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시현 삼
8 years ago
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1 코네틱리포트 Grenn Car 기술 분야 전기자동차 전략 프로그램 중간보고서 - 배터리 기술분야 - 독일 IP: 한승용 독일 정부는 2020 년까지 하이브리드, 플러그-인 전기자동차 및 순수 전기자동차 100 만 대 보급을 실현하기 위해 시장 활성화 및 기술 개발 수준을 아우르는 포괄적인 전기자동차 전략을 지난 2010 년 5 월 발표하였다(Nationale Plattform Elektromobilität: 국가 전기자동차 연구개발 플랫폼 2010 년 8 월 코네틱 보고서 전기자동차 연구개발 플랫폼 참조). 그리고 6 개월이 지난 시점에 맞추어 각 대주제 별로 중간보고서를 발표하였다. 보고서는 아래와 같이 총 7 개의 그룹으로 나뉘어 있다. AG(Arbeitsgruppe) 1: 동력전달 기술 AG 2: 배터리 기술 AG 3: 배터리 충전소를 포함한 인프라 및 전력망 통합 기술 AG 4: 표준 및 인증 기술 AG 5: 재료 및 재활용 기술 AG 6: 지속가능한 성장 및 기술 향상 AG 7: 법 및 규정 지원 본 고에서는 이들 그룹 중 AG 2 배터리 기술에 대해 다룰 것이며, 특히 SWOT 분석을 포함한 경쟁력 분석 및 연구 개발 및 활성화 로드맵 을 중점적으로 다룰 것이며, 1 월 보고서를 통해 실행 및 활동 계획과 독일 정부의 관련 연구 지원 및 자금 투자 계획에 대해 알아보도록 할 것이다. 아울러 기타 연구 - 1 -

2 그룹에 대한 중간보고서 또한 1 월부터 매월 1 분야씩 코네틱 보고서를 통해 다루도록 하겠다. 1. 경쟁력 분석 현재 전기자동차용 배터리로 가장 보편적으로 사용되고 있는 것은 리튬-이온 배터리 이며, 이 리튬-이온 방식의 배터리를 전기자동차 분야 뿐만 아니라 대부분의 가정용, 산 업 전반에 걸쳐 가장 광범위 하게 사용되고 있다. 특히 주목할 만한 것은 전세계 리튬- 이온 배터리 시장의 약 90%를 일본, 한국, 중국 이 3개국이 차지하고 있다. 2000년 초반 일본이 산요, 소니, 히타치를 선두로 세계 시장을 독점하다시피 하였지만 한국과 중국이 급격한 성장을 이루어내 현재에는 일본이 약 58%, 한국이 약 18% 그리고 중국이 약 12% 의 세계 시장 점유율을 보이고 있다. 리튬-이온 배터리가 전기자동차의 핵심 부품임을 감안한다면 독일이나 유럽의 관련 분야 점유율이나 기술이 상대적으로 낮은 수준이라고 할 수 있다. 이미 이러한 현실을 잘 인식하고 있는 독일 정부나 기업은 직접적인 배터리 제조보다 생산업체와의 기술협력 을 토대로 기반기술, 원천기술 및 응용기술에 대한 시장 점유를 최우선에 두고있다. 아래의 표 1.은 2차 전지(리튬-이온 배터리 포함, 연간 5천만 셀 이상 생산업체) 생 산 현황이다. 표 1. 각국의 2 차 전지 생산 및 기술 제휴 현황 업체 / 국가 생산량(2008 년, 백만 Cell) 전략적 제휴 및 시장점유 현황 산요 / 일본 720 독일 Volkswagen 사와 연구협력 삼성 SDI / 한국 520 독일 Bosch 와 SB-Limotive 합작법인 설립 프랑스 Peugeot/독일 BMW 배터리 공급 소니 / 일본 520 없음 BYD / 중국 360 독일 Volkswagen 사와 연구협력 LG / 한국 240 미국 GM 사와 현대자동차 배터리 공급 - 2 -

리튬-이온 배터리가 전기자동차의 핵심 부품임을 감안한다면 독일이나 유럽의 관련 분야 점유율이나 기술이 상대적으로 낮은 수준이라고 할 수 있다. 이미 이러한 현실을 잘 인식하고 있는 독일 정부나 기업은 직접적인 배터리 제조보다 생산업체와의 기술협력 을 토대로 기반기술, 원천기술 및 응용기술에 대한 시장 점유를 최우선에 두고있다. 아래의 표 1.

3 파나소닉 / 일본 200 일본 토요타사와 협력 히타치 / 일본 195 일본 Isuzu 및 미츠비시 배터리 공급 Li-Tec / 독일 <50 독일 Daimler 사와 에너지업체인 Evonik 사와 협력 Gaia / 독일 <50 없음 Leclanché / 독일 <50 없음 [출처]: 정보기술 시장 예측 연구소, 2008 년 1.1. SWOT 분석 SWOT 는 Strength, Weakness, Opportunity and Threat Analysis 의 약자로 주로 주어진 아이템 또는 사업에 대한 내외부의 환경분석을 할 때 자주 사용하는 기법이다 강점: Strength 완성차 생산 능력, 내연기관과 모터 및 주변 전자기기 생산능력 세계 1 위 재료공학, 화학 및 기초 학문분야의 질적 능력 탁월 높은 수준 기술 인력 교육 능력 및 체계적인 교육 시스템 구축 관련 인프라나 기술에 대한 표준화(Standardization) 시스템에 대한 강점 자동차 분야 및 관련 지원분야 세계 시장 선도 단점: Weakness 배터리 분야 기술개발에 대한 늦은 진입에 따른 관련 전문가 부족 세계 시장 진입을 위한 자국 배터리 제조 업체 전무 기타 생산기술에 대한 배터리 분야의 낮은 기술 집적 수준 코발트, 리튬 등 1 차 자원 선점 실패 기회: Oppotunity 장기적 안목에서 판단한 배터리 시장 점유 가능성 신재생에너지 보급율 및 기후 보호에 대한 높은 인식 및 관련 인프라 구축 현재의 기술력을 이용한 높은 수준의 Life-Cycle 을 가진 배터리 생산 기회 - 3 -

1.2. 단점: Weakness 배터리 분야 기술개발에 대한 늦은 진입에 따른 관련 전문가 부족 세계 시장 진입을 위한 자국 배터리 제조 업체 전무 기타 생산기술에 대한 배터리 분야의 낮은 기술 집적 수준 코발트, 리튬 등 1 차 자원 선점 실패 1.1.3.

4 (Made in Germany 에 대한 세계적인 인정) 신규 일자리 창출 기회 배터리 분야에 대한 기술개발 클러스터(뮌스터, 아헨, 드레스덴 등) 설치 기회 관련 기업의 경쟁력 및 직업 안정성 강화 기회 약점: Threat 기존에 구축되어 있는 협력체들에 대한 경쟁력 우위확보의 어려움 각종 기술협력체 및 관련 분야 연구 시스템 재편 불가피 내연기관 중심에서 전기자동차 생산을 위한 시스템 변화의 어려움 현재 상황에서 이루어지는 미래 자동차 산업에 대한 불확실성 기업간 또는 학연 등의 학문 네트워크 구성 어려움 독일 정부는 배터리 생산 능력이나 코발트, 리튬 등의 1차 자원 선점이 늦어진 점을 감안하여 직접적인 기술 개발이나 투자를 최소화 하는 대신 전지의 재활용 기술이나 배 터리 셀의 집적율 개선 등 틈새 기술에 대한 관심을 높여 나가기로 하였다 관련 기술의 세계 현황 일본이나 한국 등 세계 시장에서 가장 큰 2 차 전지 생산능력을 보유하고 있는 국가들에서는 대부분 생산량 증가 및 효율을 가장 우선시 하는 개발에 박차를 가하고 있다. 하지만 미국이나 중국은 기술 후발국이라는 조건을 막대한 자금을 토대로 여러 분야에 다양한 투자 및 촉진 프로그램을 추진하고 있다 일본 2010 년 1 억 유로(한화 약 1 천 5 백 억원)를 차세대 타입의 배터리 연구에 투입하였고, 배터리뿐만 아니라 가능한 모든 전기자동차 부품에 대해 녹색 화를 추진 한국 전기자동차 생산을 위한 고효율 배터리 및 시스템에 대한 연구 개발을 목표로 2014 년까지 약 3 억 4 천만 유로가 투입되며, 그 중 약 10% 정도인 3 천 7 백만 유로가 고효율배터리 분야에 투입될 것으로 판단 - 4 -

등의 1차 자원 선점이 늦어진 점을 감안하여 직접적인 기술 개발이나 투자를 최소화 하는 대신 전지의 재활용 기술이나 배 터리 셀의 집적율 개선 등 틈새 기술에 대한 관심을 높여 나가기로 하였다. 1.2.

5 중국 2009~2011 년 사이에 중국 11 개 도시에서 전기자동차 시범 프로그램을 운영하여 약 6 만대의 전기자동차를 보급 하기로 하였고 이와 관련하여 약 24 억 유로의 자금이 투입 년 6 월 1 일부터 5 대 시범 도시(상해, 장춘, 심천, 항주, 합비)에서 전기자동차 리스 프로그램이 시작되었고, 각 차량 당 약 6,100 유로의 보조금이 지급 프랑스 및 미국 프랑스: km 당 이산화탄소의 배출량이 50g 이하인 전기자동차 및 하이브리드 자동차에 대해 구매 시 5 천 유로의 보조금 지급 미국: 에너지국(DOE)을 시행처로 2010~2011 년가지 배터리의 시장경쟁력을 향상을 위해 약 54 억 달러를 투입하여 기반연구 및 제품 생산연구 분야 등에 투자 2. 연구 개발 및 활성화 로드맵 독일 연방 정부는 2020 년까지 1 백 만대의 전기자동차 보급을 목표로 아래와 같이 3 단계의 전략을 수립하고 시행을 하고 있다. 목표 달성을 위한 3 단계 전략 1 차: 시장활성화 단계(2012~2014 년) 연간 3 만대 보급 및 2014 년 연간 약 10 만대 수준의 전기자동차 생산능력 확보 2 차: 시장 개발 및 확장단계(2015~2018 년) 연간 10 만대 보급 및 2018 년 연간 약 50 만대 수준의 전기자동차 생산능력 확보 3 차: 시장 진입단계(2019~2020 년) 연간 25 만대 보급 및 2020 년 연간 약 50 대 수준의 전기자동차 생산능력 확보 각 단계의 마지막 해와 차후 단계 초반에 걸쳐 새로운 형태 또는 효율이 높은 배터 - 5 -

프랑스 및 미국 프랑스: km 당 이산화탄소의 배출량이 50g 이하인 전기자동차 및 하이브리드 자동차에 대해 구매 시 5 천 유로의 보조금 지급 미국: 에너지국(DOE)을 시행처로 2010~2011 년가지 배터리의 시장경쟁력을 향상을 위해 약 54 억 달러를 투입하여 기반연구 및 제품 생산연구 분야 등에 투자 2.

6 리를 장착한 다른 타입의 전기자동차를 시장에 보급하겠다것이 독일 정부의 2020년 백 만대 전기자동차 보급 전략의 핵심 로드맵이다. 2011년 중반부터 2014년 중반까지 GEN-0(Generation 0)로 불리는 전기자동차를 보급 하는 한편 GEN-1에 사용될 배터리 연구를 시작하고 더불어 배터리 셀의 화학적 기계적 효율 증가를 위한 연구를 지속한다. 위에서 언급한 연구 순환을 2014년 중반부터 2017년 중반까지 GEN-1 및 GEN-2 배 터리 연구를 그리고 2017년 중반부터 GEN-2 차량의 보급이 시작되며 동시에 GEN-3 배 터리 연구 및 연관 연구를 시작하여 최종적으로 2020년 중반부터는 GEN-3 전기자동차 가 보급 및 운행되도록 하였다. 연구 개발에 대한 활성화 정책 이외에도 시장 활성화를 통한 국민들의 전기자동차에 대한 인식 변화와 직접적인 지원을 통한 구매 촉진도 동시에 이루어진다. 현재까지는 정확한 세제 감면이나 전기자동차 운행에 관련한 지원 사항의 규모가 정 해지지는 않았지만 아래의 그림 1.과 같이 다양한 지원방안을 결정하여 시행하려고 하고 있다. 1단계 2단계 3단계 차량 구매시 각종 보조금 지원 각종 인프라 구축 각종 세금 지원책 마련 이산화탄소 배출 절감 전기자동차 운행 지원 활성화 초기단계에서 적절한 수준의 세금 감축 및 지원 운행제한 구역 설정, 특별 주차장 마련 등 전기자동차에 대한 각종 특혜 및 인프라 강화 이산화탄소 배출량에 따른 제조업체 및 개인, 공공기관에 대한 차등 세법 적용 등 차량 제조 업체에 대한 주기적이고 지속적인 이산화탄소 저감목표 설정 및 감시 전기자동차 운행자에 대한 차등 규칙 마련 (환경스티커 부착, 특수 번호판 부착 등) 그림 1. 전기자동차 보급 활성화를 위한 각종 대책 이러한 지원정책과 더불어 얼마 전 독일 정부는 독일 내의 7개 도시 함부르크, 브 레멘 및 인근, 베를린/포츠담, 라인-마인강 유역, 라인-루르 지역, 슈트트가르트 및 뮌헨 을 중심으로 하는 지역을 전기자동차 시범운영지역으로 선정하고 이들 지역에 개인용 충전소를 비롯한 일반 충전소 및 공공 충전소를 설치하는 계획과 더불어 지역 내에서 운 영하는 대중교통 및 7.5톤 이하의 소형화물차를 전기자동차로 운영하는 등 실질적인 전 - 6 -

연구 개발에 대한 활성화 정책 이외에도 시장 활성화를 통한 국민들의 전기자동차에 대한 인식 변화와 직접적인 지원을 통한 구매 촉진도 동시에 이루어진다. 현재까지는 정확한 세제 감면이나 전기자동차 운행에 관련한 지원 사항의 규모가 정 해지지는 않았지만 아래의 그림 1.과 같이 다양한 지원방안을 결정하여 시행하려고 하고 있다.

7 기자동차 보급 활성화 대책 중 1단계를 시행하기에 이르렀다. 물론 전기자동차의 보급뿐만 아니라 전기자동차에 관심을 기울이고 있는 Audi, BMW, Daimler-Benz와 같은 전기자동차 생산 업체나 Siemens, Bosch 등 자동차 부품 생산업체 그리고 지역에 산재하고 있는 에너지 공급업체와의 전략적 파트너쉽 체결을 독일 정부 및 주정부가 강력하게 추진하고 있고, 아울러 모델 지역에 위치한 대학 또는 Max-Planc 연구소나 Fraunhofer 연구소 등과도 연계하여 간접적인 기술 지원을 유도하기로 하였다. 3. 결론 독일은 전통적으로 내연기관 자동차의 세계 기술 선도국의 입지를 지난 100여년간 지켜왔고 관련 기술 및 부품 개발분야에 있어서도 항상 세계 최고를 유지해 왔지만, 내 연기관 기술에만 집착한 나머지 다가올 전기자동차나 수소 연료전지 자동차에 대한 적절 한 준비가 없었기 때문에 우수한 기술을 보유하고 있음에도 불구하고 일본이나 한국 또 는 미국에 기술이나 보급에 대해서 뒤지는 형국이 되었다. 언급한 대로 이미 배터리 제조나 보급에 대한 주도권은 한국, 중국, 일본에 모두 주 도권을 넘겨주었다. 실제로 GM의 독일 내 자회사인 오펠(Opel)사는 2011년부터 제작되 는 중형 전기차인 암페라(Ampera, GM의 미국 내 모델인 시보레 볼트의 유럽생산형)에 한국의 LG화학에서 생산한 배터리가 장착되며, 세계 1위의 자동차 부품 업체인 Bosch사 는 한국의 삼성 SDI와 합작법인을 설립하여 2013년부터 독일의 BMW사에서 생산하는 차량에 배터리를 공급하기로 하였다. 이런 뒤늦은 기술 개발이나 시장 선점의 불리함을 만회하기 위해 독일 정부는 앞에 앞 알아본 것 바와 같이 여러가지 간접적인 분야나 효율 증대 분야에 많은 투자를 하고 있고, 빠른 시장활성화를 통해 세계 시장에서 전기자동차의 활용이나 보급 또는 인프라 구축 등에 대한 관련 기술 및 지원분야의 경쟁력을 높이기 위한 방안이나 전략을 빠르게 발표하고 있다. 다음 편에서는 이러한 관련 기술 및 지원분야의 경쟁력 향상을 위한 독일 정부의 여 러 가지 실행 계획과 자금 지원 방안에 대해서 알아보도록 하겠다

Max-Planc 연구소나 Fraunhofer 연구소 등과도 연계하여 간접적인 기술 지원을 유도하기로 하였다. 3.

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[차이나 특별기획]이차전지 전기차 등 차세대 모바일 에너지가 몰려온다 [ 2015년 08월 30일 ] http://www.etnews.com/tools/article_print.html?art_code=20150828000272&charset=utf 8 1/7 http://www.etnews.com/tools/article_print.html?art_code=20150828000272&charset=utf