삼성경제연구소 ‘급부상하는 자동차용 2차전지’
자동차업체와 전지업체 간 합작 사례
親환경 자동차용 2차전지가 차세대 성장산업으로 부상. 2차전지는 한 번 쓰고 버리는 것이 아니라, 충전을 통해 반복 사용이 가능한 전지. 현재는 주로 휴대폰 등 모바일 IT 기기의 전원으로 사용되고 있지만, 大容量化기술이 발전함에 따라 향후 자동차, 에너지 저장 등으로 용도가 확대될 전망. GM이 2010년에 판매할 전기자동차 ‘볼트’에 탑재될 2차전지의 용량은 휴대폰용 전지 4,000∼5,000여개에 해당
汎세계적으로 이루어지고 있는 환경규제 강화 움직임은 親환경 자동차의 시장형성을 가속화시키는 요인으로 작용- 美國은 현재보다 42% 강화된 연비규제(35.5마일/갤런)를 2016년부터 실시할 예정이며, 中國은 2015년 실시를 목표로 美國보다 더 엄격한42.2마일/갤런의 규제案을 마련 중. 실제로 최근 들어 親환경 자동차에 대한 소비자들의 관심이 증가. 하이브리드차인 ‘인사이트’(혼다), ‘프리우스’(도요타)3)가 4월, 5월 각각 일본 內월간 판매대수 1위에 등극. 도요타 ‘프리우스’가 독주하던 親환경 자동차시장에 혼다, GM, BMW,현대자동차 등 글로벌 경쟁자들이 가세
글로벌 경제위기에도 불구하고, 자동차용 2차전지의 성장잠재력을 확신한 기업들의 투자가 지속적으로 증대- 파나소닉, 히타치, 삼성SDI 등이 투자를 확대. 파나소닉은 총 1,000億엔이 투입되는 공장건설에 착수했으며, 히타치도 2015년까지 생산능력을 현재의 70배인 연간 70만대 수준으로 확대. 삼성SDI는 보쉬와의 합작사인 SB리모티브를 통해 미국 자동차용전지업체인 코바시스를 인수. 워렌 버핏이 中國전지업체 BYD에 투자하고, IBM이 기존제품의 성능을 뛰어넘는 차세대 자동차용 2차전지 개발에 착수
2차전지는 향후 低가격·高효율화가 진행되면서 자동차산업은 물론 21세기 산업 전반에 커다란 변화를 가져올 것으로 예상. 전기자동차는 일종의 ‘와해성 기술(Disruptive technology)’로자동차산업의 미래를 크게 변화. 연료탱크 대신 전지가 탑재될 경우 자동차는 전기제품에 가깝게 되고 구조도 단순해져 진입장벽이 크게 낮아질 가능성. 자동차가 석유 기반에서 전지 기반으로 전환되면서 정유, 에너지 등다양한 산업과 주요 인프라에도 변화를 초래. 풍력, 태양광 발전을 통해 만든 전력을 2차전지에 저장했다 사용하는것이 가능해짐에 따라 분산전력시스템이 급속히 확산. 차세대 유망산업인 로봇, 개인용 이동수단 등의 동력源역할을 수행
2. ‘자동차용 2차전지’를 둘러싼 주도권 경쟁
1) 업종 : 다양한 업종의 기업들이 경쟁에 가담
차세대 2차전지 산업을 둘러싸고 전자, 자동차, 화학, 에너지 등 다양한 업종의 기업들이 경쟁(업종의 벽이 붕괴). 파나소닉의 경우 산요 인수, 공장 신설 등에 가장 적극적으로 나서는등 특히 IT·전자업체들이 2차전지를 차세대 성장사업으로 지목. 도요타, 닛산, 미쓰비시 등 자동차업체들은 親환경 자동차의 핵심부품인 전지의 안정적 조달을 위해 전지업체와 합작사를 설립함으로써 차세대전지 개발에 몰두. LG화학이 GM 전기자동차 ‘볼트’의 전지 공급업자로 선정되는 등 화학, 에너지업체들도 소재 등의 노하우를 바탕으로 시장공략에 나섬. 그 외 A123시스템스, Ener1 등 전지 벤처기업들이 시장에서 경쟁
2) 경쟁의 형태 : 합작, 전략적 제휴를 통한 네트워크 경쟁
자동차업체와 전지업체 간 합작, 전략적 제휴 등이 활발. 자동차업체의 입장에서는 전지의 안정적 조달이 가능하고, 전지업체의 입장에서는 대형고객 확보로 주도권 확보가 가능(Win-win 구도). 日本에서는 합작형태의 협력이 많은 반면, 美國에서는전략적 제휴를 선호하는 경향. 2012년 플러그인 하이브리드차를 출시할 예정인 포드는 전지 개발을존슨 컨트롤스-사프트(美)와 공동으로 진행
자동차부품업체와 전지업체도 합작을 통해 시너지 모색
보쉬(세계 최대 자동차부품업체) + 삼성SDI(리튬이온전지 세계 2위)→ SB리모티브(韓)
존슨 컨트롤스(美) + 사프트(佛산업용 전지업체)→ 존슨 컨트롤스-사프트(JCS)
3) 경쟁의 레벨 : 國家間경쟁으로 확산
2차전지를 둘러싼 경쟁구도는 아직까지는 기업 레벨에 머물고 있으나, 향후 國家間경쟁으로 확산될 것이 거의 확실시. 현재 2차전지의 主용도가 IT제품이기 때문에, 아직까지는 세계시장을韓, 中(대만 포함), 日등 동아시아 3國이 주도하는 상황. 그러나 향후 2차전지의 용도가 자동차 등으로 확장되면, 美國등 선진국들이 주도권을 잡기 위해 치열한 경쟁을 펼칠 것
① 美國: 정부 및 민간 차원에서 전지사업 경쟁력 강화를 위해 노력
오바마 행정부는 2015년까지 플러그인 하이브리드차 100만대 보급을 목표로하고 있으며, 이를 위해 첨단전지 개발에 24億달러를 지원. 자동차산업 몰락으로 타격받고 있는 미시간州는 2차전지산업 육성을 통해 재기를 모색. 기업들에게 각종 세제 혜택을 주고 있으며 JCS, A123시스템스 등 4∼5個社가 전지공장 건설을 추진. 3M, 존슨 컨트롤스 등 14個社가 ‘첨단 수송용전지 제조사 연합’을결성하고 공동 R&D 및 수탁제조공장 건설을 추진하는 등 민간기업차원에서도 전지산업 육성을 위해 협력
② 日本: 차세대 전지 개발에 국가적 차원의 역량 결집
자동차업체, 전지업체, 대학·연구소 등 22個기관이 참여하는 이른바 ‘all-Japan 체제’의 차세대 전지 개발 프로젝트 발족. 日本정부는 전기자동차 주행거리를 2020년까지 현재의 3배로 늘리는것을 목표로, 향후 7년간 총 210億엔의 예산을 지원할 방침
③ 中國: 선진국과의 기술격차 축소 및 자원확보 추진
정부 차원의 기술개발과 로컬 전지기업의 경쟁력 강화를 지원. 국가 기술개발 프로젝트인 ‘836계획’에 자동차용 2차전지를 포함시켜 국가 차원에서 기술개발을 독려. 2000년대 초반 中國내에서 생산되는 IT제품에 中國産2차전지의 탑재를 권고하는 정책을 시행해 中國전지업체들의 경쟁력 강화를 간접 지원
2차전지의 핵심원료인 리튬자원의 선제적 확보를 추진. 리튬 매장량이 세계 3위임에도 불구하고, 볼리비아(전 세계 매장량의50%) 등 중남미 자원외교를 적극 전개(장기적으로 경쟁국 압박을 겨냥)
3. 시사점 및 제언(성공전략)
차세대 2차전지 산업에서의 주도권 확보를 위해선 기술혁신이 가장 중요. 親환경 자동차용 2차전지의 최대 과제인 高효율, 안정성, 低가격화를실현하기 위해서는 주요 소재의 국산화 및 기반기술 확보가 필요. 현재 2차전지의 4大재료인 ‘양극재, 음극재, 전해질, 분리막’ 등은 니치아화학, 히타치화성, 우베흥산, 아사히화성 등 日本업체들이거의 장악한 상태. 中國의 경우처럼 핵심자원인 리튬을 사전에 확보해 두는 것도 중요. 향후 자동차용 전지 수요가 대폭 증가하면서 ‘리튬 확보’가 중요한 과제로 부상할 가능성이 농후
글로벌 자동차업체와의 전략적 제휴를 통해 대형 수요처를 확보. 자동차업체와 협력관계를 맺지 못할 경우 경쟁에서의 도태가 불가피. 소니에 이어 두 번째로 리튬이온전지 商用化에 성공했던 도시바의 경우, 대형고객 확보에 실패하면서 결국 2004년 시장에서 철수. 품질 및 가격경쟁력을 바탕으로 복수의 자동차업체에 납품함으로써 조기에 규모의 경제를 달성하는 것이 관건. 향후 자동차업체들도 리스크 헤지 차원에서 복수의 전지 공급자를선정할 것으로 예상- 美, 유럽 등 글로벌 자동차업체들의 생산거점 인근에 전지공장을 짓는것도 적극 검토
2차전지의 시장 형성을 촉진할 수 있는 새로운 비즈니스 모델 발굴도 급선무. 전기자동차의 경우 충전시간이 너무 길다는 문제점을 해결하기 위해 ‘전지 교체 방식’의 비즈니스 모델도 검토해 볼 필요. 향후 본격적인 스마트그리드 시대가 도래할 경우, 2차전지의 활용도를 늘려나가는 것도 시장 확대에 도움. 플러그인 하이브리드차, 전기자동차에 장착되는 2차전지를 가정용전력과 연계시켜 백업 전원으로도 활용. 자동차용으로는 수명을 다한 전지를 가정용 蓄電시스템에 재활용하여 高價전지의 활용도를 제고. 태양전지에서 생산한 전력을 저장하거나 혹은 야간 심야전력으로 충전했다가 낮에 전력회사에 파는 것도 가능
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