월간전기



[EV·PHEV와 인프라 설비의 최신기술동향1] 전기자동차 기술 주도권 경쟁 치열, 각자 영역기술 개발하며 미래시장 타진

2015-01-01

[EV·PHEV와 인프라 설비의 최신기술동향 1] 전기자동차 기술 주도권 경쟁 치열 각자 영역기술 개발하며 미래시장 타진 전기자동차의 성장이 진행되고 있는 가운데 아직 주류 방식이 성립되지 않은 분야에서의 다양한 기술들이 각자의 영역을 바탕으로 한 시장 개척에 나서고 있다. 현재 운행방식과 관련 하이브리드, PHEV(플러그인하이브리드 전기자동차), EV 등이 경쟁하고 있으며 전기자동차 가격의 많은 부분을 차지하고 있는 배터리도 형태에 따른 경쟁을 펼치고 있다. 한편 국내에서는 최근 산업부와 환경부가 2015년 전기차 상용화를 위한 본격적인 정책을 추진해 나갈 것이라고 밝혀 관심을 끌고 있다. 정리 김동기 기자 미래 전기자동차기술 시장을 선점하기 위한 다양한 방식의 기술들이 각자의 영역을 바탕으로 한 미래 시장의 개척에 나서고 있다. 현재 전기자동차는 하이브리드, PHEV, EV방식 등 다양한 형식의 전기자동차가 경쟁하고 있다. 또한 전기 자동차 이외에도 수소를 기반으로 한 수소연료전지 자동차 등이 각자의 영역을 바탕으로 한 미래시장의 가능성을 추구하고 있으며 이에 따른 관련 자동차업계나 부품 관련 업체들의 향방도 다양하게 진행되고 있다. 즉, 아직까지 주류 의견을 형성되지 못한 체 각기 다른 전망이 내놓고 있어 관련 기술과 시장 전망에 관한 확실한 방향성을 찾지 못하고 있다는 것이 업계의 설명이다. 최근에는 빠르게 진행되어 오던 차세대자동차 산업의 시장의 향방에 또다른 변수도 발생한 상황이다. 바로 국제유가가 빠르게 급락하며 고유가와 상대적으로 우월한 연비를 바탕으로 빠르게 성장해온 전기자동차 산업이 영향을 받을 것이라는 분석이다. 특히 전기자동차의 경우 기존의 석탄원료 기반의 내연기관 엔진의 대체가 큰 부분을 차지하는만큼 향후의 경쟁구도에서 불리한 위치를 차지하게 될 것이라는 의견도 나오고 있다. 현재 이와관련한 전망에서는 내연기관과의 경쟁을 해야하는 차세대 자동차와의 경쟁이 쉽지 않을 것이라는 전망과 함께 현재의 전기자동차가 고유가 보다는 탄소배출 감축에 그 중심점을 두고 있는 만큼 커다란 영향은 받지 않을 것이라는 전망이 공존하고 있다. 하이브리드 VS PHEV VS EV 현재 차세대 자동차 중 전기자동차 분야에서는 하이브리드, PHEV, EV 방식이 공존하며 경쟁을 진행하고 있다. 아직까지 미래의 향방이 결정나지 않은 만큼 각 제조사들도 어떠한 한 방식에 의존하기 보다는 다양한 방식의 개발을 함께 진행하고 있는 상황이다. 초기 시장에서는 기존 내연기관과의 공존이 가능하고 별다른 인프라를 필요로 하지 않는 하이브리드 차량이 시장의 핵심을 이뤘지만 향후 시장은 전기자동차 사용을 위한 기간 시설의 확충 등의 영향으로 PHEV와 EV가 점점 시장을 확대해 나갈 것으로 전망되고 있다. 궁극적으로는 완전히 전기만을 사용하는 EV로의 개발이 추진되겠지만 아직까지 많은 단점도 내포하고 있는 만큼 상당기간 PHEV가 중심을 이룰 수도 있다는 의견도 나오고 있다. 이와같은 이유로 다수의 글로벌 자동차 제작사들도 내년 중 PHEV 분야 신차종의 출시를 준비하고 있는 것으로 알려졌다. 파우치 VS 각형 VS 원통형 전기자동차에 사용되는 배터리의 경우 국내 업체들이 글로벌 경쟁력을 확보하고 있으며 각사의 특징에 따라 파우치, 각형, 원통형으로 구분되어 경쟁을 진행하고 있다. 현재 LG화학이 전기차 배터리 부문에서 세계 1위권을 내다보고 있으며 삼성SDI와 SK이노베이션도 전기자동차용 배터리를 차세대 산업의 핵심으로 꼽으며 전략적인 투자를 진행해 나가고 있는 상황이다. 이 중 LG화학이 파우치형에 중심을 두고 있으며 삼성SDI가 각형 그리고 일본의 파나소닉이 원통형 배터리의 공급의 중심을 이루고 있다. 이들 국내 배터리 제조사들의 경우 기존 글로벌 자동차 업계 이외에도 새롭게 부각되며 빠르게 성장하고 있는 중국에도 공을 들이고 있다. 중국의 경우 심각한 대기오염 등의 문제를 해결하기 위해서 전기자동차의 보급을 통한 문제 해결을 한 방법으로 생각하고 있어 전기자동차 시장의 빠른 확대가 예상되는 시장이다. LG화학은 현재 중국의 주요 3대 완성차 메이커에 전기자동차용 배터리를 공급하고 있으며 중국 난징시에는 전기차 배터리 공장생산 공장을 건설하고 있다. 삼성SDI 또한 중국내 전기자동차 배터리 공장의 신설과 글로벌 자동차 제작사들에 전기 자동차 배터리 공급을 넓혀 나가고 있는 중이다. 인프라 및 주변여건이 시장 판가름 이처럼 전기 자동차에 관한 개발이 꾸준히 진행되고 있는 가운데 시장 안착의 관건은 인프라의 보급과 주변 외부 변수에 따른 영향으로 판가름 날 것으로 보인다. PHEV와 EV 모두가 충전소를 필요로 하는 만큼 무엇보다 빠른 충전소 설치를 통한 기반 확충이 요구되고 있다. 국내에서는 현재 환경부가 이 부분을 중심으로 진행하고 있다. 또한 공공기관의 업무용 차량을 의무적으로 전기자동차로 바꾸는 정책을 통해서도 전기자동차 보급의 확대를 진행해 나간다는 계획이다. 특히 전기차의 혁신을 이룬 테슬라 등은 충전소의 위치 설정 등에 빅데이터 분석기법을 활용해 보다 적은 수이면서도 효율적인 충전소인 ‘슈퍼차저(Supercharger)’의 설치를 추진해 나간다는 계획이다. 그 외에도 유가하락 및 수소연료전지자동차 등 대외적 변수도 상존하고 있다. 유가 하락시 지금까지 속도를 내왔던 EV의 개발은 어느정도 속도 조절에 들어갈 것으로 보인다. 또한 수소연료자동차와의 경쟁도 각축을 벌일 것으로 예상된다. 현재 국내 현대자동차가 수소연료전지 자동차 부문에서는 가장 앞선 기술력을 확보하고 있는 것으로 알려지고 있으나 최근 일본의 도요타 자동차가 빠르게 성장하며 내년부터 신제품 출시를 계획하고 있어 향후의 경쟁은 더욱 치열해질 전망이다. 국내 전기자동차 2015년 보급 3천 대 산업통상자원부와 환경부는 12월 19일 열린 제5기 녹색성장위원회 제1차 회의에서 전기차 보급정책의 추진상황을 점검하고 향후 전기차 상용화 시대의 기반 조성을 위한 종합대책을 관계부처 합동으로 마련해 나갈 것이라고 발표했다. 이번 전기차 상용화 종합대책은 2015년도에 전기차 보급 물량을 3000대로 확대하고, 최대 420만 원의 세제지원을 2017년까지 연장키로 하는 내용을 담고 있다. 또한, 보급차종도 승용차 위주에서 전기택시(140대), 전기버스(64대), 화물전기차(30대) 등으로 다변화하고 공공기관의 전기차 구매 의무화(신규 구입량의 25%)도 새로 시행된다. 아울러 민간부문에서 전기차 관련 새로운 시장을 육성하기 위해 내년 중에 제주지역에 ‘배터리 임대(리스)사업’과 ‘민간 충전사업’을 시범적으로 추진할 예정이다. 관계부처는 2020년까지 누적으로 전기차 20만대 보급을 위한 추진방안으로 △핵심기술개발 △차량보급 확대 △충전시설 확충 △민간참여 촉진 등 4대 핵심 추진과제를 중점 추진한다. 핵심기술개발 그동안 지속적인 성능 개선에도 불구하고, 1회 충전 주행거리(150km이내, 히터 가동시 120km이내)는 내연기관 (가솔린 620km) 대비 25% 수준이나, 향후 5대 핵심기술(고효율 모터기술, 배터리 온도제어, 무금형 차체성형, 고효율 공조제어, 고전압 전장제어)에 222억 원을 투자해 2020년까지 1회 충전 주행거리를 300km로 확대해 나간다. 개발과정 중 배터리 개발은 민간 전문업체 전속영역으로 주로 배터리 이외의 모터, 공조 등 핵심 부품 위주로 지원이 이뤄질 계획이다. 차량보급 확대 구매자의 부담완화와 초기시장 형성을 위해 승용차의 경우 매년 보조금 지원대상을 확대(2015년 3000대, 2016년 1만 대, 2017년 3만 대, 2018년 4만 대, 2019년 5만 대, 2020년 6만4000대)해 나가고 전기버스는 2020년까지 현행 지원금인 대당 1억 원을 유지하게 된다. 또한 배터리 보증기간 이후, 배터리 교체시 교체비용의 30% 수준에서 지원하는 방안도 고려되고 있다. 보급 차량의 경우 기존의 승용차 위주에서 전기화물차, 전기택시, 전기버스, 주행거리확장 전기차 등 보급차량도 다변화 할 계획이다. 이를 위해 내년부터 공공기관에서 구입하는 승용차 중 25%를 전기차로 구매하도록 의무화하고 개별소비세 등 최대 420만 원의 세제지원도 2017년까지 연장된다. 충전시설 확충 이용자의 편의성을 높이기 위해, 2020년까지 공공급속충전시설을 현재 177기에서 1400기로 확충하고 특히 고속도로 휴게소에 본격 설치(2014년 6기 → 2017년 100기 →2020년 200기)해 전국 운행이 가능토록 할 계획이다. 현재 이를 위해 공공급속충전시설 확충을 위한 종합계획 수립 연구용역을 2015년 1월까지를 목표로 환경부에서 연구용역을 진행중이다. 충전호환 문제와 관련해서는 이미 구축된 충전시설(177기, 차데모 방식과 듀얼형 방식)을 2015년까지 25억 원을 투자복합멀티형으로 개선을 추진할 방침이다. 복합멀티형 충전기는 DC차데모, AC 3상, DC 콤보 방식의 차량이 충전 가능하다. 또한, 내년부터 공공급속충전시설의 체계적인 운영·관리를 위해 민간전문기관에 위탁관리하고 그동안 무료로 운영되던 공공급속 충전시설의 전력이용 요금을 최소한의 범위에서 부과한다. 공동주택의 충전문제 해소를 위해 이동형 충전기 사용제도 도입과 민간충전사업을 허용하고 내년에 시범운영을 거쳐 2016년부터 본격적으로 보급을 추진한다. 민간참여 촉진 제주도에서 전기버스, 택시, 렌터카를 대상으로 배터리 리스 시범사업이 추진된다. 전기차 보급에 지리적 이점이 높은 제주도를 글로벌 전기차 시범 도시로 육성하고 민간투자 성공사례 모델을 창출해 수도권 등 전국으로 단계적으로 이를 확산시켜 나간다는 계획이다. 배터리 리스 사업은 연료비 절감액의 일부를 배터리 임차 비용으로 지불하고, 나머지 절감액은 택시·버스·렌터카 업체에서 가져가는 형태로 진행된다. 이외에도 제주지역에서 민간 컨소시엄을 구성해 유료 충전사업을 시범추진하고 주유소와 같이 전기차 충전이 24시간 가능하도록 유료 충전서비스를 제공하는 사업을 실시할 예정이다. 유료 충전사업은 이미 설치된 급속 및 완속충전시설을 활용하되, 2017년까지 약 5830여기의 충전시설 확충을 추진하게 된다. 전기차 대여사업과 관련해서는 카쉐어링, 렌터카 분야에서 전기차를 구매해 대여사업을 하는 경우 전기차에 대한 등록 인센티브 규정을 마련 전기차 구매를 활성화할 방침이다. < Energy News >