LGERI 리포트 전기자동차가몰고올변화의물결 김경연연구위원 kykim@lgeri.com Ⅰ. 전기자동차의의미 Ⅱ. 전기자동차의확산및시장전망 Ⅲ. 관련산업의진화 Ⅳ. 맺음말 친환경전기자동차의확산이거스를수없는대세로자리잡고있다. 세계각국정부의자동차연비및배기가스규제가갈수록강화되면서전기자동차의입지는갈수록확고해질전망이다. 당분간하이브리드형의전기자동차가주류를이루겠지만, 향후 10년후면전기로만가는자동차의비중이이에못지않게높아질것이다. 이러한전기자동차의확산과진화는자동차산업은물론관련산업에적잖은변화의물결을예고하고있다. 전기자동차의핵심부품의하나인전지를둘러싼공급사슬구조가기술발전과충전인프라의영향을받아재편될것이다. 전력산업의경우충전인프라는전력판매의새로운수익원이될것이며, 이를지능적으로관리운영하는것과관련된산업들이성장할것이다. 전기자동차확산으로인해명암이나뉘는분야도있을것이고, 정유산업처럼사업모델이새로운형태로진화할수있는영역도있을것이다. 기업들로서는이러한변화의흐름을잘간파하고기술개발이나인프라구축, 사업모델개발등다각적인측면에서미리대응하는노력이필요하다. 2 LG Business Insight 2009 11 25
Ⅰ. 전기자동차의의미 지난 17일우리정부는 2020년온실가스감축목표를 2005년대비 4% 낮은수준으로하는감축안을확정, 발표하였다. 2020년배출전망대비로는 30% 수준에이르는부담스런목표이며개도국중최상위수준으로평가받고있다. 세계 10위권의온실가스배출국인우리나라는앞으로발전, 수송, 산업생산등다방면에서감축노력이이어져야할것이다. 이에따라기업들의온실가스감축을위한친환경노력도더욱활발해질전망이다. 특히수송부문의경우, 배기가스를거의나오지않게하거나대폭줄일수있는자동차, 전기자동차에대한관심은그어느때보다높아졌다. 전기자동차는전기를동력원으로움직이는차량을말한다. 전기자동차는 Battery로만가는전기자동차 (Battery Electric Vehicle 혹은 BEV), 동력원으로는전지에저장한전기만을사용하고필요에따라충전을시켜줄수있는조그만내연기관을가진플러그인하이브리드 (Plug-in Hybrid EV 혹은 PHEV), 그리고전기모터나내연기관을동시에사용하는엔진이둘이상인하이브리드전기자동차 (Hybrid EV 혹은 HEV) 등크게 3 종류로나눌수있다. 이하에서의전기자동차는 BEV, PHEV, HEV를통칭한다. 전기자동차가어제오늘의이야기만은아니다. 세계적인자동차기업인지엠 (GM) 은 1996 최초의양산 BEV인 EV1을출시하였다. EV1은출시당시상당한호평을받았다. 1999년성능과가격이좋아진 2세대모델이나오기도하였다. 리스방식으로판매되었던지엠의 EV1 프로그램은리콜등다양한문제가겹치면서 2003년공식적으로종료되었다. 그러는사이도요타의 HEV인프리우스가혜성과같이나타나 하이브리드열풍 을자아내었다. BEV인 EV1보다 HEV가현상황에맞는현실적인전기자동차엔진유형이라는평가가지배적이다. 세계자동차시장에서전기자동차의비중이아직은 1% 내외에불과하다. 최근의에너지및환경관련규제의흐름은전기자동차가비약적으로성장할수있는발판을마련하는형국으로전개되고있다. 최근의에너지및환경관련규제의흐름은전기자동차가비약적으로성장할수있는발판을마련해주고있다. LGERI 리포트 LG Business Insight 2009 11 25 3
LGERI 리포트 2012년이면 120개가량의전기자동차모델이출시될예정이다. Ⅱ. 전기자동차의확산및시장전망 전기자동차모델개발및출시경쟁가열 올들어모든국제모터쇼에서단연주목을받은것은전기자동차이다. 미국의빅3 는물론도요타, 혼다, VW, BMW 등내로라하는많은자동차기업들이앞다투어자신들의전기자동차모델을발표하였다. 1월에있었던디트로이트모터쇼에서 9월프랑크푸르트, 10월도쿄모터쇼에이르기까지그동안전기자동차에미온적인입장을보인기업들이너나할것없이신규전기자동차모델을들고나왔다. 세련된디자인에성능도일반가솔린차량에뒤지지않을정도이다. 일각에서는엔진모터쇼가아니라전기모터쇼가아닌가하는착각을일으키게할정도라는평이다. 마치모든자동차기업들이전기자동차에올인하는모습이라는것이다. 2008년까지만해도전세계에출시된모델이 13개에불과했고올해판매되고있는모델은고작 29개정도이다. 그러나자동차기업들의계획을살펴볼때 2012년이면 120개가량의모델이출시될예정이다. 가히폭발적인모델증가라할수있다. 한가지특징적인것은작년까지만해도모델라인업이하이브리드 (HEV) 일색이었지만올해부터는 PHEV나 BEV의비중이높아졌다는것이다. 올해새로선보인모델 16개중 8개가 PHEV나 BEV였다. 2012년에는 HEV가시장의주류를이루기는하겠지만, PHEV나 EV의모델비중도 40% 를상회할것으로보인다. 각국정부, 배기가스규제및전기자동차지원강화 2012년이후에도이러한자동차기업들의전기자동차에대한개발및출시추세가쉽게꺾이지는않을것이라는게일반적견해이다. 그렇다면왜이러한현상이나타나고있는것일까? 우선, 미국, 일본, 유럽등각국이자동차배기가스기준을더욱강화하고있는것에서그이유를찾을수있다. 2008년 IEA 자료에따르면온실가스배출의 23% 를수송부문이차지하고있는것으로나타났다. 수송부문은향후실질적인변화를수반하지않는다면지구온난화억제목표를달성하는데큰부담으 4 LG Business Insight 2009 11 25
로작용할전망이다. 각국정부들이수송부문의규제를보다강도높고일관되게추진할수밖에없을것으로보인다. 선진각국정부들이내놓은 2020년온실가스배출기준은현재의내연기관자동차의효율증대로는도저히달성할수없는목표로평가되고있다. 배기가스가전혀없는자동차를라인업에추가시켜생산, 판매해야만도달할수있는목표라는이야기다. 일본정부는그동안 2020년전기자동차의비중이 40% 정도면되는배기가스규제목표를제시하여왔지만, 최근 50% 이상이되어야만하는목표를내놓았다. 미국의경우국가연비기준을 2016년당초목표보다상향조정하기로하였다. 흥미로운점은미국내에서도가장엄격하기로소문난캘리포니아의규제기준이미국내표준으로선정될움직임을보이고있다. 지난 5월미국연방정부는캘리포니아의자동차배기가스규제기준을채택하기로원칙적으로합의하였다. CARB(California Air Resources Board) 의계획만놓고본다면매우도전적인목표가아닐수없다. 2017년경온실가스 40% 가량을감축하려면 HEV의비중이 30% 수준으로높아져야하는것으로분석된다. 게다가미국도로교통안전관리청 (NHTSA) 이좌우하던자동차관련규제에대하여환경청 (EPA) 의영향력이높아진것도앞으로의미국의정책방향을가늠할수있는대목이다. 과거 UN기후변화협약에미온적인반응으로일관해왔던미국의태도변화는단순히기후온난화대응의차원에서이루어지는온실가스배출감축이아니라산업자체의패러다임변화를요구하고있는것으로도풀이된다. 선진각국정부는자동차배기가스감축을위하여당근과채찍모두를준비하고있다. 미국과유럽각국정부는자동차기업들이일정수준의연비기준을맞추지못 미국은 2017년온실가스 40% 를감축하려면 HEV의비중을 30% 수준으로높여야한다. LGERI 리포트 < 표 2> CARB 의배기가스기준과 2050 비전 출시년도규제안온실가스저감률 현재 ~2016 2017~2025 2015~2050 CARB 배기가스감축목표 Pavley 1 Pavley 2 ZEV 2 자료 : California Air Resources Board 30% 40~50% ~80% 유형 MPG 차량비중연료소비비중 기존내연기관 HEV/ 바이오연료전기 / 수소 주 : MPG(Mile per gallon) CARB 2050 비전 40 60 80+ 10% 18% 72% 30% 30% 40% LG Business Insight 2009 11 25 5
LGERI 리포트 자동차기업들이선택할수있는대안은클린디젤이나전기자동차의비중을높이는것이다. 할경우과징금을물리고있다. 유럽은 2015년기준으로자동차의이산화탄소배출량이 km 당 130g을넘으면초과배출량수준에따라누진적인벌금을자동차기업에부과할계획이다. 세계각국정부는전기자동차보급을위해파격적인보조금이나세제혜택을내놓고있다. 미국, 일본, 프랑스등은물론심지어중국까지도전기자동차에대한인센티브제도를실시하고있다. 보스턴컨설팅그룹에따르면전세계적으로향후 5년간 150억달러가량이기술개발, 세제혜택, 보조금, 소비자보너스등과같은명목으로전기자동차에투자될계획이라고한다. 특히중국, 미국, 프랑스와같은국가들이가장두드러진다고한다. 최대자동차시장으로부상한중국의경우공용전기자동차에대해 6만위안 ( 약 900만원 ) 의재정적지원을계획하고있을정도이다. 전기자동차확산은불가피 결국, 공급측면에서전기자동차의확산은거스를수없는대세로보인다. 정부정책환경이자동차기업들로하여금전기자동차개발과출시에압력을넣고있으며, 자동차기업들도이를따를수밖에없는입장이다. 지난 5월미국에서는 2016년까지적용될연비기준과배기가스배출량정책을확정발표하였다. 여기서미국정부는캘리포니아주정부, 환경보호단체, 자동차기업등연비및온실가스규제와관련한이해관계자들의합의를통해결정된사항이라는것을강조하였다. 향후일관된정책추진을예상할수있다. 자동차배기가스규제가강화되면서자동차기업들이선택할수있는대안은기존내연기관의효율을대폭향상시키던가, 클린디젤이나전기자동차의생산비중을높이던가하는것으로좁혀진다. 내연기관자동차의이산화탄소배출을현재보다 30%~40% 만큼줄이기위해서는소형경량화, 파워트레인개선, 혁신적직접연료분사기술등과함께하이브리드기술이꼭필요하다. 전기모터와내연기관엔진의작동특성을살펴보면저속에서는전기모터가내연기관보다훨씬출력이좋다. 고속에서는상황이역전된다. 현내연기관연비의대부분은저속주행시잃어버린다. 그렇기때문에전기모터와내연기관엔진을조합할경우출력과연료효율을동 6 LG Business Insight 2009 11 25
시에높일수있게되는것이다. 전세계적인녹색바람은소비자들의친환경소비에대한인식을더욱강화하고 있다. 아울러요동치는유가또한한국가의경제뿐아니라소비자들의에너지소비 행태에도적잖은영향을미치고있다. 도요타의프리우스에대한열풍을보더라도 쉽게짐작할수있다. 이미미국판매시선풍적인인기를끌며짧게는 3 개월길게 는 6 개월이상기다려야살수있었던프리우스는이미 3 세대까지이르렀다. 일본 자동차딜러협회에따르면프리우스는올 7 월부터 10 월까지넉달연속으로일본에 서가장많이팔린자동차의자리를지켰다고한다. 10 월에만 2 만 7,000 대가량이 팔렸는데이는지난해같은달보다 4 배나많은양이었다. 불경 기의여파도작용했겠지만친환경과에너지에대한일본소비 자들의관심을보여주는대목이다. 지난 9 월시장조사기관인 Pike Research 의서베이자료에 따르면미국소비자들의 48% 가한번충전으로 40 마일을달릴 수있는 PHEV40 에대하여적극적인구매의사를밝혔다. 구 매의사를보인응답자중 49% 는가솔린자동차보다 5~10% 의 프리미엄에도살의향이있다고하였다. 17% 의사람들은 20~50% 의높은프리미엄에도불구하고 PHEV40 을사겠다고 하였다. 일반차량과비슷한가격이어야만사겠다고응답한사 람들은 34% 에불과하였다. 85% 의응답자가연 료효율이차량구매에있어중요한요소라고답 하였다. 이러한소비자들의연비와경제성에대 한인식을통해볼때자동차의미래모습을짐 작해볼수있겠다. 45,000 40,000 35,000 프리우스는올 7월부터 10월까지넉달연속으로일본에서가장많이팔린자동차의자리를지켰다. < 그림 2> 전기모터 vs. 가솔린엔진출력비교 출력 자료 : Deursch Bank, A123 가솔린엔진 엔진회전수 (RPM) < 그림 5> 미국의유가변동과 HEV 판매 월평균가솔린가격 ( ) 전기모터 ( 달러 ) 4.9 4.4 3.9 LGERI 리포트 30,000 3.4 전지와충전인프라가전기자동차확산의최대걸림돌 전기자동차시장은정부의연비및배기가스규 25,000 20,000 HEV 판매량 ( ) 15,000 2007.8 2007.12 2008.4 2008.8 2008.10 2009.4 자료 : EIA, Toyota, Honda, Credit Suisse 2.9 2.4 1.9 LG Business Insight 2009 11 25 7
LGERI 리포트 전기자동차의확산에영향을미치는많은요인들중충전인프라와전지가대표적이다. 제강도와인센티브, 유가변동, 전지등핵심부품의기술발전및수급상황, 충전인프라구축속도등의영향을받을것이다. 선진각국정부의온실가스감축과에너지자립노력의하나로자동차의연비및배기가스규제는갈수록강화될것임에틀림없다. 소비자들의구매진작과자동차기업들의참여를위한인센티브나보조금과같은지원책도늘어날전망이다. 유가가일시적으로급등락을거듭하면서소비자들의전기자동차구매에적잖은영향을미치는것은사실이다. 미국내도요타프리우스의판매와유가와의관계에서이를살펴볼수있다. 하지만중장기적관점에서유가는지속적으로상승하리라는관측이지배적이다. 따라서정책이나에너지등외부주요환경변수들은전기자동차확산에긍정적인요인으로작용할것으로보인다. 문제는전기자동차내부에있다고볼수있다. 전기자동차의확산에영향을미치는많은요인들이있겠지만, 충전인프라와전지가가장대표적이라할수있다. 먼저전기자동차의연료탱크라할수있는전지의가격과신뢰성문제이다. 현재는가격이 kwh당 1,200 달러에이른다. 많은전문가들은재료혁신, 규모의경제실현, 최적전지솔루션확보등으로 10년뒤절반이하로전지가격이하락하리라는예측을내놓고있다. 다소낙관적인측면이없지않다. 전기자동차의전지유형으로리튬이온기술이가장적합한솔루션으로평가를받고있다. 상기의가격예측은과거 1990년대말부터현재까지이루어진모바일 IT 기기에서리튬이온전지가경험한가격하락속도를고려한것이다. 하지만 1990년대말의전지기술은초보적인수준이었으나, 현재는단위셀기술측면에서만큼은상당한수준에올랐다고할수있어향후기술발전속도가예전보다는더딜가능성을배제할수없다. 현재의 HEV는용량 1kWh 내외의전지를장착한다. PHEV나 BEV는 HEV보다적게는 5배많게는 20배만큼많은용량의전지를사용해야하기때문에가격은그만큼더중요해지게된다. 현재의일반소비자들은전기자동차로서는몇안되는 HEV 모델에서골라야하는상황이다. 기존차량보다훨씬비싼가격이붙은차량을소비자들이선뜻받아들일수있을까? 게다가안전성이나신뢰성이아직은확실하게검증되지않은상황이라연비가아무리뛰어나다하더라도쉽게결정을내리기가어려운게사실이다. 8 LG Business Insight 2009 11 25
전기자동차에적합한출력과용량을모두높일수있는전지솔루션의개발은아직까지는미흡한게현실이다. 과거고성능전지가소형기기에주로적용하려다보니에너지밀도에치우친기술개발이이루어져왔기때문이다. 전기자동차전지의성능은에너지밀도와출력의 2개의축으로볼수있다. 자동차의제한된공간에서많은양의전기를담는다는것은주행거리를그만큼늘릴수있다는것을의미한다. 그리고고출력은가속에있어필수적인항목이다. 현재의전지기술은이들두성능지표가 Trade-off 관계에있는상황이어서개발방향이이들을어떻게최적으로조합하느냐에초점이모아져있다. 다양한양 / 음극재료, 분리막등의재료혁신과설계를통해이를구현하고자하고있다. 이외에도전기자동차의성능에직결되는전기모터, 인버터등파워일렉트로닉스, 충전기술등의성능도중요한요소로다루어지고있다. 소규모벤처기업들은물론대형기업들까지도전기자동차관련기술개발경쟁에뛰어들면서기술적문제의해결은시간문제로귀결될가능성도배제할수없다. 눈을돌려 PHEV나 BEV로가면충전인프라라는문제가겹쳐상황은더욱어려워진다. 차량가격도가격이지만충전인프라가제대로갖추어지지않아불편함이여간아니다. BEV의보급과충전인프라의확충은닭과달걀의관계로볼수도있다. PHEV나 BEV는 HEV가아닌이상충전을어떻게든해야하기때문이다. 충전인프라가잘갖추어진다면전기자동차의전지용량을크게하지않아도된다는흥미로운실험이일본에서있었다. 도쿄전력이요코하마시에서전기자동차실증사업을하면서사용자의이용행태를조사하였다. 충전인프라가적을때에는사용자의주행범위가좁았고재충전이전의저장잔량도 50~80% 수준이었다고한다. 충전인프라를확충하고나서는전기자동차의활동범위가훨씬넓어졌음에도재충전시저장잔량은 10~50% 수준으로오히려떨어졌다는것이다. 충전인프라확충이전기자동차사용자의심리적불안감을줄여준것으로해석된다. Pike Research 결과에서흥미로운것은응답자의 82% 가하루에 40마일미만을운전하고있었으며평균주행거리는 27마일인것으로나타났다. EPRI( 미국전력연구소 ) 의자료에서도이와비슷한결과를찾아볼수있다. 하루주행거리가 40마일미만인사람들이전체의 78% 이며, 51% 는기껏해야 20마일을달리는것으로나타났 BEV의보급과충전인프라의확충은닭과달걀의관계로볼수있다. LGERI 리포트 LG Business Insight 2009 11 25 9
LGERI 리포트 전기자동차시장은 HEV가주류를이루면서내연기관의비중을줄이는방향으로점진적으로진화할것이다. 다. 전지의용량과기술발전속도를고려할때충전인프라만갖추어진다면 BEV 나 PHEV 의확산이가속되리라는것을예측할수있을것이다. 2020 년전체자동차시장의 20% 에이를전망 선진각국의연비및배기가스정책, 기술발전속도, 충전인프라, 자동차기업들의개발동향등을고려할때, 2020년이면전체자동차시장에서전기자동차가차지하는비중이 20% 에육박할수있을전망이다. 많은전문가들이온실가스감축을위한연비와배기가스규제를가장크게고려하고있다. 미국, 유럽, 일본등대부분의선진국들이규제강도를높이고있는데다, 자동차기업들이이제는전기자동차개발과출시에발벗고나서고있다는것이다. 그러나비싼차량가격과전지기술혁신의불확실성, 충전인프라미비등이보급속도를낮추는요인이라는것이다. 전기자동차유형측면에서볼때도당분간 HEV가주류를이룰것이라는예측이다. BEV나 PHEV는가정이건도로이건간에충전인프라가갖추어지지않으면성장을기대하기어렵다. 그리고고용량전지의높은가격이수년안에급격하게떨어지기는어렵다는측면이고려되었다. 2020년경에야 BEV와 PHEV가전기자동차의절반을넘어설수있을것으로보인다. 세계유수의자동차기업들이 HEV와 < 그림 3> 전기자동차시장전망 전기자동차시장전망 유형별비중전망 물량 ( 백만대 ) 점유율 (%) 12.0 14.1 16.6 19 100 80 EV 5.2 11 4.1 3.1 9 2.3 6 1.6 0.8 1.1 5 1 2 2 3 4 2009 2011 2013 2015 2017 2019 7.0 9.5 14 16 60 40 20 0 2010 2015 2020 PHEV HEV 자료 : Deutsch Bank, HSBC, Credit Suisse 등자료종합 10 LG Business Insight 2009 11 25
PHEV/BEV 모델을라인업에함께추가하면서점진적인변화를추구하는데반해유독르노닛산은 EV에집중하고있어주목을끌고있다. 르노닛산의까를로스곤회장은최근한인터뷰에서가솔린에의존하는하이브리드 (HEV) 가너무과장된것이라고경고하면서자사모델인 Leaf와같은 BEV에집중하는것이바람직하다고말했다. 실제많은전문가들이닛산의 BEV 라인업이도요타의프리우스나혼다의씨빅과같은저급의친환경모델들과경쟁할수있을것이냐는데의문을품고있다. 오히려인프라측면이나시장동향을볼때하이브리드기술을통해 BEV로의가교를마련해야하는것이아니냐는조심스런충고도던지고있다. 전기자동차시장은 HEV가주류를이루면서내연기관의비중을줄이는방향으로점진적으로진화할것이다. 자동차기업이나정유기업들과같은영향력이높은이해관계자들의충격을줄이는효과도생각해볼수있다. 상당기간동안 HEV가기존자동차와경쟁하면서확산되고충전인프라가구축되는시점에전지로만가는전기자동차가폭발적으로늘어날수있다는이야기다. 정유산업의이해관계로인해기존연료인프라의변화가더딘데다전지, 인버터, 모터등과같은핵심기술들의발전속도도그리빠르지않은데서비롯된다고볼수있다. 소비자들이체감할수있을정도로발전속도가빠르지는않다는것이다. 기존자동차업계에서의압력도묵과할수없는부분이다. HEV건 BEV건전기자동차모두는현재자동차산업을좌우하는기업들의손에서움직이고있는현실이고보면, 자동차유형이 HEV를거쳐점진적으로전기화가된다는것이설득력을얻고있다. 전기자동차라인업이향후자동차기업들의경쟁력과가치를판가름할좋은잣대가될전망이다. LGERI 리포트 Ⅲ. 관련산업의진화 1) 자동차산업 자동차산업경쟁룰변화 전기자동차가주류중의하나로편입됨에따라전기자동차라인업이향후자동차기 LG Business Insight 2009 11 25 11
LGERI 리포트 자동차기업들은경쟁력의핵심이었던엔진, 변속기혹은파워트레인등과같은영역을재정의할필요가있다. 업들의경쟁력과가치를판가름할좋은잣대가될전망이다. 기존자동차의성능과연비를높이는기술과더불어친환경이미지및관련기술을얼마나잘다루는가가소비자들의구매에영향을줄것이기때문이다. 소비자들은디자인과성능, 초기구매가격에서크게구별되지않는다면보다적은유지비를가진모델을선택할것이다. 매력적인성능과디자인을겸비한전기자동차라인업을누가잘갖추느냐가기업실적과브랜드에지대한영향을미칠것으로보인다. 올들어연이어열린국제모터쇼에서전기자동차모델들이즐비했던이유도비슷한맥락에서찾아볼수있다. 자동차의기술적변화에제대로대응하지못하는기업들은도태할가능성도있다. 지금까지자동차는주요구성요소들이지속적인기술발전을경험하였고디자인기술, IT 기술까지접목되면서더욱고도화되어가는모습이다. 과거의자동차와현재의자동차를비교해보면확연하게발전된모습이역력하다. 그러나 100년을훌쩍넘는자동차역사속에서엔진과파워트레인, 안전하고튼튼한구조, 심지어는연료에이르기까지기본적인컨셉은크게변하지않았다고볼수있다. 이러한상황에서엔진이 2개이상인 HEV가등장하면서새로운바람을불러일으켰다. 이제는 HEV와함께 BEV를현실적으로거론하기에이른것이다. 도요타프리우스의상품성과기술장악력에대한기억을많은자동차기업들이갖고있다. 도요타의하이브리드기술이남들이도저히넘볼수없는그러한기술이아닐수있다. 중요한것은먼저개발하고적응하여확보한기술을팔면서시장을좌우할수있을만큼영향력을높인것이다. 포드와같은경쟁기업들이손을벌릴만큼다급해했다. 이러한것이 HEV에서끝나는것이아니라 EV에서도생기지말라는법은없을것이다. 따라서자동차기업들은그동안경쟁력의핵심으로여겼던엔진, 변속기혹은파워트레인, 전장등과같은영역이미래에도핵심이될것인지재정의할필요가있을것이다. 이들영역에서다른여타경쟁기업들과차별되지않거나, 브랜드이미지제고또는부품채널장악력에별다른강점을찾지못한다면장기적관점에서다시고민해야할것이다. 단순히탄소배출량규제에따른벌금을회피하려는소극적태도를갖고있더라도미래를준비하는차원에서핵심에대한재투자를고려하지않을수없을것으로보인다. 12 LG Business Insight 2009 11 25
한편, 자동차기업들이더이상자동차산업이나관련금융등제한적인영역에머물지않고보다다양한산업과의연결고리를만들것으로보인다. 내연기관자동차가정유네트워크에연결되었다면전기자동차는전력망에손이닿을수밖에없다. 프랑스전력회사인 EDF는도요타, 르노닛산, PSA 등과함께공동으로전기자동차및충전인프라관련사업을진행하고있다. 포드는 15개의주요전력회사와협력하여자사가개발한 PHEV 상용화를시도하고있다. 르노닛산은 2008년 1월자동차인프라사업벤처인 Better Place와제휴하면서이스라엘의청정수송프로젝트인 Electric Recharge Grid Operator (ERGO) 모델에참가하고있기도하다. 전기자동차가확산되면서관련주요부품들을공급하는기업들의위상이달라질것이다. 전기자동차특화부품에대한지배력이변수 기존내연기관자동차와는다른, 전기자동차의구조적특징에의하여부품산업의 구조변화가예상된다. 전기자동차에만있는부품은전기모터를비롯하여전력제 어장치, 충전기등이대표적이라할수있다. 전지는내연기관자동차에서도볼수있지만, 동력원으로사용됨에따라기존과는차원이다른고성능, 고출력의제품이사용된다. 전기자동차가확산되면서이러한주요부품들을공급하는기업들의위상이달라질것이다. Delphi, Continental, Bosch, Denso 등내로라하는대형부품기업들의행보가바빠질뿐아니라초기에는소규모기술벤처들의증가도예상된다. 향후매년 30% 이상의고성장이예상되는시장에촉각을곤두세우지않을수없기때문이다. 한편내연기관자동차에서만찾아볼수있는부품으로는내연기관엔진과배기및연료시스템, 트렌스미션등이대표적인데, 이와관련한전문기업들의입지위축은어느정도불가피할것으로보인다. 내연기관자동차에서도중요한고강도경량소재는전기자동차에이르러그가치가더욱높아질것이다. 자동차가가벼울수록연비는좋아질수밖에없다. 아직까지전기자동차모터는내연기관엔진의폭발력을능가하지는못한다는것이일반적인인식이다. 게다가주행거리의최대변수인전지의용량이아직까지는내연기관자동차에서느낄수있었던이동의자유로움을충족시키는수준은아니다. 전기자동차가늘어날수록그운행효율과경제성이시장확대는물론경쟁기업간차별화요소로작용할공산이크다. 현재도경량소재에대한니즈가없는것은아니다. 구조 LGERI 리포트 LG Business Insight 2009 11 25 13
LGERI 리포트 전지에대한지배력을놓고자동차기업, 대형부품기업, 전지기업들이서로얽혀신경전을벌이고있다. 적안전성과가격사이의상관관계속에서적당한타협을하고있다고볼수있다. 2) 전지산업 전지, 다양한공급사슬구축가능성특히, 전지에대한지배력을놓고자동차기업, 대형부품기업, 전지전문기업들이서로얽혀신경전을벌이고있어향후귀추가주목된다. 내연기관자동차의효율향상과시장확대를병행해야하는부담을안고있는자동차기업들이자체적으로혹은지분참여등을통하여전지기술을확보하려하고있다. 전지는연료탱크를대신하는부품인데다전기자동차의확산을조율하는부품이기때문에거의모든자동차기업들이안정적인전지확보에혈안이되어있다. 대형부품기업들은자동차기업에대한영향력을바탕으로전지기업들과손을잡으면서주도권을확보하려하고있다. 전지를둘러싼각축전은지분참여나제휴형식을통하여다양하게이루어지고있다. 아직은전지기업들이대접받고있는형국이다. 전기자동차용전지를제대로공급할수있는능력을가진기업들은손에꼽을정도로적고, 현재까지는정형화된전지기술유형이확립되지않았기때문이다. 만일전지가빠른기간내에표준화가된다면전지전문기업들은가격경쟁에휘말릴것이고자동차기업들은차별화포인트로내세울만한부분이그만큼줄어들수있다. 다양한기술로무장한기업들이자동차용전지시장에뛰어들면서표준을주도하려는움직임도활발하다. 전지공급사슬의구조는충전인프라의특성에도영향을받을것이다. 만일, 충전인프라가기존주유소의연장선상에서전지교환방식으로이루어진다면, 대형부품기업이나전지기업들이직접유통네트워크에공급하는형태가주류를이룰가능성이높다. 주유소나사람들이집결하는곳이전지교환장소이자충전소역할을하는환경이다. 이경우사양이나규격은자동차기업들이결정하겠지만다양한공급원에서호환가능한전지팩을공급할수도있다. 자동차기업들은다양한전지공급원의제품들에대하여인증을직간접적으로해주는역할을할수있다. 자동차메이커들이전지공급원을배타적으로가져간다면오히려자사자동차의판매를위 14 LG Business Insight 2009 11 25
축시킬가능성도크기때문이다. 상기의경우자동차와전지를분리하여유통채널을형성할수있다는것이다. 소비자들에대한전기자동차확산도탄력을받을수있는개념이다. 자동차와전지가일체형으로수명을같이할경우, 결국에는힘의중심이자동 전지기업입장에서는얼마나확실한자동차기업을고객으로확보하느냐가성패의열쇠가될것이다. 차기업에놓이게될것으로보인다. 현재의자동차산업도거대한피라미드형태로 수만개이상의부품산업이연 결된다. 자동차조립공장이들 < 그림 4> 전지기업과자동차기업제휴관계 어서면이를중심으로수많은 전지기업 조인트벤처 자동차기업 부품기업들이클러스터를형성 LG 화학 현대 / 기아지엠 한다. 전지도수많은자동차부품중의하나가틀림없기에거대한부품사슬의일부로편입될가능성이높다. 이경우전지기업입장에서는얼마나확실한자동차기업을고객으로확보하느냐가성패의열쇠가 전지 - 자동차 산요 A123 ENER1 도시바 포드도요타 VW/ 아우디 BMW 크라이슬러다이믈러지엠마그나 / 볼보 SAIC Think 글로벌 BMW 다이믈러포드재규어 / 랜드로버 VW VW LGERI 리포트 될것이다. 전지기술과유통을지배하 BYD 파나소닉 PEVE 60% BYD 도요타스바루 는기업이자동차용전지시장을좌우하게된다. 초기에는전지자체를개발하고생산할수있는능력을보유한기업들이 조인트벤처 ( 전지 - 자동차 ) GS Yuasa NEC/NEC Tokin 히타치신코베 / 막셀 51% 51% 65% Blu Energy Lithium Energy Japan AESC 히타치 Veh Energy 51% 혼다미쯔비시 닛산르노수바루 이스쯔지엠 힘을가지며공급사슬에서중요한위치를차지할것으로보인다. 전기자동차의비중이높 조인트벤처 ( 전지 - 부품 ) JCI Saft 51% JCI/Saft Azure Dynamics BMW 다이믈러포드재규어 / 랜드로버 VW 아지면서전지기술의차별화가흐려질경우자동차기업이나 삼성 SDI 보쉬 50% SB LiMotive PSA BMW 포드 대형부품전문기업들이주도 자료 : 각사자료, Deutsch Bank, Credit Suisse LG Business Insight 2009 11 25 15
LGERI 리포트 전력서비스측면에서볼때충전인프라는전력판매채널이며, 충전기는판매단말인셈이다. 권을장악할것으로보인다. 충전인프라의진화도이에영향을미치게된다. 결국가격이나성능측면에서혁신적인전지기술을갖고있는기업들보다는전체공급사슬에서의파워에따라조달구조가만들어질것이다. 전지기업입장에서는혁신적이면서확장성이높은기술을갖고경쟁력있는규모를확보해야만주도권을유지할수있을전망이다. 3) 전력및에너지산업에의영향 전력및에너지유통네트워크의변신 PHEV나 BEV와같은전기자동차는충전인프라의확산과운명을함께한다. 충전인프라는기존에너지유통에일대변혁을일으킬가능성이높다. 전력서비스측면에서볼때충전인프라는전력판매채널이며, 충전기는판매단말인셈이다. 서비스기업이충전기를요소요소에설치하고이를관리하며수익을낼수있다. 실제독일의한전력서비스기업인 RWE는주유소네트워크와는별도로전기자동차의충전네트워크를구축하고있다. 에센 (Essen) 에만 11개의충전소를설치, 운영하면서, Autostrom 이라는전기자동차용요금제도제시하면서소비자들의관심을끌고있다. RWE는독일주요도시를대상으로시범사업을펼치고있는데, 2020년까지독일전역의충전인프라를하나의네트워크로연결하려는야심찬계획을갖고있다. 덴마크최대의에너지기업인 DONG 에너지는올해부터전기자동차인프라시범사업에뛰어들었으며, 2011년부터는상용판매를위한인프라를구축할계획이다. 이러한유형의전력서비스에서는그운영이다소복잡해진다. 실시간소비양상 전기자동차충전인프라는부품산업은물론전력및에너지유통의구조변화를내포한다. 16 LG Business Insight 2009 11 25
을모니터링하고대처해야한다. 부하초과로단전이나정전이될경우그피해가막대하기때문이다. 이를위한인프라는대부분현재의기술과시스템으로도충분히대응이가능하다는전문가들의전언이다. 충전에필요한고압선로가거미줄처럼뻗어있는데이들말단대부분에중앙제어시스템과실시간으로통신할수계량기가설치되어있고, 현재도전력인프라운영에편리하게사용하고있다는것이다. 전력서비스입장에서는새로운매출원천이생기는동시에관리의복잡성도함께높아지는것으로요약할수있다. 여기에서만들어지는새로운사업모델도눈여겨볼만하다. 전기자동차용전력을인증하고정산하고사용자에게요금을청구하는모든단계에걸쳐새로운기회가엿보인다. 충전인프라의구축은이인프라를관리하고운영하는시스템과사업의성장을수반하게된다. 충전기는길가나일반가정혹은공동주택주차장에설치할수있고, 사람들이모여드는마트나백화점, 각종체육시설이나공원등에서도볼수있을것이다. 규모가큰소비단위일수있고소규모로야간에만작동할수도있을것이다. 이러한복잡한네트워크를관리하고제어하기위한시스템이필요한것은당연하다. 전력부하가일시적으로쏠릴경우전체전력망에도피해가갈수있기때문에충전부하의지역별, 시간대별편재를효과적으로관리할수있어야한다. 이에필요한지능화된기술을많은전력서비스기업들이이미사용하고있다. 문제는누가혹은어떤차량이언제어디에서충전하고그양이얼마나되는지를파악하는것이중요해지게된다. 전기자동차는한번에대략 15~20kWh, 많게는 30kWh의전기를충전하는데일반가정의하루전력소비량에해당하는양이다. 값싼시간대에충전하면경제적일수있지만전기란본래무차별하기때문에소비기기별인증이나검침없이는전체양으로밖에파악할수없다. 따라서전기자동차자체, 사용자, 충전위치를파악하고소비량정보를수집, 분석, 관리하는시스템과관련된사업의성장도점쳐볼수있다. 한편, 전기자동차의확산은전력산업에서직류전원공급의성장을부추길공산이크다. 우리가일반적으로사용하는전기는교류지만전지를드나드는전기는직류이다. 교류-직류변환시약 10% 가량의전력이소실된다. 전기자동차에충전하려면직류전원이필요하며, 충전할때컨버터를거치면서직류가만들어진다. 태양 충전인프라의구축은이인프라를관리하고운영하는시스템과관련사업의성장을수반하게된다. LGERI 리포트 LG Business Insight 2009 11 25 17
LGERI 리포트 휘발유와같은에너지유통측면에서도사업모델의변화를기대해볼수있다. 광발전의경우는반대다. 인버터를통해직류를교류로바꾸어전력망에공급해야한다. 세번만전환해도 27% 의전력이손실되는셈이다. 가장효율적인것은교류- 직류변환을최소화하는것으로최근들어일본등을중심으로데이터센터, 공장, 백화점, 빌딩등에직류전원공급방식이빠르게늘고있다. 우리가일반적으로사용하는 TV, 세탁기등가전제품거의모두에컨버터가내장되어있다. 직류로공급받는다면그만큼에너지효율도높일수있을것이다. 전기자동차의확산을전력소비효율의관점에서본다면직류전원공급방식이더욱각광받을수있음을짐작할수있다. 신개념에너지충전휘발유과같은에너지유통측면에서도사업모델의변화를기대해볼수있겠다. 우리는주유소에들러부족한기름을채운다. 전기자동차도충전소에들러필요한전기를충전하게된다. 현재전기자동차와관련하여다양한사업모델이검토되고있는데, 단순히플러그를콘센트에꽂고정해진인증절차를거쳐충전하는방식과전지자체를통째로바꿔주는방식으로나누어볼수있다. 양자모두인프라구축에는기술적으로큰어려움이없을것으로보인다. 기존의연료네트워크에그대로연결할수있는모델들이다. 전자의경우충전소에서 15분이상기다려야하는단점이있지만, 후자는교환이용이하게끔전지와자동차디자인사이의호환성을확보해야하는어려움이있다. 그리고고압쾌속충전과자동차와전지사이의연결설계에대한표준화는양측모두에서중요해질것이다. 먼저, 충전기를설치하고기름대신전기를주입하는단순한전환을생각해볼수있다. 휘발유나디젤유와같은기름을파는대신에전기를소매하는것이다. 정기적으로탱크로리가방문하는것이아니라송배전선로에서굵은고압배전선을충전소에끌어오기만하면된다. 이경우경쟁인프라가쉽게구축될수있다는단점이있다. 전기는조건만되면어디서나끌어쓸수있기때문이다. 집에서도길가에서도충전기만설치된곳이라면어디서든충전이가능하다. 대규모주차공간을충전소로그대로사용할수있다. 대형마트나백화점의주차장은충전시설과전력서비스사와의연결시스템만갖춘다면그대로전용이가능하다. 기름탱크를지하에묻 18 LG Business Insight 2009 11 25
지않아도된다. 충전소에서담배를피워도된다. 결국기존의정유기업의경우사업모델전환시소비자들의활동양상을고려하여다양한업체들과제휴하는것이필요할지도모른다. 다음으로는전지를통째로교환하는유통방식의대두가능성이다. 기존의주유소에서연료를보충하듯전지라는연료를탱크째로교체하여보충하는방식이다. 충전관련서비스시간이대폭줄어든다. 충전을위해 15분에서 30분까지기다릴필요가없이곧바로충전이가능한구조다. 교환소에서충전된전기가격과약간의서비스요금을지불함으로써전기라는연료를보충하는것이다. 전기자동차입장에서보면소비자들로하여금고가의전지와차량구매에대한부담을완화하여수용도를높일수있어그확산을가속할수있다는장점이있다. 전기자동차와연료탱크인전지를따로구매하고사용하는방식이다. 전지가격의상당부분을일종의서비스가입료와사용료를통해장기간나누어내는것이다. 캘리포니아소재벤처기업인 Better Place가이스라엘, 하와이, 덴마크등지에시범적으로적용하고있는모델이다. 르노닛산은내년미국에출시할자사전기자동차모델인 Leaf에이를적용할계획이다. 르노닛산의논리는전지특히리튬이온전지기술이향후빠르게발전할것이기때문에장착된전지는얼마안되어구식이될것이라고한다. 또한전기자동차구매시소비자들은 7,500 달러만큼의세제혜택도누릴수있다는것이다. 전기자동차에서전지가격을빼고나면기존내연기관자동차와도가격측면에서경쟁할만하다는것이다. 전지를교환하는유통방식은고가의전지및차량구매에대한소비자들의부담을완화한다. LGERI 리포트 다양한모델은소비자선택의폭을넓히고전기자동차확산을가속시킨다. LG Business Insight 2009 11 25 19
LGERI 리포트 전기자동차의성장은교통은물론, 전력및에너지인프라의대변혁을예고하는것으로풀이할수있다. 또한에너지유통기업입장에서는주유소모델의전환을부드럽게이행하여기존서비스와병행혹은점진적전환을꾀할수있다는장점이있다. 이미정유기업들이나서서이러한사업모델의변화에관심을갖기시작했다. 물론기존정유업계의반발도만만치않을것이다. 지금까지구축해놓은연료의조달과서비스네트워크는기름을유통하는것말고도해당사의마케팅이나부가연계사업으로그가치를더하고있다. 즉서비스의고도화와융합에주유소네트워크가한몫하고있는셈이다. 주유할인, 각종마일리지, 음식점이나편의점등다양한마케팅채널이연결되어있다. 정유사들이현재의고수익구조를버리면서까지모험을강행할이유는그리많지않다는판단이다. Ⅳ. 맺음말 지금까지전기자동차시장전망과관련산업의변화에대하여살펴보았다. 그어느누구도하루아침에전기자동차가주름잡을것이라고기대하지는않는다. 그러나간과하면안될것은부지불식중에완전히달라진환경의한가운데서섬처럼동떨어진스스로를만드는것이다. 전기자동차의확산에는위에서언급한이슈말고도다양한요인들이복잡하게얽혀상호작용을하고있다. 기존화석연료발전을대체하기위해각국정부들은태양광, 풍력등신재생에너지발전원의보급에공을들이고있다. 이들발전원은계절이나시기에따라불규칙한발전량을보인다. 전력망전체의입장에서보면보통성가신게아니다. 이동형전력저장장치인전기자동차가전력수급의시간적, 지역적편재를해결할수있는대안으로평가를받고있다. 이처럼전기자동차의가치는보는각도에따라얼마든지새롭게찾을수있다. 자동차사용문화가변한다는것은인터넷처럼사회전체가돌아가는방식이바뀐다는것으로이해해도무방할듯하다. 전기자동차확산의출발점은에너지및환경문제로인한정부의규제였다고할수있다. 이제는그여파가자동차및관련부품산업은물론주변산업에까지도적잖은파장을예고할정도로강해졌다. 전기자동차의성장은교통은물론, 전력및에너지인프라의대변혁을예고하는것으로풀 20 LG Business Insight 2009 11 25
이할수있다. 국내에서도길위를달리는 HEV를심심치않게찾아볼수있다. 얼마지나지않아일본이나미국에서불었던 HEV 열풍을실감할수있을지도모른다. 전지등관련부품의혁신과가격하락, 정부의규제와지원으로인한충전인프라구축등이빨라진다면, 내연기관에서전기자동차로전환하는속도는더욱높아질것이다. 정부의일관된정책추진과함께기업들로서는이러한변화의흐름을잘간파하고기술개발이나인프라구축, 사업모델개발등다각적인측면에서미리대응하는것이무엇보다중요할것이다. www.lgeri.com LGERI 리포트 LG Business Insight 2009 11 25 21