서정규 SNE리서치 상무는 오는 2030년까지 글로벌 전기차 시장 및 이차전지 시장이 꾸준히 성장할 것이라고 예측했다.

SNE 리서치는 친환경에너지와 배터리 및 전기차 분야에서 글로벌 시장조사와 컨설팅을 전문으로 하고 있는 업체다.

4일 서정규 SNE리서치 상무는 ‘2023 한화 배터리데이’에 참석해 오는 2030년까지 전기차 판매량은 약 3배 증가한 5000만대, 이차전지 수요는 약 4배 증가한 3582GWh에 달할 것이라고 전망했다.

■ 글로벌 전기차 및 이차전지 시장 전망

전기차 시장은 둔화 우려에도 불구하고 성장세를 이어오고 있다. 지난해 기준으로 글로벌 시장에서 약 1100만 대의 전기차가 판매됐고, 올해는 약 1400만 대가 판매될 것으로 보인다. 서 상무는 오는 2030년에는 전기차 판매량이 3배 가까이 증가해 약 5000만 대가 판매될 것이라고 예상했다. 

아울러 2030년에는 글로벌 자동차 시장에서 전기차가 판매되는 비중이 50%를 초과한다는 분석이다. 이에 따라 이차전지 수요 역시 급속도로 성장할 것으로 예측된다. 올해 기준으로 글로벌 시장에서 약 969GWh의 이차전지 수요가 발생하고, 오는 2030년에는 4배 가까이 증가해 약 3582GWh의 수요가 발생할 전망이다. 

이 중 전기차용 이차전지 수요는 3582GWh의 90%에 가까운 3000GWh 정도를 차지할 것으로 내다봤다. 급속도로 발생하는 수요를 충당하기 위해서 생산 역시 계속해서 커지기 때문이다. 서 상무는 오는 2030년 이차전지 생산 규모는 약 5800GWh까지 늘어날 것이고, 이 중 전기차向 생산량은 5212GWh로 전체 공급량의 90%에 달할 것이라고 밝혔다. 

이어 글로벌 배터리 제조업체 중 상위 6개 기업에 주목해야 한다고 전했다. 6개 기업은 국내 배터리 제조사 LG에너지솔루션·삼성SDI·SK온을 비롯해, 중국 업체인 CATL과 BYD, 그리고 일본의 파나소닉 등이다.

서 상무는 “한국의 배터리 3사를 비롯해서 중국의 CATL과 BYD, 그리고 파나소닉 총 6개 업체가 전체 생산량 중에서 약 50% 이상을 생산할 것”이라고 말했다.

한편, 13개의 글로벌 완성차 업체를 대표적인 전기차 판매 업체로 지목했다. 이 중 탑 3 기업인 테슬라, BYD, 그리고 폭스바겐사가 오는 2030년 각각 500만대 전후의 판매량을 기록할 것이라고 예상했다. 또, 13개의 업체가 2030년 약 3700만 대의 전기차를 생산할 것이라고 내다봤다.

글로벌 완성차 업체의 전기차 생산량을 고려할 때, 오는 2030년 최소 2300GWh의 공급이 필요하다. 현재 글로벌 완성차 업체들은 배터리 제조업체들과 긴밀하게 협력관계를 유지하고 있고, 동시에 다양한 공급처를 확보하기 위해 지속적으로 노력하고 있다고 전해진다.

■ 이차전지 시장 내에서 발생하고 있는 주요 이슈들

최근 글로벌 이차전지 시장은 여러 이슈들로 요동치고 있다. 서 상무는 이러한 이슈들 중 국내 배터리 업체들에 직접적으로 영향을 미칠 수 있는 이슈들을 주요 이슈로 꼽았다.

첫 번째는 최근 발표된 중국의 흑연 수출 통제 이슈다. 중국 상무부와 해관총서(세관)는 흑연 관련 품목에 대한 임시 수출 통제 조치의 개선 및 조정에 관한 통지를 발표한 바 있다. 지난 1일부터 적용된 수출 통제 조치는 중국에 대한 흑연 의존도가 높은 우리나라 기업들에 타격을 줄 것이라는 전망이 나왔다.

서 상무는 “중국 정부가 흑연 수출을 모두 다 통제하는 것은 아니고 부분적으로 통제하는 것이지만, 우리나라 기업들이 흑연의 80~90% 가량을 중국에 의존하고 있는 점을 감안하면 파급이 큰 수출 통제”라고 말했다.

산업통상자원부에 따르면 우리나라는 지난 2021년 기준 인조 흑연의 87%, 천연 흑연의 72%를 중국에서 수입하고 있다. 중국 수출 통제 조치에 대응하기 위해 국내 음극재 업체들이 발 빠르게 움직이고 있다고 알려졌지만, 업계에서는 어느정도 타격이 있을 수 밖에 없다는 우려가 나왔다.

이어 LFP 배터리 역시 중요한 이슈라고 전했다. LFP는 중국 기업들을 중심으로 개발되고 상용화되어 왔다. 하지만 최근 글로벌 완성차 업체들이 가격 경쟁력을 중시하면서 LFP 탑재 모델을 늘리고 있다.

서 상무는 “배터리의 케미칼 중 최근에 가장 많이 거론이 되고 있는 것이 LFP에 대한 내용”이라면서, “LFP 배터리 같은 경우에는 불과 한 2~3년 전만 해도 어느 정도 저무는 형태의 배터리가 될 것 이라고 예측했지만, 현재 기준으로 봤을 때 LFP 배터리는 전 세계 배터리 사용량 중 약 40%를 차지하고 있는 가장 큰 배터리 케미칼로 평가되고 있다”라고 말했다.

특히 중국 업체 중 CATL이 망간 함량을 높인 차세대 배터리 M3P 배터리를 공개해 눈길을 끌었다. 해당 배터리는 삼원계 배터리 대비 에너지 밀도가 약 80%에 이르고, 최근 테슬라 모델Y에 탑재된 것으로 알려졌다.

이어 CATL은 10분 충전으로 80%까지 급속 충전이 가능한 신규 LFP 배터리 ‘센싱’도 공개했다. 글로벌 배터리 시장에서는 그동안 LFP 배터리로는 이루어지기 어렵다고 알려진 4C급 배터리 센싱의 등장으로 놀랍다는 반응이 나왔다.

서 상무는 “지난 2020년만 해도 불과 15% 내외의 글로벌 시장에서의 점유율을 차지했던 중국산 전기차가 올해를 기준으로 했을 때 40%까지 성장을 했다”면서, “이에 따라 한국과 일본의 점유율 역시 많이 떨어져 있는 부분을 볼 수 있다”라고 말했다.

이어 “LG에너지솔루션이 비중국 시장에서 1위를 차지하고 있지만, 현재 중국 1위 업체인 CATL과의 점유율 격차가 크지않은 상태에서 각축을 벌이고 있는 상황”이라면서, “중국하면 그동안 LFP만을 주로 생산하는 배터리 시장이라고 생각했지만, 중국 배터리 업체들이 유럽을 공략하기 위해서 삼원계 배터리의 점유율을 급속도로 끌어올리고 있다”라고 덧붙였다.

아울러 IRA, CRMA(핵심 원자재법), 그리고 EURO7 등 국내 배터리 산업에 영향을 미칠 수 있는 규제들 또한 주요 이슈로 지목했다.

서 상무는 “미국의 IRA 규제에 대응하고 많이 진행되어왔던 상황인데 미국에서 IRA FEOC에 대한 디테일을 발표했다”면서, “최초에 발표했던 상황을 그대로 유지해 25% 이상의 지분이라든지 의결권을 가진 중국 업체가 포함된 기업일 경우에는 보조금을 받을 수 없다는 큰 틀로 계속해서 진행이 되고 있다”라고 말했다. 우리나라 기업들이 최근까지 다수의 조인트 벤처를 체결한 만큼 적극적인 대응이 필요한 상황이라는 분석이다.

유럽 역시 자국과 지역 내 배터리 산업을 보호할 수 있는 정책들을 추진하고 있다고 밝혔다. 그 예로 CRMA, EU배터리법, EU역외보조금 규제 등을 들었다. 이러한 정책들은 역내에서 추출하고, 가공하고, 재활용된 소재를 사용해서 생산한 후 판매를 해야한다는 것을 골자로 한다는 설명이다.

이어 ‘EURO7’이 곧 발효될 것이라고 예측했다. EURO7은 지난해 11월에 최초로 발표됐고, 질소산화물, 미세먼지 배출량에 대한 규제를 골자로 하고 있다. 오는 2025년에 발효될 것으로 전망되고 있고, 전기차 시장 성장에 강력한 드라이브 요소가 될 것이라는 분석이다.

■ 이차전지 장비 시장의 전망 및 기술

이차전지 장비 시장은 지난해 약 120억 달러 규모에서 올해 약 160억 달러 규모로 성장했다. 오는 2030년에는 3배 이상 성장해 약 500억 달러 규모에 달한다는 전망이다. 현재 이차전지 장비 시장은 중국 기업이 50% 이상 차지하고 있고, 오는 2030년에는 국내 기업의 비중이 30% 까지 늘어날 것으로 예상했다.

이어 전체적인 제조 기술 트렌드를 보면 공장 자체가 습식 공정에서 건식 공정으로 넘어가는 것이 주요 이슈라고 밝혔다. 건식 전극 기술은 테슬라를 비롯한 LG엔솔, 삼성SDI 등 셀 메이커 외 여러 장비 업체와 소재 업체 및 스타트업 등에서 활발하게 연구되고 있다고 전해진다.

서 상무는 “건식 전극 공정의 장점은 후막화로 전극을 좀 두껍게 만들 수 있기 때문에 높은 에너지 밀도를 유지할 수 있다”면서, “NMP를 사용하지 않기 때문에 환경적인 요소와 비용도 대폭 절감할 수 있다”라고 말했다. 

또, 조립 공정은 현재 주로 사용하고 있는 리드탭 방식에서 탭리스 방식으로 변경되고, 노칭은 프레스 노칭에서 레이저 노칭으로 변경된다는 전망이다.

이어 비전 시스템이 적극적으로 도입될 것으로 보인다. 비전 시스템은 다소 높은 비용으로 이차전지 개발 초기에는 제한적으로 적용됐지만, 점차 완제품의 안전성이 부각됨에 따라 수요가 높아지고 있다. 해당 시스템을 통해 각 공정에서 발생하는 불량을 적기에 찾아내고, 실시간 모니터링 또한 가능하다는 것이다.

서 상무는 “현재까지는 주로 생산을 어떻게해야 되는가, 어떻게하면 잘 할수 있을까 등 생산 방식에 대한 연구가 주로 이루어졌다고 하면 현재는 비전 방식, 즉 어떤 모니터링을 좀 더 잘해서 불량률을 검출을 한다든지 여러 가지 방법에 있어서 어드벤티지를 꾀하는 비전 시스템이 적극적으로 적용되고 있는 추세”라면서, “이차전지를 구매하고 있는 고객사인 OEM측면에서 봤을 때는 단순히 배터리를 구매하는 것이 아니라 생산라인을 함께 모니터링하고 정량적인 데이터를 요구한다는 특징이 비전 시스템 발전에 많은 영향을 미치고 있다”라고 말했다.

이러한 맥락에서 셀 트랙킹 역시 확대되고 있다는 설명이다. 셀 트랙킹이란 셀 단위를 넘어서 원자재에 고유 번호를 적용해 어떤 자재를 사용하고 어떤 조건에서 생산했는지 추적하는 시스템이다. 완제품에서 문제가 발생했을 경우, 원인이 양극이라고 판단했을 때 같은 Lot의 양극으로 생산된 반제품/완제품을 샘플링 하는 과정이 용이해질 수 있다고 알려졌다.