'현대차 배터리, LG 전기차' 미래 모빌리티 영역없는 경쟁 시작
'현대차 배터리, LG 전기차' 미래 모빌리티 영역없는 경쟁 시작
  • 김필수 교수
  • 승인 2021.02.21 08:00
  • 댓글 0
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김필수 자동차연구소 소장, 대림대 교수

전기차 중흥 시대가 오고 있다. 올해는 전용 플랫폼을 이용한 가성비 높은 전기차가 쏟아져 나온다. 5년 이후에는 보조금 없이도 내연기관차와 가격 경쟁을 벌일 수 있을 전망이다. 내연기관차 대비 약 1.5~2배 높은 전기차 가격은 전용 플랫폼을 통한 대량 생산과 배터리 등 주요 부품 비용 하락으로 격차가 줄어들 전망이다. 내연기관차와 전기차가 가격 경쟁을 벌이는 시대가 오고 있는 것이다.

가격 경쟁력을 높이지 않으면 전기차 성장에 한계가 있다고 본 테슬라 일론 머스크도 5년 이후 자체 배터리로 비용을 크게 낮추겠다고 선언했다. 전기차 가격 약 40%는 배터리가 차지한다. 배터리 비용을 낮추지 못하면 일론 머스크가 한계로 보는 가격 경쟁력을 잃게 되는 것이다. 배터리 가격을 낮추고 성능을 높여야만 이 경쟁에서 살아남을 수 있게 된 것이다.

현재 기준으로 가장 진보한 배터리는 리튬 이온이다. 에너지 밀도가 높고 부피 대비 가장 앞선 배터리로 현존하는 대부분 전기차에 탑재되고 있다. 단점도 있다. 배터리 자체 압력이나 충격을 받으면 열 발생에 따른 화재 가능성이 커진다. 불이 붙으면 열 폭주 현상으로 진화가 어려운 것도 특징이다. 작년에 발생한 전기차 화재 대부분 차량이 전소된 것도 열 폭주 현상에 따른 것이다.

2024년 출시를 선언한 애플카는 이 때문에 리튬 이온 배터리보다 에너지 밀도가 떨어져도 안전하다고 보는 리튬 인산철 배터리를 사용한다. 배터리 원가를 낮추면서 성능을 높이고 안전성을 확보하는 것이 전기차 미래 생존, 경쟁에 필수 조건이 된 것이다. 배터리는 현재 보이지 않는 전쟁이 벌어지고 있다. 에너지 밀도가 높고 더욱더 빠르게 충전이 가능하고 충전을 반복해도 수명이 줄지 않는 전고체 배터리가 그 중심에 있다.

전고체 배터리는 열에도 강해 화재가 발생할 가능성이 작다. 배터리 핵심인 전해질을 고체로 하므로 안전성도 뛰어나다. 전고체 배터리 양산 기술이 아직은 나오지 않았지만 관련 회사들은 사활을 걸고 연구 중이다. 앞으로 3~4년 후, 전고체든 뭐든 지금보다 저렴하고 안전하고 뛰어난 성능을 가진 배터리 등장이 있을 것으로 확신한다. 효율성 높은 배터리가 나오면 전기차 가격은 내연기관차와 비슷한 수준이 된다. 그렇게 되면 어떤 일이 벌어질지 결과가 뻔하다.

배터리 소재는 크게 양극재, 음극재, 분리막과 전해질 4가로 분류한다. 모든 부품이 중요하지만 이 가운데 양극재는 배터리 가격 약 40%를 차지한다. 니켈 코발트 망간이라고 하는 NCM 배터리가 핵심이라고 할 수 있으며, 고성능을 위한 니켈 함유량을 높인 배터리가 그 중심이다. 예를 들면 NCM622은 니켈 60%, 코발트 20%, 망간 20%를 의미한다. 이후 NCM811, NCM9 0.5 0.5로 향상되기 시작했고 최근에는 알루미늄을 첨가한 NCMA 등으로 진화하고 있다. 배터리가 전기차 전체라고 봐도 무방하고 그만큼 절대적인 위치에 있다. 

한편으로 배터리는 한·중·일 경쟁이기도 하다. 대한민국은 LG 에너지솔루션과 삼성SDI, SK이노베이션이 글로벌 순위 1~6위에 포함돼 있고 이들과 중국 CATL이 글로벌 순위 1~2위를 다투고 있다. 여기에 중국 BYD, 일본 파나소닉이 상위권에 포진해 있다. 배터리 중요성이 강조되면서 경쟁은 치열하다. 글로벌 제작사들은 또 자체 배터리 공급을 원한다. 테슬라가 수년 이내에 자체 배터리 생산을 선언했고 많은 제작사가 비슷한 생각을 하고 연구 개발에 공을 들이고 있을 것이다.

배터리 제조가 하이테크 기술을 필요로 하는 만큼 쉽지는 않겠지만 결국 제작사 자체 배터리 생산 시대는 올 것이다. 배터리 회사도 이러한 흐름을 인지하고 차별화된 배터리 기술로 특화를 추진하고 역으로 직접 전기차를 생산하는 일도 추진할 것이다. 현대차가 배터리 직접 생산하면 LG 에너지 솔루션이 전기차를 조립하는 세상 말이다. 결국 운신할 수 있는 폭이 내연기관차 대비 훨씬 넓은 전기차 특성상 미래는 영역 구분이 없는 치열한 약육강식 시대가 올 것이다. 미래 모빌리티 승부가 배터리 독립에 있고 누가 차별화되고 특화된 고성능 배터리 기술을 보유하고 있는지에 따라 갈릴 것이다. 



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