하이브리드차 기술과 시장의 변화 2011. 8. 9 Ⅰ. 서론 Ⅱ. 기술의 변화 Ⅲ. 시장의 변화 Ⅳ. 시사점 장철홍 연구위원 (jcpm@hyundai.com)
< 요 약 > 후발업체들의 독자적인 하이브리드 기술 개발이 활발하게 이뤄지면서 하이브리드 기술이 평준 화되고 있다. 이로 인해 일본업체의 독주체제에 대한 견제가 강화되고 하이브리드 시장 경쟁이 심화되면서 하이브리드차의 대중화와 시장 확대의 가속화가 예상되고 있다. 최근 하이브리드 경쟁의 변화를 살펴보면, 기술과 시장에서 변화가 일어나고 있다. 우선 기술 측면에서의 변화를 보면 일본업체가 과거 기술력의 한계로 포기했던 하이브리드 기술을 후발업체 들이 재해석하며 독자적인 기술을 개발함으로써 일본업체의 독주체제, 특히 도요타 하이브리드 방식(THS)의 기술적 우위가 상실되고 있다. 후발업체들은 기술 자립과 공동 개발을 통해 일본업 체들에 뒤지지 않는 기술을 발전시키고 있다. 시장 측면에서도 기술 독점의 벽이 무너지면서 일본업체 주도의 하이브리드 시장이 더욱 경쟁 적으로 변화하고 있다. 1 하이브리드차의 지속적인 가격 인하 및 연비 향상 경쟁 강화, 2 기존 양산차 중심의 하이브리드 모델 확대, 3 미국에 이어 한국, 중국, 유럽으로의 지역적 확대 등이 나타나고 있다. 이러한 변화는 연비 규제가 강화되고 있는 시점과 맞물리면서 하이브리드의 대중 화를 앞당기는 계기가 될 것으로 전망된다. 한편 소비자에게는 파워트레인이 다양해져 선택의 폭 이 넓어지고 총 보유비용(TCO)을 더욱 중요시하는 현상이 나타나고 있다. 따라서 완성차업체들의 가격 인하 외에도 연비 향상과 제품력 향상 등의 경쟁은 더욱 치열해질 것으로 예상된다. 하이브리드 기술 수준이 평준화되면서 시장 확대 속도도 빠르게 진행될 것으로 전망된다. 완성 차업체들은 가격 경쟁력을 확보하고 연비 향상을 위한 기술 개발에 주력해야 할 것이다. 또한 지 역적 확산과 관련해 국내에서는 현재의 판매 호조가 본격적인 하이브리드 시장 확대로 이어질 수 있도록 긴밀한 정부의 정책 협조가 필요하며, 해외에서는 성장이 예상되는 국가의 시장 특성을 지속적으로 모니터링하여 변화에 빠르게 대응할 수 있도록 준비하여야 할 것이다. 한국자동차산업연구소 1
Ⅰ. 서론 o 도요타가 선도해 온 하이브리드 기술은 후발업체와 격차가 줄어들며 점차 평준화되고 있음 Ÿ 하이브리드 개발의 후발업체들은 도요타가 이룩한 복잡한 기술 적용보다 는 이미 존재해 온 기술의 재해석을 통해 제품 개발에 성공하고 있음 Ÿ 또한 도요타의 소극적인 기술이전을 벗어나 독자 개발 및 후발업체간 공 동 개발을 통해 독점적인 도요타의 기술의 벽을 넘어서고 있음 o 일본업체의 독점적인 하이브리드 시장은 한국, 미국, 유럽업체의 가세로 경쟁시장으로 전환되고 있음 Ÿ BMW, 현대차, 닛산, 포드 등이 독자적인 기술을 통해 새로운 하이브리 드를 출시하면서 후발업체들의 도요타 독주체제에 대한 도전이 거세지고 있음 Ÿ 올 초 현대차가 출시한 쏘나타 하이브리드는 미국 시장에서 단기간에 2위 (6월 판매 기준)에 진입했으며, 유럽업체들의 미국 시장 진입도 가시화되 고 있음 o 하이브리드 기술이 평준화되면서 하이브리드차의 대중화와 시장 확대가 가속화되고 있음 Ÿ 지속적인 가격 인하 경쟁, 양산차를 통한 하이브리드 모델 확대, 미국에 이어 한국, 중국 등으로의 지역적 확산이 이루어지고 있어 시장 확대가 전망되고 있음 o 본 보고서에서는 최근 하이브리드 기술과 시장의 변화를 살펴보고 시사점 을 찾아보고자 함 한국자동차산업연구소 2
Ⅱ. 기술의 변화 o 후발업체들의 독자적인 하이브리드 기술 개발로 일본업체들의 독주체제, 특히 도요타 하이브리드 방식(THS)의 기술적 우위가 상실되고 있음 1 후발업체들은 하이브리드 기술을 재해석하며 도요타를 추격 Ÿ 후발업체들은 도요타의 복잡하고 높은 비용 구조를 갖는 하이브리드 기술 을 극복하여 간단하고 저비용의 경량화를 지향하는 기술을 개발 Ÿ 과거에는 기술력 부족으로 성공하지 못해 포기했던 하이브리드 기술을 최 근 BMW, 현대차, 닛산 등 후발업체들이 재해석하여 업체마다의 고유한 독자기술로 발전 <하이브리드차의 파워트레인 구조에 따른 시스템 분류> 병렬형 (FMED) 병렬형 (TMED) 2모드 동력 분기형 (복합형) 엔진 기 어 시스템 구조 엔진 모터 클러치 무단변속기 엔진 클러치 모터 변속기 모터 클러치 모터 기어 엔진과 모터가 직접 연결되어 모터가 엔진 보조 엔진과 모터 사이에 클러치가 연결되어 모터 단독 주행 가능 구동형 모터와 발전형 모터 사용, 엔진의 힘이 발전기를 통해 모터에 동력 전달 적용 업체 특징 단순, 저비용 구조 모터 보조 역할 모터 저용량 예) 혼다 인사이트, 시빅 등 클러치 접합 기술 고도화 예) 현대 YF 쏘나타 복잡, 고비용 구조 모터 역할 증대- 2개 모터 모터 고용량 예) 도요타 프리우스, 캠리 자료 : FMED(Flywheel Mounted Electric Device), TMED(Transmission Mounted Electric Device) 한국자동차산업연구소 3
<BMW> Ÿ BMW는 다임러, GM과 하이브리드 시스템을 공동 개발하여 2009년부터 병렬형 마일드 방식(FMED)의 7시리즈 를 출시하고 있으며, PSA와도 하 이브리드 시스템 공동 개발을 위해 2011년 합작회사 설립을 공식 발표하 며 기술 자립 준비 Ÿ 최근 BMW X6에 적용된 하이브리드 시스템은 2개의 모터를 사용한다는 측면에서는 도요타와 같으나 3개의 유성기어(Planetary Gear), 7단 변속 기와 4개의 멀티 클러치의 탑재로 기술을 차별화 Ÿ 이러한 BMW의 하이브리드 기술은 엔진과 전기모터의 파워를 정확하게 해 프리미엄차가 가져야 할 승차감, 주행 성능 등을 극대화하면서도 연비 를 향상시킴 <현대차> Ÿ 도요타의 하이브리드 시스템에 비해 구조는 간단하면서 구동 효율을 보다 극대화하는 병렬형 하이브리드 시스템을 독자 개발 Ÿ 2개의 모터를 사용하는 도요타 방식과 달리 1개의 모터를 사용하여 경쟁 업체 대비 크기와 중량을 줄이며 연비 향상과 경제성 증대 Ÿ 도요타가 포기했던 클러치의 접합 기술을 고도화하며 과거에 1초 이상 소 요되던 시간을 0.6초로 줄여 도요타와 차별화된 하이브리드의 핵심 기술 경쟁력 확보 Ÿ 40km의 저속에서만 모터를 사용하는 도요타식 하이브리드의 기술적 한 계를 극복하여 시속 80km의 고속에서도 모터 사용 가능한 기술 구현 <현대차 양웅철 부회장의 인터뷰> 클러치를 아무 때나 뗐다 붙였다 하는 기술은 예전에도 있었지만 도요타도 시간 을 줄이는 데 성공하지 못해 대형 모터 2개를 쓰게 됐습니다. 도요타의 아이디어는 좋았지만 시스템이 무거워져 고속도로에서는 가솔린차보다 연비가 좋지 않고 가 속성도 떨어지게 된 것입니다 자료 : 이데일리 한국자동차산업연구소 4
<닛산> Ÿ 닛산은 1모터 2클러치 방식의 독특한 병렬형 하이브리드 시스템을 개발하 여 최근 푸가 하이브리드 를 출시 Ÿ 엔진, 모터, 트랜스미션을 세로로 늘어놓아 각각의 중간에 클러치를 두는 방식으로 '듀얼 클러치 컨트롤'이라는 닛산만의 제어 기술 확보 Ÿ 무단변속기 대신 7단 변속기를 사용하여 고급차의 주행감을 제공하면서,연 비는 19.0km/l로 경쟁차종인 도요타의 크라운 하이브리드의 15.8km/l 를 능가 2 일본업체의 독점적 지위 약화 Ÿ 도요타의 하이브리드 기술은 처음 개발됐을 때는 독보적이었지만 현재에 와 서는 간단하고 효율적인 기술에 밀릴 수 있다는 가능성이 제기되고 있음 Ÿ 폐쇄적인 하이브리드 기술 독점은 오히려 후발업체들의 다양한 기술 개발 을 촉진시켜 도요타의 독점적 지위를 약화시키는 계기를 마련해 주었다는 분석도 있음 <기술의 갈라파고스 사례 : 소니와 마쓰시다 VCR 기술 경쟁> Ÿ 소니는 최고의 제품이 시장을 독점하게 되리라는 믿음으로 방송사와 협력사들 과의 기술 공유를 거부하고 자신만의 독자적인 베타맥스 기술을 통해 VCR를 출시함 Ÿ 후발업체인 마쓰시다는 소니의 독점적인 VCR 기술을 우회, 저렴하고 장시간 녹화가 가능한 자체 기술의 VHS 방식을 개발하고 기술을 공유하며 시장점유율 을 확대해 나감 Ÿ 소니는 고집을 꺽지 않고 베타멕스 방식의 제품을 꾸준히 출시했으나 시장 점 유율은 계속 떨어져 2002년 생산을 중지함 Ÿ 후발업체들의 기술 우회를 통한 기술 경쟁 사례는 일본업체에 대응한 현대차 의 하이브리드 기술에서도 나타날 수 있음을 시사하고 있음 한국자동차산업연구소 5
<일본 독주체제에서 경쟁체제로 전환> Ÿ 현대차는 2011년 초 미국 시장에 쏘나타 하이브리드 를 출시하여 하반기 에 출시될 도요타 캠리 하이브리드와 경쟁 Ÿ 포드는 크로스오버 스타일의 Prius V 모델과 경쟁하기 위해 2012년 C-Max 를 컴팩트 크로스오버 하이브리드 버전으로 생산해 판매할 계획 이며, GM도 Volt 5인승 크로스오버 버전을 검토 중 Ÿ BMW는 2011년 5시리즈의 하이브리드를 출시하고 향후 3시리즈도 도입 하여 렉서스 하이브리드와 경쟁, VW도 2012년 가솔린차 Jetta 하이브 리드 를 북미에서 출시 예정 <주요 완성차업체의 하이브리드(HEV) 출시 일정 및 기술 특징> 2010년 이전 2011 2012 도요타 (프리우스, 렉서스 등) 혼다 (인사이트, 시빅) 일본업체 주도 도요타 (신형 캠리) 현대 (쏘나타) BMW (5Series) 출시 예정, 복합형 캠리와 경쟁, 병렬형 렉서스와 경쟁, 병렬형 시장 경쟁 전개 포드 (C-Max) VW (Jetta) 프리우스V와 경쟁, 복합형 일본 소형차와 경쟁, 병렬형 한국자동차산업연구소 6
Ⅲ. 시장의 변화 o 가격 인하와 연비 강화 경쟁, 양산차 중심의 하이브리드 모델 확대, 판매 지역의 확산은 하이브리드의 시장 확대를 앞당기는 계기로 작용할 것임 <미국의 하이브리드차 판매 현황> 미국 내 하이브리드차 판매 추이(2002~2011년) 2011년 월별 미국 내 하이브리드차 판매 추이 (단위 : 만 대) 금융 위기 영향으로 판매 감소 (단위 : 천 대) 25 35 31 29 28 34 일본 지진 이후 하이브리드 생산 차질로 판매 감소 8 21 15 11년 1~7월 판매 실적 16 20 21 13 13 17 4 5 '02 '03 '04 '05 '06 '07 '08 '09 '10 '11 1월 2월 3월 4월 5월 6월 7월 자료 : WARD'S U.S. Sales, 언론 발표 자료 Ÿ 하이브리드의 거대 시장인 미국은 금융위기와 일본 대지진으로 판매가 부 진했으나 점차 판매가 회복되고 있음 Ÿ 일본업체가 80% 이상의 시장점유율을 차지하고 있는 미국은 후발업체들 의 시장 진입이 본격화되면서 하이브리드차 대중화와 시장 확대가 가속화 될 수 있을 것으로 예상됨 Ÿ 올 초 현대가 출시한 쏘나타 하이브리드는 미국 시장에서 단기간에 2위(6 월 판매 기준)에 진입하는 성과를 보이고 있으며, 유럽업체들의 미국 시 장 진입도 가시화되고 있음 한국자동차산업연구소 7
1 하이브리드차의 가격 인하 및 연비 향상 경쟁 강화 Ÿ 완성차업체들은 가격 인하를 지속하면서 동시에 연비 향상과 편의성 등의 제품 경쟁력 향상에도 주력 Ÿ 최근에 출시되는 후발업체의 제품은 도요타의 제품보다 가격은 낮고, 연 비는 우수해 향후 출시될 신차들의 경쟁은 더욱 치열해질 것으로 예상 Ÿ 도요타도 2011년 말 출시 예정인 비츠 하이브리드의 연비가 40km/l 이 상이나 가격은 혼다 피트 하이브리드(연비 30km/l, 159만 엔)와 비슷한 수준으로 설정하여 가격 경쟁에 대응 Ÿ 따라서 소비자들은 브랜드 보다 TCO(Total Cost Ownership: 총보유 비 용)를 중시하여 기존 내연기관, 하이브리드차, 전기차 등 파워트레인을 선택할 수 있는 기회를 제공 받음 <도요타와 후발업체의 하이브리드차 가격 및 연비 비교 1) > $27,050 $1,255 58,000 2,250 가격 비교 $25,795 55,750 캠리 YF 쏘나타 크라운 푸가 40Mpg 19.0km/l 연비 비교 35 Mpg 15.8km/l 캠리 YF 쏘나타 크라운 푸가 주 : 1) 캠리와 쏘나타는 미국 판매 기준, 크라운과 푸가는 일본 판매 기준 한국자동차산업연구소 8
2 기존 양산차 중심의 다양한 하이브리드 모델 출시 확대 Ÿ 완성차업체들은 전용 모델 개발보다 기존 양산차의 하이브리드 모델 개발 로 조기에 다양한 하이브리드의 제품 출시를 확대할 계획 Ÿ 도요타는 기존의 중형차 중심에서 소형차급(비츠)까지 하이브리드 라인업 을 확대하여 2020년까지 세계에서 판매하는 전 모델에 하이브리드 적용 Ÿ VW도 Toureg, Golf, Jetta 등 양산차의 하이브리드 버전을 출시하는 등 향후 전체 모델 라인업에 하이브리드를 적용할 계획이며, BMW, 닛산, 포드 등의 주요 완성차업체들도 양산차의 하이브리드 모델을 출시 Ÿ 기존 양산차의 하이브리드 모델은 완성차업체에게는 원가절감의 기회가 되고 소비자에게는 보다 저렴한 가격으로 제품 구매가 가능토록 하여 시 장 확대를 견인 <기존 양산차 중심의 하이브리드 모델 확대> 소형차 중형차 프리미엄차 미니밴//SUV 전용 모델 인사이트 프리우스 기존 양산차 모델의 하이브리드 버전 VW Jetta 닛산 푸가 BMW 5Series 포드 C-MAX 현대 쏘나타 아우디 A6 BMW X6 도요타 캠리 전용차 위주의 제한된 모델 출시 (~2010년) 기존 양산차의 하이브리드 모델 다양화로 시장 확대 (2011년 ~) 한국자동차산업연구소 9
3 하이브리드 판매 시장의 지역적 확산 Ÿ 현재까지 하이브리드 시장은 일본업체 주도 하에 일본과 미국 중심으로 편 중하여 성장해 왔으나 향후 한국, 중국, 유럽 등으로 확대될 것으로 전망 Ÿ 한국은 2010년 하이브리드 판매가 연간 2,300대 수준(LPI 제외)이었으 나 최근 쏘나타 하이브리드의 단일 판매가 월 1,500대 수준으로 판매 호 조를 보이고 있어 시장 성장이 예상 Ÿ 중국은 전기차와 관련해 자국업체들의 기술적 문제가 드러나면서 그동안 전기차에 밀려 저평가되었던 하이브리드로 친환경차의 정책 중심이 변화 될 것으로 전망 Ÿ PSA, VW 등 유럽업체들의 하이브리드 양산이 본격화될 경우 하이브리 드 시장은 유럽에서도 점차 성장할 수 있을 것으로 예상 <하이브리드 시장의 지역적 확산> (현재) (향후) 일본 미국 유럽 중국 미국 진출 미국 한국 미국 진출 일본 일본, 미국 중심 한국, 중국, 유럽 등으로 지역 확산 한국자동차산업연구소 10
Ⅳ. 시사점 o 하이브리드 기술이 평준화되면서 시장 경쟁으로 변화함에 따라 가격 경쟁 력 확보가 필요함 Ÿ 한국, 미국, 유럽업체들의 자체 기술 개발이 늘어나면서 독점적 원천 기 술력을 바탕으로 경쟁우위를 가져 온 도요타의 독주체제가 약화될 것임 Ÿ 이러한 후발업체들의 본격적인 시장 진입으로 경쟁이 심화되면서 하이 브리드의 가격 이슈가 중요해질 것임 Ÿ 하이브리드 시장의 확대에 대응해 가격 경쟁력 확보가 시급해 지고 있음 o 하이브리드 시장의 지역적 확산에 대응할 준비가 필요함 Ÿ 국내에서는 현재의 판매 호조가 본격적인 하이브리드 시장 확대로 이어 질 수 있도록 보다 적극적인 정부의 정책적인 협조가 필요함 Ÿ 환경 규제 강화의 현실화와 친환경차 정책의 변화로 하이브리드 시장이 확대될 것으로 예상되는 국가들에 대한 모니터링을 강화하여 필요시 민첩 하게 대응할 수 있는 준비가 필요함 o 소비자의 파워트레인에 대한 선택이 폭이 다양해짐에 따라 TCO 중심의 전략을 강화해야 함 Ÿ 소비자들이 TCO를 중시함에 따라 차량 구매 시 브랜드보다 실용적 측면 을 고려하여 하이브리드차, 전기차 등의 파워트레인을 선택할 것임 Ÿ 기존의 양산차 역시 완성차업체의 브랜드보다 TCO를 고려한 소비자의 선택이 늘어날 것임 Ÿ 완성차업체들은 가격 경쟁력 확보와 함께 소비자의 TCO를 최소화할 수 있는 전략 강화가 필요할 것임 한국자동차산업연구소 11