POSRI 보고서 철강 vs 알루미늄, 車소재전쟁전망 최부식수석연구원, 동향분석센터 박형근수석연구원, 산업연구센터 [ 목차 ] 1. 미국정부의신연비규정이소

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용주 뇌
5 years ago
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1 POSRI 보고서 최부식수석연구원, 동향분석센터 (busik@posri.re.kr) 박형근수석연구원, 산업연구센터 (hyungkeun.park@posri.re.kr) [ 목차 ] 1. 미국정부의신연비규정이소재전쟁의촉발원인 2. 알루미늄의선제공격 (Ford F-150) 3. 알루미늄의공세가장기적으로지속될것인가? 4. 종합및시사점

2 Executive Summary 북미철강업계, 2018 년까지알루미늄의강력한선제공격에직면하면서철강대알루미늄의자동차소재전쟁본격화 - 32 년간미국내최다판매를기록한 Ford 의 F-150 픽업트럭이차체에알루미늄을대폭적용함으로써소재전쟁점화 - Ford F-150 차체와 Closure 부분 ( 도어, 후드, 펜더등 ) 채용확산에힘입어 18 년북미알루미늄자동차강판수요는 14 년대비 3 배증가전망 미국정부의신연비규정이소재전쟁의핵심적원인 - 미국신연비규정 (CAFE: Corporate Average Fuel Economy) 에따르면기업별평균연비를현재의 2 배수준까지개선필요 ( 12 년 27.5MPG 25 년 54.5) MPG(Mile per Gallon): 미국연비단위이며, 1MPG 는 0.425km/l 중장기적으로알루미늄의우세를점치는시각도존재 - 소재관련글로벌컨설팅업체 Ducker Worldwide 는 25 년북미알루미늄수요를 180 만톤으로추정하면서알루미늄의성장을확신 - 이러한트렌드가전세계로확산될경우, 자동차용알루미늄수요는 1,500 만톤에육박하면서, 경량화율고려시철강 2,500 만톤을대체할것으로추정 하지만, 장기적으로는알루미늄의공세가지속되기어려울것으로전망 - 25 년픽업트럭부문의신연비목표는현재대비 16% 강화된수준으로이는자동차업계가차체소재를전환하지않고서도달성가능한수준 - 자동차엔진개선이연비향상의핵심요인이며, 차체경량화의영향은상대적으로미약하기때문에알루미늄으로의전환에한계 - 높은가격및가격변동성, 차량용소재공급능력한계등알루미늄업계고유의제약사항도지속적인확산에걸림돌로작용 북미철강사들은자동차용강재개발과더불어경량화디자인및부품설계까지포함하는 Total Solution 을제공하는등시장방어에총력 - ArcelorMittal 은 S in Motion 프로젝트를통해차체경량화율 19% 달성 - US Steel R&D 센터는경량화디자인을통해차량을설계하고, 이를자동차사에제공하면서직접적인판매확대에기여 자동차용소재가운데철강의비중은일정부분축소되나, 중장기적으로보편적소재로서의위상을유지할전망 - 북미자동차용알루미늄출하는 '14 년 22 만톤에서 '18 년 90 만톤으로급격하게증가이후완만한감소예상 - 북미자동차용판재수요가운데철강비중은 14 년 98% 에서 21 년 92% 로위축되나, 25 년이후에도지속적으로 92% 수준을유지할전망 1

3 1. 미국정부의신연비규정이소재전쟁의촉발원인 신연비규정으로 25 년기업별평균연비목표는 12 년대비 2 배수준으로올라가면서자동차사들의연비전쟁촉발 연비향상을위해차체소재시장에서도지각변동이일어나고있으며, 특히 Ford 의픽업트럭 F-150( 14 년 12 월출시 ) 의알루미늄차체채용으로철강주도의시장구도위협 - 미국신연비규정 (CAFE: Corporate Average Fuel Economy) 은목표연비를 '12 년 27.5MPG 에서 '25 년 54.5MPG 로약 2 배까지향상요구 - 자동차사들은연비규정에대응하기위해다양한시도를하고있으며, 특히 32 년간미국내최다판매차량인 Ford F-150 차체를알루미늄으로전환하면서소재전쟁본격화 - Toyota 등타자동차업체들도알루미늄을확대채용할것이라는발표가 이어지면서, 알루미늄생산업체에대한자동차사의직 간접투자도확대 도요타는고베제강과협력, 멕시코에연 4 만 8 천톤규모설비신설추진 - 현재소재전쟁은전장 ( 戰場 ) 이북미에국한된시작단계이나, 향후전세계로확산될경우철강업계의충격이막대할것으로예상 북미자동차용소재시장은글로벌철강사간격전이치열한 가운데알루미늄과철강소재간의 2 파전 양상으로수렴중 신설비및 M&A 로철강기업간자동차강판시장쟁탈전격화양상 AM(ArcelorMittal) 과 NSSMC : 자동차강판확대를위해美 TK 공장인수 SDI(Steel Dynamics): Severstal Mississippi 공장인수 ( 차체용도금라인보유 ) AK : Severstal Dearborn 공장인수 ( 출하제품의 50% 는자동차용 ) Big River Steel( 전기로 ) : Arkansas에건설중이며자동차강판생산계획 Tenigal( 멕시코 ) : 인근에건설될기아자동차에공급계획발표 USS와 Kobe의 Pro-tec : '13년가동되어 AHSS 생산 북미자동차용알루미늄생산능력은 F-150 의차체전환에힘입어 38 만톤 ('13 년 ) 에서 100 만톤 ('18 년 ) 로확대예상 Alcoa 는 Tennessee 에연 12 만톤규모설비신설 ('15 년 ) Novelis Oswego 공장증설 (12 만톤, '15 년 ) Constellium, Aleris 는각각 10 만톤, 22 만톤규모의신설비건설계획 2

2. 알루미늄의선제공격 (Ford F-150) 자동차용알루미늄은 18 년까지폭발적인성장세유지전망 '18 년북미알루미늄자동차강판수요는 Ford F-150 알루미늄차체적용과 Closure 부분 ( 도어, 후드, 펜더등 ) 채용확산에힘입어올해의 3 배수준인 100 만톤으로확대예상 - F-150 차체용알루미늄수요는연간 29 만톤으로추정되고, 이는 '14

4 2. 알루미늄의선제공격 (Ford F-150) 자동차용알루미늄은 18 년까지폭발적인성장세유지전망 '18 년북미알루미늄자동차강판수요는 Ford F-150 알루미늄차체적용과 Closure 부분 ( 도어, 후드, 펜더등 ) 채용확산에힘입어올해의 3 배수준인 100 만톤으로확대예상 - F-150 차체용알루미늄수요는연간 29 만톤으로추정되고, 이는 '14 년북미연간수요량 (30 만톤 ) 에맞먹는수준 F-150 대당알루미늄수요 (490kg) 연생산량 (60 만대 )= 29 만톤 - Closure 부분의알루미늄채용은전환비용이저렴하고경량화율도높아빠른확대예상 Closure 부분은공장설비전환없이알루미늄으로대체가능해자동차사입장에서경량화를위한손쉬운방법 (BMW, Honda 인터뷰 ) Ford 가 F-150 차체를알루미늄으로전환한이유는? - Alan Mulally( 前 CEO 이자보잉사부사장 ) 가항공업계의알루미늄기술을자동차업계에적용하기위해 2000 년대후반부터강력하게추진한결과 - 과거 Land Rover 및 Jaguar 와한지붕아래같은그룹이던시절, 일부차체를알루미늄으로개발한경험이있어타사대비경쟁력보유 - 트럭시장은미국자동차사의수익원천으로수입산공격을방어해야할최후의보루 ( 미국 Big 3 의시장점유율 : 승용세단 33%, 트럭 83%) * 특히 Ford 의경우, F- 시리즈의수익이전체포드사수익의 65% 를점유 - 반면, 기존 F-150 의연비는 GM 등경쟁사보다떨어져보완할필요성부각 < 미국 Big 3 트럭의연비및연비향상목표 > F-150 트럭은미국내베스트셀링카로알루미늄소재채택에따른비용상승분을소비자가격에전가할수있다고판단 * 최근발표된딜러판매가에따르면 F-150 가격이평균 $2,000 인상됨 3

5 글로벌컨설팅업체 Ducker Worldwide 는 '25 년북미알루미늄수요를 180 만톤으로추정하면서소재간전쟁에서알루미늄의승리를확신 - 철강대비알루미늄의평균적경량화효과 (40%) 고려시, 알루미늄 180 만 톤은철강 300 만톤을대체할수있다는결론도출 - 글로벌자동차용알루미늄수요는동기간 1,500 만톤확대될것으로 전망, 경량화율고려시철강 2,500 만톤을대체할것으로추정 - 하지만, 이결론은자동차연비가소재경량화에의해서만개선된다는 가정을사용하여도출하였기때문에, 도출한결론을일반화하기에는 한계가존재 Ducker Worldwide: 세계알루미늄협회와긴밀하게협력하는소재관련연구기관 3. 알루미늄의공세가장기적으로지속될것인가? 자동차연비향상의주축은엔진효율개선으로차체경량화의영향은상대적으로미약해알루미늄채용확대에한계존재 자동차엔지니어링회사인 Ricardo 의조사결과에따르면, 엔진및구동체계효율증가가연비향상의주된원인이며, 차체경량화를통한연비향상은미미할것이라고전망 - 차량연비개선의방법으로는 3 가지가존재하며, Ricardo 의보고서는 3 가지 방향전체를고려하여경량화및연비개선을전망 * 연비개선방법 : 1 슈퍼차저, 다운사이징, 하이브리드, 미션등구동체계효율향상 2 대체소재, 부품구조개선, 제조프로세스개선등경량화 3 공기저항감소디자인등기타연비향상방안 Ricardo: 차량엔진효율에관한연구및컨설팅기관으로연비규제를관장하는미국 NHTSA(National Highway Traffic Safety Administration) 와협력하는전문연구기관 - 북미픽업트럭시장의경우, 엔진효율향상이연비증가원인의 75% 를차지하며차체경량화를통한연비증가는 13% 에불과할것으로예상 - 같은시장에서 10년도평균엔진용량은 4.6리터에서, 14년 3.7리터로축소되고, 21년이후에는 1.9리터로축소될것이라고전망 - 이러한다운사이징등엔진효율화를통한연비개선은 9.4MPG이며, 경량화효과에기인한연비개선은 1.6MPG에불과한것으로분석 4

6 <Ricardo 의연비및연비개선원인전망 > < 알루미늄 F-150 경량화의착시효과 > 5

7 '25 년픽업트럭부문의신연비목표는현재대비 16% 강화된수준으로자동차업계는차체소재의전환없이도달성가능한수준으로판단 - 14 년경쟁차종인 GM Silverado 및 Ram 1500 의연비는 20.7MPG 로신연비규정인 24MPG 와의차이가 16% 에불과한수준 지난해 GM Silverado 의신형출시당시, 철강재를사용하면서도엔진효율화, 다운사이징, 경량화디자인등을통해연비를 20% 향상 - Ram 1500 도신연비규정에부합하는디젤트럭을지난해출시 판매하고있어연비달성에관한압력은상대적으로낮음 알루미늄소재의높은가격및변동성, 차량용공급능력의제약등은채용확대의한계로작용 - 알루미늄소재는동일중량기준철강의 4 배가격이며, 경량화효과를고려한자동차 1 대당소재원가는 2 배이상격차 차체용알루미늄생산설비는범용설비와는다르게추가적인열처리공정이필요, 차량용품질조건을충족하지못할경우다른제품으로전환판매가불가능하여 ( 전량스크랩처리 ) 고비용구조 - 알루미늄가격은 LME 거래가를기초로결정되고, LME 의높은변동성으로인해가격안정성이취약 (BMW, Honda 인터뷰 ) < 자동차용소재가격비교 : 철강 vs 알루미늄 > ($/t) 소재 외판용 내판용 철강알루미늄철강알루미늄 강종 BH340 AA6111 DP980 AA5182 가격 1,050 5,181 1,300 4,490 소재가격격차 5 배 3.4 배 대당소재비격차 3 배 2 배 - '18 년북미차량용알루미늄생산능력은 60 만톤증가할전망이나, 이가운데 F-150 의수요증가분이절반을차지할것으로추정 4. 종합및시사점 자동차용소재가운데철강의비중은일정부분축소되나, 중장기적으로는보편적소재로서의위상을유지할전망 북미자동차용알루미늄출하는 '14 년 22 만톤에서 '18 년 90 만톤으로급격하게증가이후완만한감소예상 6

8 - F-150 차체전환및 Closure 부분채용이 18 년까지확대될전망이며, 이후 X-AHSS 및 U-AHSS 의생산이증가하면서일부부품은다시철강재로재전환예상 자동차대당알루미늄판재수요전망 : 10kg('14) 50('18) 44('25) 외판용신강종활용으로두께가감소하면서 (0.7mm 0.55) 철강재를통해서도 25 년자동차사의경량화목표를달성할것으로전망 픽업트럭 Closure 에사용되는 1 대당알루미늄사용량역시 18 년이후동반하락할것으로전망 : 2.3kg('14) 18.1('18) 15.8('25) 인장강도 (MPa)x 연신율 (%)x100 으로구분, 25 천이상은 X-AHSS, 5 만이상은 U-AHSS 차체용판재수요가운데, 철강재의주도적인위치는불변예상 - 북미자동차용판재수요비중은 14 년 98% 에서 21 년 92% 로위축되나, 25 년이후에도지속적으로 92% 수준을유지할전망 북미철강사자동차강재프로젝트및연구소 ArcelorMittal 의 S in Motion 프로젝트 - 북미, 유럽 R&D 센터에서 600 명이참여하여연구진행 - 소형차량컨셉트디자인을자체제작하고, 경량화율 19% 달성 U.S steel 의자동차 R&D 센터 - 디트로이트에소재, 150 여명의연구진상주, 신강종연구는물론차량부품, 디자인을통한경량화등포괄적인연구진행 - 자동차부품단위로중량, 강종, 디자인을연구및분석하고, 이를마케팅에직접활용 * 예를들어, GM 의 Silverado 의 door 가경쟁차량대비중량이무거울경우, 자사소재를활용하여경량화된디자인을제시하면서마케팅을추진 이자료에나타난내용은포스코경영연구원의공식견해와는다를수있습니다. 7

9 [ 참고자료 ] [ 보고서 ] World Steel Dynamics, Autobody War: Steel V.S. Aluminums, Ducker Worldwide, 2015 North America Light Vehicle Aluminum Content Study, Stmaping Journal, Aluminum sheet forming for automotive applications Engineering Research Center for Net Shape Manufacturing Challenges in Forming AHSS, CLSA, US autos, sector outlook, EPA & NHTSA, Federal Register / Vol. 77, No. 199, IHS, Global auto Outlook : Executive Outlook Q [ 홈페이지 ] Ford GM Ram Automotive news U.S Steel ArcelorMittal Nucor Worldautosteel [ 언론 ] The Wall Street Journal Ford margin: It s all about Truck, 등국내외언론 8

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<323032305FC1D6B7C2BBEABEF75F28BCF6C1A4292E687770> 산업별 Vol. 2 The next big thing! 대한민국 산업 기술 비전 2020 주 력 산 업 대한민국 산업 기술 비전 2020 Ⅰ. 총 론 1. 주력산업 개관 3 2. 당면과제 6 3. 주력산업 전략 8 4. 산업별 분석 및 발전전략 11 Ⅱ. 자동차산업 1. 서 론 23 2. 자동차산업의 외부환경 분석 25 3. 자동차산업 내부역량 분석 38