[김필수 교수의 으랏車] 전기차 파운드리, 레드오션일 수도…기회일 수도

김필수 교수(대림대 미래자동차공학부, 김필수자동차연구소장).

전기자동차 가격에서 배터리가 40%의 비중을 차지한다. 이는 배터리 가격이 전기차 가격을 좌우한다는 뜻이기도 하고, 배터리가 전기차의 미래를 결정한다는 의미이기도 하다.

이로 인해 최근 10년간 세계 전기차 시장이 급성장하면서, 배터리 시장도 함께 성장했다. 

다만, 2023년 하반기부터 전기차 성장이 주춤하면서, 배터리 시장도 추락하고 있다.

전기차의 가성비가 내연기관차보다 떨어지고, 화재에 취약해서다. 전기차 활성화를 위해 여전히 풀어야 할 숙제가 많다는 말이다.

이를 고려해 최근 중국 전기차 업체를 필두로 미국 테슬라, 현대자동차와 기아 등이 상대적으로 저렴한 전기차를 속속 선보였다. 

여기에 배터리의 에너지밀도를 높이면 금상첨화다. 

현재 전기차 배터리가 리튬인산철 배터리인 LFP배터리와 리튬이온배터리인 삼원계 NCM배터리 등이 주를 이루고 있다. 이중 LFP배터리가 저가로 인기지만, 에너지밀도가 낮다. 

이를 고려해 주요 전기차 업체와 배터리 업체가 에너지밀도를 높이는 기술을 개발해 왔다.

이 중 하나가 셀투팩(Cell to Pack) 기법이다. 일반적 배터리가 셀이 모여서 모듈을 만들고, 20~50개 정도의 모듈이 모여 전기차에 들어가는 팩을 구성한다. 반면, 셀투팩 기법의 경우 중간 단계인 모듈을 없애고, 그 공간을 활용해 모두 셀로 채우고 팩으로 구성하는 기법이다. 이를 통해 에너지밀도를 기존보다 10~20% 높일 수 있다.

게다가 이들 업체가 셀에서 직접 차체에 붙여 모듈단계를 생략하는 셀투바디(Cell to Body) 방법도 최근 개발했다. 배터리와 차체가 한 덩어리가 되는 것인데, 에너지밀도 개선과 공간 활용성을 모두 충족하는 ‘두 마리 토끼를 잡는’ 방법으로 부상했다.

이는 NCM배터리 대비 열 확산 속도, 열 폭주 등도 낮아 전기차가 가진 화재 취약성에 당장 대처할 수도 하다.

세계 1위 배터리 기업인 중국의 CATL이 셀투바디 기법을 적용한 차체와 배터리를 생산해 공급하고 있다. 전기차 파운드리가 본격화한 셈인데, 파운드리가 반도체 위탁생산이다. 

상대적으로 저렴한 전기차 기아 EV3. [사진=스페셜경경제]

 

전기차 파운드리가 배터리와 모터, 인버터 등 핵심적인 전기차의 구성품을 만들어 필요한 기업에 공급하는 방법이다. 전기차 업체가 여기에 내외장 부품을 적용해 전기차를 제작해 판매하면 된다.

셀투바디 기법이 보편화하면 누구나 전기차를 제작할 수 있게 된다. 현재 중국 CATL와 BYD를 비롯해 현대자동차그룹, 대만의 폭스콘 등이 셀투바디 기법의 보편화를 추진하고 있다.

조만간 유수의 완성차 업체가 배터리 내재화를 통해 자체적으로 배터리를 확보할 것이다. 반대로 배터리 업체도 셀투바디를 통해 전기차를 제작해 판매할 예정이다.

미래 전기차 시장이 레드오션(경쟁이 치열한) 시장으로 변하는 것이자, 각자도생의 영역으로 진입하는 것이다. 그러면서도 친환경인 전기차가 대세라 향후 전기차 시장이 문턱이 없는 새로운 성장동력원이 될 수도 있다.

완성차 업체, 배터리 업체, 이외 기업에 셀투바디 기법이 기회가, 혹은 위기가 될 수도 있다.

 

 

 

 

[김필수 교수의 으랏車] 전기차 파운드리, 레드오션일 수도…기회일 수도 - 스페셜경제