조 바이든 미국 정부의 전기차 보급 확대 정책에 따라 미국 내 전기차 시장은 2022년 기준 75만 대에서 2025년 203만 대, 2030년에는 602만 대까지 확대될 것으로 전망된다. 유럽에서는 지난해 12월 순수 전기차(배터리로만 구동) 판매량이 사상 처음으로 내연기관 차량 판매를 앞질렀다. 다수의 자동차 업체들은 친환경 추세에 맞추어 전기 자동차를 가능한 한 빨리 시장에 내놓기 위해 앞다투어 고민하고 있지만 전기차가 친환경을 위한 실질적인 해결책인지에 대한 회의적인 시각도 존재한다.
세계 전기차 시장 규모 곧 1조 달러 이를 것
글로벌 에너지 정보분석기업 S&P 글로벌 플래츠(S&P Global Platt)는 2016년을 정점으로 전 세계 내연기관차의 판매량은 이미 내림세에 접어들었다고 발표했다. 2030년에는 전 세계 자동차 판매량의 30% 이상을 전기차가 차지, 2040년에는 점유율 54%까지 증가할 것으로 전망했다. 미국 오토모티브뉴스(Automotive News)에 따르면, 미국의 2022년 1분기 차량 판매량을 집계한 결과 전기차 업체인 테슬라가 11만 3882대를 판매하여 1위를 차지했다. 이는 지난 4분기 대비 판매량이 59% 증가한 수치이다.
세계 각국은 자국의 능력에 따라 탄소 배출량 감축 목표를 설정하고 있다. 전기차 구매자에게 제공되는 전기차 보조금 및 전기차 인프라에 대한 각국 정부의 투자는 전기차 시장 확대를 가속했다. 미국의 조 바이든 행정부는 지난달 2일(현지 시각) 전기차 배터리 제조에 30억 달러(약 3조8000억 원)의 인프라 자금을 투입할 것이라 발표했으며, 오는 2030년까지 미국 전체 차량에서의 전기차 비중을 50%로 확대할 것이라는 목표를 세웠다. 미국 내 차량 판매량 11%를 차지하는 캘리포니아 또한 2030년까지 전기차의 비중을 61%로 설정한 바 있다. 전문 조사 기관 스태티스타(Statista)는 2020년에서 2026년까지 세계 전기차 시장 규모가 4배 이상 증가해 2026년에는 약 1조 달러(약 1000조 원)에 이를 것으로 예상했다.
<전 세계 전기차 시장규모 예측(2020, 2026년)>
(단위: US$ 10억)
[자료: Statista]
전기차 제조 시 이산화탄소 배출량, 내연기관차보다 약 30~40% 높아
전기차 배터리의 원료를 채굴하고 제조, 폐기하는 과정은 친환경이라는 단어와는 거리가 멀다. 미국 CNBC는 운행 전반을 살펴볼 때 전기자동차가 내연기관 자동차보다 친환경적인 것은 맞지만, 제조나 전력 수급 과정에서 여전히 환경문제를 일으킨다고 보도했다. 전기자동차는 현재 미국에서 1마일(약 1.6km)당 200g의 이산화탄소를 배출하는 것으로 알려져 있다. 전기자동차를 운행할 시에는 탄소가 배출되지 않지만 전기자동차 충전소에 공급되는 전력을 생산하는 과정에서 많은 양의 이산화탄소가 배출되기 때문이다.
전기차 배터리 제조공정은 환경에 많은 문제를 초래한다고 전문가들은 지적했다. 전기차의 배터리는 재충전이 가능한 리튬이온전지를 사용한다. 리튬이온전지에 들어가는 코발트와 리튬 등의 원자재를 채취하기 위해 광산을 개발하는 과정에서 환경이 파괴되기 때문이다. 전기차의 원자재와 부품을 운송하는 과정에서도 탄소가 발생하기 때문에 친환경과는 거리가 멀다는 것이 전문가들의 주장이다. 케임브리지 환경·에너지·천연자원 관리센터(Cambridge Centre for Environment, Energy and Natural Resource Governance) 크노블로흐 박사(Dr Florian Knobloch)는 전기차 배터리 제조과정에서 배출되는 탄소량이 내연기관차보다 대략 30~40% 더 많다고 밝혔다.
<내연기관차와 전기차의 제조 시 배출되는 이산화탄소량 비교>
(단위: 톤)
[자료: De Correspondent]
전기차 친환경은 배터리 순환 생태계 구축이 우선
전기차 시장의 급속한 발전은 폐배터리 처리 문제를 악화시켰다. 전기차 배터리의 수명은 평균 최대 10년을 예상하지만, 전기차 보급의 확대로 인하여 폐배터리의 배출량이 그만큼 많아졌다. 이는 전기차 폐배터리를 처리하는 산업에 대한 주요 글로벌 기업들과 스타트업들의 관심을 모았다.
포춘 비즈니스 인사이트(Fortune Business Insights)에 따르면, 2028년까지 리튬 이온 배터리 재활용 시장 규모는 연평균 증가율(CAGR) 18.5%로 65억5000만 달러(약 8조 4000억 원)에 이를 것으로 전망했다. 2020년 전 세계 리튬 이온 배터리 재활용 시장 규모는 17억 달러(약 2조1000억 원)였지만, 산업계의 자금 투입으로 인해 더욱 탄력을 받을 것으로 보인다.
문제를 해결하기 위한 전 세계 다양한 스타트업들의 행보가 눈에 띈다. 테슬라(Tesla) 최고 기술책임자(CTO) 출신의 JB 스트라우벨(JB Straubel)은 폐배터리를 재활용하기 위해 2017년 레드우드 머티리얼즈(Redwood Materials)를 설립했다. 레드우드 머티리얼즈는 CNBC 인터뷰에서 자사의 공정을 통해 폐배터리에서 기존에 사용된 리튬 80%, 니켈, 구리, 코발트 95~98% 이상을 회수할 수 있다고 말했다. 이를 통해 회사는 2030년까지 연간 500만 대의 전기차에 전력을 공급할 수 있는 재생산 배터리를 양산할 것으로 기대하고 있다. 레드우드 머티리얼즈는 빌 게이츠의 Breakthrough Energy Ventures, 아마존(Amazon)의 Climate Please Fund, Baillie Gifford, Goldman Sachs Asset Management를 포함한 주요 투자자들로부터 7억 달러의 시리즈 C의 투자를 받은바 있으며, 기업가치는 37억 달러(약 4조3800억 원)으로 추산된다. 한편 블룸버그NEF(BloombergNEF)는 폐배터리를 재활용해 전기차에 재공급하게 된다면 배터리 팩 생산에서 배출되는 배기가스를 41%까지 줄일 수 있을 것으로 추정했다.
<Redwood Materials사의 배터리 재활용 공정 과정>
[자료: SK이노베이션]
시사점
미국 정부의 전기차 관련 인센티브 및 인프라 확충과 맞물린 고유가 영향은 전기차 판매량에 많은 영향을 끼쳐 매 분기 판매량을 경신하고 있다. 최근 몇 년 동안 배터리 기술 발전으로 전기차는 내연기관차만큼의 운전 가능 거리가 증가했고 AI, 빅데이터가 접목된 전기차 제조부터 구매까지의 일련의 과정은 전기차를 합리적인 가격으로 만들어 소비자들에게 매력적인 선택지가 되기 충분했다. 하지만, 전기차의 전기를 생산하는 과정과 전기차 생산 과정에서 배출되는 이산화탄소는 전기차가 탄소 중립에 기여하는지에 대한 회의적인 시각을 낳았다. 폐배터리 내의 리튬, 코발트는 중금속 포함하고 있어 전기차가 친환경과 거리가 멀다는 회의적인 관점에 힘을 실었다.
폐배터리의 증가는 또 다른 신산업을 만들고 있다. 미국의 시장조사기관 얼라이드 마켓 리서치(Allied Market Research)는 전 세계 배터리 재활용 시장 규모가 2020년 111억 달러(약 14조2600억 원)에서 2030년에는 666억 달러(약 85조5800억 원)로 6배 이상 성장할 것으로 내다보았다. 이에 따라 전 세계적으로 다양한 기업들이 폐배터리 시장 점유를 위한 큰 행보를 이어 나가고 있다. 그 예로 폴크스바겐(Volkswagen)은 독일 중부 잘츠기터(Salzgitter)에 배터리 재활용 시설을 시범 운영하고 있다.
세계 경제 포럼(World Economic Forum)의 지속 가능성 분야 관계자는 KOTRA 실리콘밸리 무역관과의 인터뷰를 통해 전기차 폐배터리 공정 및 재활용 기술에 대한 정부와 민간기관의 투자와 인프라 확충은 전기차 배터리 순환 생태계를 더욱 가속화 할 것이라고 밝혔다. 또한 ‘배터리 순환 생태계’는 전기차 시장의 핵심이 될 것이라고 덧붙였다. 전기차 제조과정에서부터 전력 보급 과정까지의 100% 탄소중립 및 친환경 순환 생태계를 구축하기까지는 많은 시간이 걸릴 것으로 예상되지만 순환 생태계에 대한 전 세계 소비자들의 꾸준한 관심은 순환 생태계를 더욱 견고히 할 것이다.
자료: Statista, Fortune Business, TechCrunch, BloombergNEF, S&P Global Platt, Automotive News, Science, SK Innovation, Allied Market Research 등 KOTRA 실리콘밸리 무역관 자료 종합
글로벌 인수합병(M&A) 트렌드를 분석한 결과 자동차 시장에선 전기차 인프라와 자율주행 기술 확보에 대한 투자가 두드러진 것으로 나타났다.
삼정KPMG는 1일 '글로벌 M&A로 본 전기차·자율주행 생태계' 보고서를 발간하고 자동차 시장 동향과 산업에 대한 분석을 내놨다. 이 보고서에 따르면 미래자동차는 친환경 전기차와 수소차, 정보통신 기술(ICT)과 인공지능(AI)에 기반한 자율주행차를 포괄하는 개념으로, 특히 순수전기차의 성장이 두드러졌다.
글로벌 자동차산업 시장조사기관인 LMC오토모티브(LMC Automotive)의 지난 3월 발표에 따르면 2019년부터 2030년까지 순수전기차·하이브리드·수소차 시장의 연평균 성장률은 각각 37%, 18%, 51%로 전망되었으나 2019년부터 2021년까지의 실제 판매량을 분석한 결과 순수전기차의 연평균 성장률은 65.3%로 하이브리드차(47.2%)와 수소차(47.5%)의 성장률을 크게 앞질렀다.
이 보고서에 따르면 전기차·자율주행 생태계를 이끄는 기업은 크게 6대 기업군으로 △전통 완성차 제조사 △신생 완성차 제조사 △Tier 1 △차량용 반도체·OS 기업 △배터리 제조사 △빅테크로 구분된다.
전통적인 완성차 제조사는 현대자동차와 토요타, 폭스바겐 등이 포함되며 이들은 2017년 1월부터 2022년 5월까지 전기차 시대에 대응하기 위한 투자 및 자율주행 기술 확보를 위한 투자에 적극적으로 나섰다. 특히 전기차 제조로 비즈니스를 전환하면서 배터리 역량 및 전기차 인프라에 대한 투자가 전체의 38%를 차지했다. 자율주행 기술 확보를 위한 투자는 37%를 차지하는 것으로 나타났다.
신생 완성차 제조사는 테슬라와 중국의 전기차 제조 특화 업체들이 포진해있다. 배터리 역량 확보와 자율주행 기술 확보에 적극적인 것으로 나타났다. 테슬라는 2017년부터 2019년까지 배터리 원재료 확보부터 배터리 제조 역량 내재화까지 배터리 밸류체인 전반에 걸쳐 역량을 확보하기 위해 투자를 진행했고 중국의 BYD·니오·리오토·샤오펑은 자율주행을 위한 AI 프로세서, 라이다·레이더 센서, 자율주행 상용차 서비스 분야에 지속적으로 투자 중이다.
현대모비스와 로버트 보쉬, 덴소 등이 포함된 Tier 1은 자율주행 기술 확보에 전체의 36%에 해당하는 투자를 진행하고 있다. 이들은 자율주행 센서 기술 확보, 자율주행 플랫폼 개발을 위하여 기업 인수, 스타트업 투자, 기술 협력 등 다양한 방식으로 협업 중이다. 자율주행 분야에 이어 차량용 소프트웨어 협업 투자가 25%, 전기차 제조로 비즈니스 전환 투자가 22%를 차지하는 것으로 나타났다. 특히 커넥티비티 관련 차량용 소프트웨어와 전기차 파워트레인을 비롯한 동력전달장치 관련 투자가 두드러진다.
차량용 반도체·OS 기업은 차량용 반도체를 전문적으로 영위하고 있는 르네사스(Renesas Electronics), NXP, 인피니언(Infineon) 및 글로벌 반도체 기업인 삼성전자, 퀄컴, 인텔을 포함할 뿐만 아니라 자동차 OS 기업인 블랙베리까지 대상으로 한다. 자율주행 시대가 다가오면서 고성능 차량용 반도체 수요가 급증하고 있기 때문에 반도체 기업들은 고성능 차량용 반도체 시장에 주목하고 있다. 이와 동시에 자율주행 기술을 확보하기 위한 노력도 병행하고 있다.
배터리 제조사는 LG에너지솔루션, SK온, 삼성SDI를 비롯 CATL, 노스볼트(Northvolt)를 포함하며 배터리 역량 고도화를 위한 투자에 전체 중 절반이 집중되는 경향이 있는 것으로 나타났다. 배터리 제조사는 리튬, 니켈 등 희유금속을 확보하기 위해 채굴업체나 도시광산 업체에 투자하고 있을 뿐만 아니라 양극재·음극재·전해질 등 배터리 핵심 소재 확보를 위한 투자에도 적극적이다.
마지막으로 구글, MS, 아마존, 바이두, 알리바바, 텐센트 등의 빅테크 기업은 자율주행 서비스 상용화에 가장 적극적인 것으로 알려져있다. 구글은 웨이모(Waymo)에, 아마존은 죽스(Zoox)에, MS는 크루즈(Cruise)에 투자하며 자율주행 시장 선점에 나섰고 바이두는 자사 자율주행 플랫폼인 아폴로(Apollo)에 바이두가 투자한 기업들의 솔루션을 연계하여 자사 플랫폼을 고도화하고 있다.
서무성 삼정KPMG 재무자문부문 전무는 "전기차와 자율주행 생태계를 선점하기 위해 6대 기업군은 인수합병, 지분 및 현금 투자, 벤처캐피털 펀딩, 합작법인 설립 등 다양한 방식으로 투자하고 있다"며 "전기차와 자율주행차 뿐만 아니라 인프라, 서비스 등 생태계를 선점하는 관점에서 기업들의 발 빠른 대응이 필요하다"고 말했다.