탄소 배출량 기준>
자료 : 업계 자료, ICCT
□ 중국은 전기차를 2015년까지 백 만대, 2020년까지 5백 만대 보급할 계획이며, 전기차 개발을 적극적으로 추진 중 ? 2010년부터 전기차 구입시 최대 6만 RMB, 플러그인 하이브리드 자동차 구입시 5만 RMB를 지원해주는 정책을 중국내 5개 도시에서 시행 중 - 상해, 창춘, 선전, 항저우, 허페이에서 시행중이나 지원 사례는 많지 않음. ? 2011년 ‘자동차와 전기차 산업발전계획(2011~2020)’을 발표하고 향후 10년 동안 1,000억 위안(약 17조원)을 전기차 개발과 보급지원에 투입 예정 - 기술개발 및 산업화 연구에 500억RMB, 전기차 시범실시지역 확대에 300억 RMB, 전기차 부품 지원에 100억 RMB, 시범도시의 전기차 인프라 건설에 50억 RMB가 사용될 예정임. <중국 전기차 보조금 지원 정책>
□ 일본은 2020년까지 전기차 50만대 보급을 목표로 전기차 보급 및 충전 인프라 구축을 위해 90억엔/년을 투입 예정 ? 11개 도시에서 실증사업을 진행하고 있으며, 전기차 구입시 대당 최고 139만 엔의 보조금을 지원함. - 우체국차량 2만대를 전기차로 교체할 계획이며, 전기차에 대한 보험, 금융비용, 주차비 할인 프로그램 운영 중 □ 국가별로는 미국, 중국이 전기차 관련 R&D 투자에 가장 적극적이며, 전기차 구매 지원금은 덴마크가 가장 높은 수준 ? R&D 투자가 가장 높은 국가는 미국으로 22,260백만 유로를 투자하여 중국 투자비(3,373백만 유로) 대비 6.6배 높음. ? 신차 가격대비 전기차 구매 보조금 비중은 덴마크가 최대 36%, 일본 15%, 아일랜드 13%, 중국·포르투갈 11% 순으로 지원
<국가별 전기차 관련 R&D 투자비 및 전기차 구매 보조금> 
* R&D 투자비는 2015년까지 투자비이며, 전기차 구매 지원금은 2011년 1월 기준 자료 : McKinsey
II. 세계 친환경자동차 시장 동향 □ 2014년 기준 세계 친환경자동차(HEV, PHEV, EV, 수소연료전지차) 판매 대수는 285만대 ? 2014년 세계 자동차 생산대수는 9,050만대로 추정되며, 이 중 친환경 자동차는 약 3%를 차지 - 일반 승용차 8,574만대, 상용차 190만대로 전체 자동차시장에서 화석연료를 사용하는 비중이 97%에 달해 아직까지 친환경 자동차시장은 초기단계 - 친환경 자동차 중 하이브리드 자동차가 234만대를 차지하여 전체 친환경 자동차 중에서 82%를 차지 ? 이산화탄소 배출이 없는 전기차 및 수소연료전지차는 수요가 서서히 생겨나고 있으며, 전기차는 전년대비 65% 증가한 23만대가 판매됨. □ 2015년 세계 자동차 생산 대수는 9,690만대로 예상되며, 이 중 친환경 자동차 점유율이 4%를 차지할 전망 ? 하이브리드 자동차 생산 대수는 전년대비 34% 증가한 314만대, 플러그인 하이브리드 자동차는 전년대비 49% 증가한 42만대, 전기차는 39% 증가한 33만대가 생산될 전망 ? 수소연료전지차의 경우는 여전히 시험 생산단계에 머무를 전망 ? 2015년 저유가 상황으로 인해 올해 친환경자동차 판매 대수가 예상치를 하회할 가능성이 있으나, 그 폭은 크지 않을 전망 - 저유가 상황이지만 향후 유가가 다시 상승 반전될 가능성이 존재하며, 고연비 자동차에 대한 시장 수요는 여전히 강해 친환경자동차로 넘어가는 추세적 흐름에는 큰 영향이 없을 전망 □ 2020년까지 친환경자동차 성장률은 연평균 20% 이상의 고성장세를 지속할 전망 ? 2020년 친환경자동차의 시장점유율은 13%로 높아질 전망이며, 이중 10%는 하이브리드 자동차가 차지할 전망 ? 친환경자동차 중 전기차 및 수소연료전지차의 경우 배터리 성능 및 가격과 충전 인프라 문제 해결이 시장 확대의 선결과제임. - 가장 친환경자동차로 평가받고 있는 전기차 및 수소연료전지차는 여전히 해결해야할 기술적 문제가 존재 - 전기차의 경우 현재 기술 수준으로 1회 충전이 200km 미만의 주행거리와 생산원가의 절반 가까이를 차지하는 배터리 원가 절감이 보급 확대에 가장 큰 걸림돌로 작용 - 수소연료전지차의 경우 여전히 내구성과 안정성에 대한 신뢰도가 확보되지 않은 상황이며, 수소 충전소와 같은 인프라 구축에 문제도 국가차원의 지원이 필요 ? 2020년 친환경 자동차 판매 대수는 약 1,600만대에 달할 전망 - 2020년 하이브리드 자동차는 1,000만대 넘어서 약 1,255만대가 판매될 것으로 예상되며, 플러그인 하이브리드 자동차 시장은 226만대 시장을 형성할 것으로 전망됨. - 2020년 세계 전기차 시장 규모는 116만대에 달할 것으로 예상 - 수소연료전지차의 경우 2020년에도 약 6,000대 수준에 불과할 전망
Ⅲ. 전기차 밸류체인별 동향 1. 전기차 밸류체인 □ 전기차 밸류체인은 배터리, 파워트레인(모터, 전력관리/제어 시스템), 전기차 생산, 충전 인프라로 구성 ? 투자비는 전기차 생산, 배터리, 모터 부분이 높으며 영업이익률은 전력관리/제어 시스템(13.8%) 부분이 높음 - 영업이익을 창출하는 회사 기준으로는 전력관리/제어 시스템(21.4%), 배터리(9.6%) 부분이 높음 - 전기차 사업은 초기 시장단계로 높은 투자비 대비 매출액이 작아 영업이익률이 낮으나 규모의 경제 달성시 이익률이 개선될 것으로 예상 < 전기차 밸류체인 > 
* 영업이익률(2010)은 주요 증시에 상장된 145개 기업중 시총 50백만달러 이상 기업 기준, 괄호안의 영업이익률은 영업이익이 “+” 인 기업 기준 / 자료 : New Energy Finance
2. 배터리 □ 배터리는 배터리 셀, 모듈, 배터리관리시스템(BMS), 냉각장치로 구성 ? 배터리 셀이 모여 모듈이 되고, 모듈이 모여 최종 배터리 팩을 구성 - 배터리 셀은 양극3], 음극4], 전해액5], 분리막6], 덮개로 구성됨. - 배터리 팩에는 배터리의 상태를 측정하고 통제하는 배터리 관리시스템과 냉각장치가 부착됨.
3]외부도선으로부터 전자를 받아 양극활물질이 환원되어 리튬이 이온화되는 부품 4] 음극 활물질이 산화되면서 도선으로 전자를 방출하는 전극 5] 리튬이온이 양극과 음극 사이를 오갈 수 있도록 해주는 물질 6] 양극과 음극의 전기적 접촉을 막는 다공성 막 <배터리 구성요소> 
자료 : 자동차 경제
□ 전기차 시장의 확대 관건은 배터리 가격과 용량 증가이며, 전기차 시장 성장 가속화를 위해선 $200~300/kWh까지 하락해야 함. ? 배터리는 전기차 생산원가의 가장 큰 비중(40~50%)을 차지하며, 전기차의 가격, 주행거리 등을 좌우하는 핵심 부품임. ? 2009년 $1,100/kWh에 달했던 배터리 가격이 2013년 $700/kWh까지 하락했으며, 2~3년 내에 $500/kWh까지 하락할 전망 - 소재 업체 다각화를 통한 배터리 생산원가 절감과 대량 양산을 통한 규모의 경제를 실현할 경우 2020년 배터리 생산단가는 $200/kWh 초반대로 떨어질 전망 ? 배터리 성능이 향상될 경우 kWh당 가격이 하락할 뿐만 아니라 주행거리까지 증가 - 현재 국내 기업들은 60A급 중대형 전지 용량을 2016년 90A까지 늘리는 것을 목표로 개발을 진행 중 1.1.1. - 실제로 Tesla 뿐만 아니라 GM, BMW 등은 현재 성능 대비 약 2배 가량 개선된 전기차를 2~3년내 출시할 예정
<전기차용 배터리 가격 추이 및 전망> 자료 : SNE
□ 현재 전기차용 배터리로 리튬이차전지가 가장 널리 사용되고 있으며, 향후에도 배터리 분야 핵심부품으로 위치를 공고히 할 전망 ? 과거 니켈수소 전지가 Toyota 프리우스에 사용되었으나, 성능 한계로 인해 현재는 리튬이차전지로 대체되는 추세 ? 여러 전기차용 배터리가 테스트되고 있으나, 주도 기술은 리튬 배터리가 최적의 솔류션으로 자리매김함. ? 2013년 기준 리튬 배터리 시장규모는 152억 달러이며, 이 중 전기차용 리튬 배터리 시장 규모는 약 30억 달러 - 2018년 전기차용 리튬배터리 시장은 100억 달러 규모로 성장할 전망 <전기차용 리튬배터리 시장 현황 및 전망> 
<국내 리튬 배터리 기업 동향>
□ 배터리 사업자는 완성차 회사들과 전략적 협력관계를 구축하여 단기적으로는 수요처 확보, 장기적으로는 규모의 경제 달성 추구 ? 일본 완성차 업체는 순수 전기차 중심이며, 배터리 회사와 합작법인을 설립 - 닛산은 NEC와 Automotive Energy Supply Corp., 미쓰비시는 GS Yuasa와 Lithium Energy Japan을 설립 ? 미국 및 유럽 완성차 업체는 플러그인 하이브리드 중심이며 배터리 회사들과 공급계약을 체결 - GM은 LG화학, A123 등과 배터리 공급계약 체결 <주요 배터리-완성차/부품회사 합작법인 현황>
<60A 급 중대형 리튬 배터리 월 30만 셀 생산기준 예상 투자비> 자료 : 하이투자증권
3. Power Train □ Power Train은 동력전달장치로 모터와 인버터/컨버터 등으로 구성됨. ? 모터는 엔진을 대체하여 자동차 구동을 가능하게 하며 하이브리드 차량에 엔진과 같이 장착되어 엔진 보조 역할 수행 - 전기차 원가의 20%를 차지하며 25kW~100kW급까지 다양한 제품군 형성 ? 인버터는 직류를 교류로, 컨버터는 교류를 직류로 변환해줌. - 인버터는 전기차 원가의 23%를 차지하며 고용량, 소형/경량화가 중요 - 컨버터는 전기차 원가의 7%를 차지하며 내구성 및 신뢰성 확보가 중요 ? 파워트레인 업체들은 장기간 완성차 업체들과 장기 계약을 통해 부품을 공급해왔으며, 이는 전기차에도 동일하게 적용될 것으로 예상 - 부품 구매시 공급의 안정성과 생산 능력이 중요한 평가 요소가 됨에 따라 기존 완성차 업체에 납품하는 업체들이 주요 공급사로 남을 가능성이 높음.
4. 전기차 생산 □ 전 세계적으로 30여 개 신규업체와 기존 완성차 업체가 시장에서 경쟁하고 있으며, 완성차 업체와 신규 전기차 회사와의 제휴 확대 ? 전기차 전문회사는 기술수준, 사업모델 등에 따라 고가 자동차 시장을 공략하는 Tesla, Fisker, 저가 시장을 공략하는 Think, REVA 등이 있음. - Tesla(미국), Fisker(미국)은 전기차 기술력을 기반으로 고가의 스포츠카, 럭셔리 세단 시장을 공략 - Think(노르웨이), REVA(인도) 등 기술력이 다소 부족한 회사들은 저가·경량형 자동차 시장을 Target market으로 선정 - Coda(미국)은 자동차 업계의 DELL을 표방하며 마케팅, 핵심 기술개발 등에 집중하고 생산은 중국 등에 아웃소싱함. ? 기존 자동차 회사들은 시장 점유율, 기술수준 등에 따라 중점 차종이 다르나 전기차 시장의 성장성에 주목하고 생산계획을 발표하고 있음. - 도요타는 하이브리드 차량 중심이며 하이브리드 차에서 뒤진 GM은 플러그인 하이브리드 차를 중점 차종으로 선정 - 닛산, 미쓰비시 등 2nd Tier 회사들은 순수 전기차 중심으로 시장 규모가 큰 일반 자가용 시장을 우선 공략 ? 다임러, 도요타 등은 전기차 전문회사와 전략적 협력관계를 구축 및 인수를 통해 조기 시장진입을 추진 - 다임러는 Tesla의 지분 10% 인수하고 기술협력 추진 (2009) - 도요타는 Tesla의 지분 3%를 인수하였으며 도요타 스포츠 유틸리티차량(SUV)의 전기차 모델을 2012년까지 공동개발 예정(2010) - 쌍용차를 인수한 마힌드라는 REVA 인수후 전기차 분야 입지 강화 □ 현재 시장은 일본(닛산), 미국(GM), 중국(BYD) 업체가 시장을 선도 ? 닛산 Leaf, GM Volt는 판매지역 확대 및 생산설비 증설을 추진 - Leaf의 판매지역은 2010년 미국, 일본에서 2011년 유럽으로 확대되며, 미국 에너지부의 지원(14억불)으로 미국내 전기차 생산규모를 연 15만대로 확대 <2014년까지 출시된 전기차 현황>
□ 전기차 시장은 제조기술 난이도가 낮아 진입장벽이 높지 않으나 많은 투자비가 요구되며, 중소업체는 브랜드 인지도, 가격 경쟁력, 전기차 상용화 시기까지 생존가능성이 낮음. ? 화석연료 차량에는 약 3만개 이상의 부품이 필요하나 전기차는 필요 부품의 수가 18,900개에 불과해 시장 진출이 용이 - 중국 BYD는 배터리업체로 중국 자동차 회사 인수 후 전기차 시장에 진출 - Tesla는 영국 로터스사의 차체, 대만산 모터, 일본산 전지를 구매하여 미국 공장에서 조립 판매 ? Tesla사의 성공에도 불구하고 세계 전기차 시장은 기존의 완성차 기업들을 중심으로 재편될 전망 - Tesla사의 경우 완성도 높은 기술력에도 불구하고 여전히 북미시장에서 판매망 확보에 어려움을 겪고 있는 것처럼 기존 완성차 기업들의 시장 지배력이 높은 상황 ? 2011년에는 영국 Modec, 노르웨이 Think Global 7]등이 파산하였으며 CT&T는 법정관리를 신청 ? 전기차 회사의 지분 투자를 통해 수요처 확보 및 제조경험을 축적하려던 중소 배터리 기업의 전략은 수정이 필요 - 전기차 시장은 완성차 기업들이 주도할 것으로 예상되며, 새롭게 열린 전기차 시장의 부품 기업과의 협력관계 재편이 일어날 전망 7]Think Global은 러시아 재벌이 인수한 후 Electric Mobility Solution으로 사명을 변경하고 2012년부터 전기차 생산을 재개할 계획임
<내연기관 및 전기차 부품 수 비교>
5. 전기차 충전인프라 □ 전기차 충전 방식은 가정용 충전, 급속충전, 배터리 교체 등 다양한 충전 방식이 등장 ? 가정용 충전은 가정, 빌딩의 주차장에서 취침시간, 근무시간 등에 충전이 이루어지며 충전시간은 6~8시간이 소요됨. - 전기차 충전의 가장 보편화된 방식으로 예상 ? 급속충전은 도로에 설치된 충전소가 높은 전압과 전류를 공급할 수 있는 충전설비를 갖추어 충전시간을 30분 이내로 단축시킴. - 운전자가 주행중 배터리가 소모되었을 때 잠시 들려서 충전을 하는 형태로 주유 시간 대비 많은 시간이 소요되는 점이 단점 ? 배터리 교체는 충전소에 방전된 배터리를 반납하고 충전된 배터리로 교체하는 방식으로 약 5분이 소요 - 이스라엘의 Better Place가 추진하는 방식으로 배터리를 리스(Lease)로 판매 - 자동차 배터리의 표준화가 이루어지지 않으면 충전소가 다양한 차종의 배터리 재고 부담을 짐. □ 전기차 충전사업은 소규모·전문화된 기업 중심이었으나 최근 대기업들이 시장에 관심을 표출하면서 전문사업자들과 협력관계를 구축 중 ? 2010년부터 대기업들은 전문사업자들과 협력관계 구축을 통해 스마트 그리드8] 사업기회와 연계된 전기차 충전 솔루션 확보를 추진 8] Smart Grid.(지능형 전력망). 전력망에 IT기술을 융합하여 전력 공급자-소비자간 양방향·실시간 정보를 교환함으로써 에너지 효율을 최적화시킴 - 스위스 엔지니어링 기업인 ABB는 미국 Ecotality에 천만달러를 투자하고 북미 시장에 진출하였으며, 네덜란드 전기차 급속 충전기 업체인 Epyon 인수를 통해 전기차 충전 솔루션을 확대 - GE는 Better Place와 금융·기술 파트너쉽을 체결하였으며 이를 통해 GE는 금융을 제공하고 자사의 충전시스템을 Better Place의 서비스 네트워크와 호환 추진 ? 전력사업자들은 자체 브랜드 충전기를 개발하는 등 충전기 설치 및 충전 Infra 관리를 사업기회로 보고 있음. - 독일 E.On과 RWE는 자체 브랜드 충전기를 개발하며, 충전기 설치 및 충전 인프라 관리 사업 추진 - 미국 NRG Energy는 충전소 설치 및 전기차 전용 요금제를 출시 □ 충전기 사업자들은 자동차 회사들과 협력관계 구축을 통해 가정용 시장 점유율 확대를 추진 ? GM, 닛산은 충전기 제조·설치 사업자(SPX, AeroVironment)와 협력하며, 포드, 미쓰비시는 전자제품 유통기업인 Best Buy9]를 판매 사업자로 선정 - 미국은 전기차 구매시 가정용 충전기가 옵션 사항으로 포함되어 있어 소비자가 별도 구매하는 경우가 많지 않을 것으로 예상 □ 각국 정부 주도로 전기차 보급 확대를 위해 전기차 충전인프라 확대사업이 추진중 ? 미국은 스마트 그리드와 전기차 충전 인프라 사업을 연계하여 추진 - 정부 주도로 2개의 전기차 충전 인프라 사업 10]을 추진중이며 2011년까지 4,600개, 향후 10년내 총 22,000개 충전소 설치 예정 ? 일본은 2009년부터 전기차 충전 실증사업을 추진 중이며, 전기차 충전시스템 협회인 차데모(CHAdeMO)를 설립하고 급속 충전 표준을 개발 - 차데모는 도요타, 닛산, 미쓰비시 등 자동차 기업과 도쿄전력 등 일본 기업이 주축으로 독일 보쉬, 프랑스 푸조 등 해외 기업들도 참여하고 있음. - 2010년 12월에는 동 표준을 미국에서도 사용하기로 함. ? 중국은 국가전력망공사(중국 북부)와 중국남방전력망(중국 남부) 주도로 전기차 충전 사업을 추진 중 - 국가 전력망공사는 2015년까지 4,000개, 2020년까지 10,000개의 충전소 설치 추진 중 9] Best Buy는 전기 스쿠터를 판매중이며 전기차와 관련 기기 판매를 추진 10] The EV Project, ChargePoint America
IV. 국내 친환경 자동차 산업 현황 1. 전기차 산업 육성 정책 □ 2015년 글로벌 그린카 4대 강국으로 도약하기 위해 그린카 양산 로드맵 수립, 초기 시장창출 및 보급기반 확충 추진 ? 플러그인 하이브리드와 중형 전기차는 각각 2012년, 2014년부터 양산 - 준중형 전기차 개발사업자로 현대자동차 컨소시엄을 선정하였으며 정부지원금 700억과 민간펀드 1,000억원을 지원받을 예정 ? 보급목표는 2013년 13.2천대, 2015년 85.7천대, 2020년 1,046천대 11]이며 시장 창출을 위해 세제지원, 충전 인프라 구축, 전기차 거점도시 추진 - 전기차 구매시 공공기관은 2012년까지 가솔린 차량과 가격차의 50% 지원(2천만원내), 민간은 2012년부터 전기차 구매시 최대 310만원의 세제 지원 - 충전 인프라 구축을 위해서는 2013년까지 7천기, 2020년까지 135만기의 전기충전시설 설치 - 전기차 보급체계 구축을 위해 서울, 제주, 영광을 우선 보급도시로 선정하였으며, 2012년부터 수도권에서 전기차 CarSharing 12] 서비스 도입 예정 11]그린카 산업발전대책 이행점검결과 및 향후 대책 (2011.9) 12]자동차를 빌려 쓰는 제도로 렌트카와는 달리 주택가 근처에 보관소가 있으며, 주로 시간 단위로 필요한 만큼만 쓰고 차를 반납하는 방식 2. 기술수준 □ 배터리를 제외한 모터, 인버터, 컨버터 등의 국내 친환경 자동차 기술 수준은 아직 낮은 상황 ? 국내 전지 제조기술은 경쟁력을 확보하고 있으나, 소재기술은 선진국 대비 30~40% 수준 - 전해액과 양극재를 제외하고는 소재의 국산화율은 20%에도 못 미치는 상황이며, 일본 업체와 경쟁을 위해선 소재 분야의 국산화가 절실한 상황 - 주요 소재를 대부분 일본에서 수입하고 있는 상황이며, 리튬 이차전지 생산량이 늘어날수록 일본 업체에 대한 종속도는 커지고 있음. ? 리튬 이차전지 산업의 경쟁력 강화를 위해선 핵심소재의 국산화가 절실한 상황 - 소재 분야의 기술 개발을 위해서 최근 들어 많은 업체가 참여하고 있으나, 기술 개발 인프라 및 투자는 여전히 선진국 대비 미약한 상황
<리튬 이차전지 소재 국산화율> 자료: 산업통상부
? 전기동력 시스템, 모터는 선진국 대비 80% 수준의 기술력 보유 - 고효율·고밀도 컨버터/인버터의 기술 수준이 타 부품대비 낮음. <파워트레인 Supply Chain별 기술수준>
* 주 : 기술수준은 선진국 = 100 기준 자료 : 한국에너지자원기술기획평가원 공청회 자료(2009)
3. 주요 기업 □ 전기차 배터리는 LG화학, 삼성SDI, SK이노베이션이 시장을 선도 ? LG화학은 세계 1위 전기차 배터리 생산업체로 미국 전기차 배터리개발 컨소시엄 13]으로부터 고성능 전기차 배터리 개발 프로젝트 수주 ? 삼성SDI는 BMW, 크라이슬러와 공급계약 체결, SK이노베이션은 현대·기아차, 메르세데스AMG, 미쓰비시후소의 배터리 공급업체로 선정 - 삼성SDI는 생산규모를 현재 135MWh에서 2015년까지 4GWh로, SK이노베이션은 현재 100MWh에서 2012년말 600MWh로 확대
13]US Advanced Battery Consortium, 전기차에 탑재될 고성능 배터리 개발을 위해 미국 에너지국, GM, 포드, 크라이슬러가 구성한 컨소시엄 □ 모터는 현대모비스, 효성중공업, 인버터는 LS산전, 현대모비스 등이 제품을 개발·생산하며 BMS 분야에는 중소기업의 참여가 활발 ? 현대모비스는 모터, 인버터, 컨버터를 쏘나타, K5 하이브리드에 공급하며, 효성은 50kW급 모터를 기아차의 전기차 ‘TAM’에 공급 예정 ? BMS 분야에서는 파워로직스, 넥스콘테크놀러지, 이랜텍 등이 참여 □ 전기차 생산에는 현대·기아차, 르노삼성 등이 참여 ? 기아차는 2014년, 현대차는 2015년부터 전기차 양산을 시작할 예정 - 현대차는 2010년 국내 최초의 전기차 블루온을 지자체 및 공공기관에 공급하였으며, 기아차는 2011년 말 레이 출시 예정 □ LG, SK그룹은 전기차 사업을 차세대 성장엔진사업으로 선정하고 전기차 수직계열화를 추진 중 ? LG그룹은 배터리(LG화학), 모터(LG이노텍), 차량설계(V-ENS), 충전인프라(LG CNS)을 통해 수직계열화 추진 - GM과 ‘전기자동차 공동개발 협약’을 체결(2011.8)하고 전기차 주요 부품 등 핵심 솔루션 개발을 공동수행 예정 1.1.2. ? SK그룹은 배터리(SK이노베이션), 충전 인프라 및 전기차 수리(SK네트웍스), BMS 사업(SK C&C)을 통해 전기차 수직계열화를 추진
V. 시사점 및 결론 □ 자동차산업의 고효율 및 친환경화는 거스를 수 없는 대세 ? 기존의 내연기관을 가지고는 새로운 자동차 수요를 이끌어 내는데 한계가 있으며, 새로운 수요를 위한 새로운 기술 등장이 필요한 시점 - 현재 내연기관 자동차 시장 성장률은 2020년까지 연평균 3% 미만의 성장에 불과 - 소비자의 새로운 수요를 이끌어 내기 위해선 보다 고연비 자동차 기술이 필요 - 고연비 기술을 위해선 현재 내연기관으로는 한계가 있으며 이를 위해 배터리와 접목된 자동차 기술이 각광을 받고 있음. - 최근 출시된 BMW i8 경우 최고시속 250km, 리터당 47.6km의 연비를 기록 ? 전 세계 이산화탄소 배출량의 약 20% 이상을 운송부분이 차지하고 있기 때문에 자동차는 환경 대응에서 빼놓을 수 없는 영역 - 따라서 각국 정부는 구체적인 규제안들을 통해 완성차 기업들의 친환경 자동차 개발과 출시에 압박을 가하고 있으며, 기업들도 따를 수밖에 없는 환경이 조성되고 있음. □ 친환경 자동차로의 전환은 거스를 수 없는 대세이나, 속도가 문제 ? 전기차, 수소연료전지차 등 친환경 자동차 기술개발은 빠르게 진행되고 있으나, 문제는 가격임. - 최근 출시되고 있는 전기차의 경우 일반소비자가 구매하기에는 여전히 높은 가격 - 내연기관 자동차 대비 부품 수가 적음에도 불구하고 높은 배터리 가격으로 인해 가격이 높게 책정되어 있음. ? 2015년을 기점으로 친환경 자동차 생산량 증가와 더불어 배터리 가격도 하락할 전망 - 중대형 배터리 기업들의 대량생산 체제가 구축됨에 따라 가격하락 속도도 빨라질 것으로 예상되며, 2020년 $200~300/kWh 달성시 내연기관 자동차와의 본격적인 가격 경쟁이 시작될 전망
<내연기관차 VS 전기차 경제성 분석>
자료 : 하이투자증권
□ 세계 친환경 자동차시장은 연평균 20% 이상의 고성장을 지속할 전망 ? 세계 친환경자동차시장은 2020년까지 하이브리드 자동차를 중심으로 성장할 전망 - 하이브리드 자동차 기술의 완성도가 가장 높은 상황이며, 낮은 용량의 배터리를 사용하는 관계로 차량 가격에서 배터리가 차지하는 비중이 낮음. ? 배터리 가격 하락과 고연비 자동차에 대한 수요가 맞물리면서 플러그인 하이브리드 및 전기차로 넘어갈 전망 - 2015년 이후 연비 50km/ℓ이상의 플러그인 하이브리드 자동차 출시가 본격화될 전망이어서, 본격적인 전기자동차 시대의 서막이 열릴 전망 ? 수소연료자동차의 경우 2025년 이후 본격적인 수요가 발생할 전망 - 기술의 완성도 및 안정성 검증에는 많이 시간이 소요되며, 충전 인프라에 대한 문제를 해결하는 데에도 많은 시간이 걸릴 것으로 예상됨. - 2020년까지 연구개발 차원의 차량 출시가 이어지겠지만, 본격적인 시장 형성은 2020년 이후 가능할 전망
□ 친환경 자동차의 기술경쟁력은 배터리, 모터 등 핵심부품에 집약되어 있으며, 산업경쟁력 확보를 위해선 부품·소재 기업 육성이 필요 ? 내연기관 자동차 대비 친환경 자동차 제조 기술 난이도는 낮아 제조기술 경쟁력은 관련 핵심 부품 조달을 얼마나 잘하느냐에 달려 있음. 1.1.1. ? 특히 배터리와 모터와 같은 핵심 부품의 성능이 친환경자동차의 성능을 좌우 ? 친환경 자동차 시장에서 국내 자동차 기업들이 경쟁력을 확보하기 위해서 부품 기업들의 경쟁력 확보가 무엇보다 중요 ? 국내 친환경 자동차 부품기업들의 가장 큰 애로사항은 시장정보 및 기술개발 지원 부족으로 공공부문의 도움이 필요 - 중소 부품업체들은 자동차 산업 변화 전망, 해외 시장 정보, 기업별 동향 등에 대한 조사여력이 부족하므로 산업계와 공공기관의 연구 필요 ? Test-bed 시장 지원과 관련 법 제정을 통해 산업생태계 활성화를 위한 정부 정책지원 확대가 필요
/ 한국수출입은행
|
출처: 마음의 정원 원문보기 글쓴이: 마음의 정원
