[차세대 먹거리, 전기차 배터리 시장]

세계 각국서 뛰어드는 블루칩… R&D에 총력을 기울여 시장선점 싸움

스마트폰 성공신화로 도취된 한국기업… 선진기술 보유한 해외 기업과 어깨 나란히 하려면 배터리 부품과 기술 국산화가 先決돼야

 

배터리 사업이 세계적으로 신성장 동력으로 대두되고 있다. 2차 전지는 방전 후 충전을 통해 재사용이 가능한 전지로 적용 소재에 따라 납축전지, 리튬이온전지 등으로 나뉜다. 납축전지는 자동차용 배터리와 산업용 예비전원 용도로 이용되고 리튬이온전지는 스마트폰, pc, 전기차, ESS(energy storage system)에 사용된다.

특히 리튬이온전지 시장은 나날이 커지고 있는데 그 요인으로 전기차 시장의 확대, ESS(에너지 저장 시스템) 도입 필요성의 확산 등이 꼽힌다. 리튬이온 부문의 시장규모는 2015년 230억 달러에서 2020년 1200억 달러로 28%정도 성장할 것이라는 전망이다. 가격하락 요인도 있다. 전기차와 ESS가  제품수명주기(product life cycle) 중 도입기에 위치하고 있어 중대형 리튬이온전지 가격이 하락세를 보이고 있기 때문이다.

전기차 시장은 신규 모델 출시와 가격 인하로 지속적인 성장이 기대되는 분야고 각국 정부에서도 지원을 아끼지 않고 있다. 에너지 저장 시스템인 ESS도 에너지 효율 개선 요구 및 신재생 에너지 전략 안정화 수요가 꾸준하다. 결국 2차 전지는 휴대폰, 노트북 등 소형 IT기기 중심에서 전기차, 에너지저장장치 등 중대형으로 확대되고 시장규모도 커질 것이라는 전망이다.

<배터리 사업을 둘러싼 국내외 시장현황>

주요 국가와 기업 등 전 세계에서 배터리 사업을 육성하려는 움직임을 보이고 있다. 2015년 전기차에 들어가는 중대형 배터리 시장의 규모는 6조 4000억 원이었고 이 시장은 해를 거듭할수록 폭발적인 성장세를 보일 것으로 예상된다. 배터리 사업에서 우위를 점해온 한국기업도 기술적 한계, 경쟁자의 진입에 대응하는 효율적인 대책이 필요한 시점이다.

현대기아자동차, GM, 포드, 폭스바겐, 르노 등 20여 개 업체를 고객사로 확보한 LG화학은 2014년 10월에 축구장 3배 크기인 중국 난징 공장을 완공했다. 그리고 10월 5일에 폴란드 남서부 브로츠와프에서 전기차 배터리 공장 기공식을 가졌다.

삼성SDI는 스마트폰 사업 위기의 돌파구로, 전기차 배터리 사업에 집중하고 있다. 이를 위해화학 사업을 롯데케미칼에 매각하며 조직을 배터리 사업 위주로 개편했다. 또 2015년 10월 중국 산시성 시안시에서 전기차 배터리 공장 준공식을 열고 현지 자동차업체에 배터리를 공급하는 중이다. 삼성SDI는 향후 5년 간 2조 원 이상을 투자할 계획이다.

SK이노베이션은 LG화학과 삼성SDI에 이어 후발 주자로 전지사업에 진입했다. SK이노베이션은 중국 전기차 배터리 생산공장 설립을 위해 합작에 나설 예정이었다. 하지만 중국 정부의 배터리 인증을 위한 기준을 크게 강화하면서 올해 사업 추진은 사실상 어렵다는 관측이다. SK이노베이션 관계자는 “그룹 차원에서 오랫동안 펼쳐온 ‘차이나 인사이더’ 전략 등을 감안할 때 중국은 반드시 빼놓을 수 없는 시장”이라며 “인증 기준에 맞추는 쪽으로 검토 작업이 이뤄질 것”이라고 설명했다.

배터리 사업의 해외사례에는 일본과 중국이 대표적이다. 특히 중국기업 비야디(BYD)는 1995년 설립된 후 배터리 제조 기업으로 세계 2위의 자리에까지 올라섰고, 배터리 분야 노하우를 접목해 전기자동차 시장에 뛰어들었다. 그 결과 미국의 테슬라를 제치고 전기차 1위의 자리에 서게 되었는데 비야디가 전기차 시장에서 강력한 경쟁력을 가질 수 있었던 것은 그들의 배터리 기술 덕분이다.

비야디 배터리는 무겁고 비싸다. 그럼에도 높은 점유율을 기록할 수 있는 비결은 독점 커스텀 기술로 만들어진 ‘LiFePO 4’ 배터리에 있다. BYD의 리튬 인산 철 배터리는 4,000회 이상 충전에도 70% 이상의 효율을 보장하며 과열로 인한 폭발에 대한 안전성도 뛰어나다.

<미래전망과 시사점>

한국 주요 기업의 문제는 배터리 부품의 국산화 비중이 심각하게 낮다는 점이다. 양극재조차도 중국의 참여로 공급과잉 조짐을 보인다. 소재 분야에서 일본은 앞선 기술력과 특허를 보유하고 있고 중국은 생산량을 대거 늘리고 있다. 완제품 가격은 하락하지만 원재료 가격 과 소재 기술 부가가치가 상승하는 상황에서 한국 기업이 많은 이윤을 남기는 것은 어려운 상황이다.

해결책은 한국기업의 기술 국산화다. 최근 정부와 산업계는 지난 9월 배터리 소재와 고성능 제품 개발을 위해 ‘전기차-2차전지 융합 얼라이언스’를 구축했다. 목표는 1회 충전으로 400km 주행 가능한 고밀도 배터리 개발이다. 2020년까지 산업부 270억 원, 민간 160억 원 등 총 430억 원을 투자한다고 밝혔다.

리튬이온 배터리는 100% 충전 시 주행가능 거리가 제한적이다. 글로벌 업체들은 이 문제를 해결할 기술 개발에 사활을 걸고 있다. 차세대 배터리 기술은 테슬라가 집중하고 있는 분야로 리튬이온 배터리 음극재 소재로 흑연 대신 실리콘을 섞는다고 밝혔다. 국내기업도 적극적인 연구개발 투자를 통해 원천기술 개발에 주력하여 배터리 산업에서의 경쟁우위를 구축해야한다. 리튬이온 전지 소재의 국산화, 대체 배터리 기술 개발에 성공한다면 국내 기업들은 세계 시장을 선도해나갈 新 동력을 얻을 수 있을 것이다.

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글 = 이근호(한국항공대), 한혜원(숙명여대), 김지혜(인천대), 오현우(경희대)