HS Code 850760: 리튬 이온 이차전지

전기화 전환에 따른 공급망 변화: 희귀금속 수요 급증, OEM의 수직 계열화 움직임도 뚜렷

모빌리티의 변화, 특히 전기차(EV)와 자율주행차의 도입은 자동차 산업의 공급망에 큰 변화를 가져오고 있으며, 이러한 변화는 제조 과정, 부품 조달, 그리고 물류 네트워크 전반에 걸쳐 영향을 미친다. 다양한 BOM 구성과 특수 부품, 원격 수리 가능성으로 인해 소위 지능형 차량은 기술적으로 가장 진보된 제품에 속하지만 제조하기 가장 복잡한 제품이기도 하다. 국제에너지기구(IEA)가 발표하는 연례 '글로벌 전기차 전망'에 따르면 2022년 전 세계적으로 1,000만 대 이상의 전기차가 판매되었으며, 2023년에 그 숫자는 35% 더 증가한 약 1,400만 대에 달했다. 이는 완성차 업체가 한편으로는 차량을 적절한 수량으로 생산해야 하는 과제에 직면해 있으며, 다른 한편으로 점점 엄격해지는 규제와 높아지는 고객의 기대도 고려해야 한다는 것을 의미한다.

전통적인 내연기관 차량에서 전기차로의 전환으로 인해 부품 수요는 근본적으로 변화하고 있다. 내연차에 비해 전기차 생산에 필요한 부품 수는 적으나, 배터리, 전기 모터, 전자 장치 등의 고부가가치 부품에 대한 수요가 발생한다. 이로 인해 기존의 공급망은 전기차 부품에 맞춰 재편되고 있으며, 특히 배터리 공급망의 중요성이 크게 부각되고 있다. 따라서 배터리의 원료가 되는 리튬, 니켈, 코발트 등의 희귀 금속에 대한 수요가 급증하면서, 이러한 원료의 안정적인 공급망 구축이 중요한 과제가 되고 있다. 전기차 완성차 업체는 배터리 제조업체와 긴밀히 협력하여 공급망을 안정화하고 있으며, 일부 기업은 배터리 제조를 자체 서플라이 체인에 통합하려는 움직임을 보이기도 한다.

또한 자율주행 차량의 도입은 차량 내외부의 센서, 통신 장비, AI 시스템 등 새로운 유형의 부품과 기술을 필요로 한다. 이러한 기술들은 기존 자동차 부품업체와는 다른 업체들을 통해 조달될 가능성이 높아, 새로운 공급망이 형성되고 있다. 이 과정에서 IT 기업과의 협력이 중요해지고 있으며, 소프트웨어와 데이터 처리 능력이 자동차 공급망의 핵심 요소로 부상하고 있다. 한편 완성차 업체들은 디지털 기술을 활용해 공급망의 투명성을 높이고, 예측 분석을 통해 효율적인 재고 관리와 물류 최적화를 추구하고 있다. 이를 통해 공급망의 복잡성을 줄이고, 비용을 절감하며, 변화에 대한 적응력을 높이고자 한다.

독일의 배터리 개발 정책 및 투자동향: EU 정책을 근간으로 지속 가능성을 추구

독일은 전기차의 중심인 배터리 산업을 육성하여 자립도를 높이기 위해 다양한 정책을 시행 중에 있다. 크게 유럽 배터리 연합(European Battery Alliance, EBA) 참여와 IPCEI 프로젝트, 그리고 국가 배터리 전략이 대표적인 정책 수단이다.

독일은 유럽연합 차원에서 진행되는 유럽 배터리 연합의 중심으로, 배터리 생산 및 개발을 위한 공동의 노력을 기울이고 있다. 유럽 배터리 연합은 유럽 내에서 배터리 산업의 자립을 목표로 하며, 이를 통해 글로벌 경쟁에서의 유럽의 경쟁력을 강화하고자 한다. 독일은 또한 "Important Projects of Common European Interest(IPCEI)"의 일환으로 대규모 배터리 개발 프로젝트에도 참여하고 있다. 동 프로젝트는 유럽 내에서 배터리 셀의 연구, 개발 및 생산을 촉진하기 위해 유럽 여러 국가들이 협력하는 프로그램으로, 독일 정부는 이를 통해 자국의 배터리 산업을 육성하고 있다. 한편 독일 정부는 "Nationale Industriestrategie (국가 산업전략) 2030"을 통해 배터리 생산 및 기술 개발을 우선순위로 삼고, 전기차 배터리에 대규모 자금을 투입하고 있다. 이 전략은 배터리 기술 연구 개발을 지원하고, 관련 기업들의 생산 설비 투자를 촉진하기 위한 다양한 지원책을 포함한다.

배터리 개발을 위한 투자를 위해 독일 정부는 배터리 셀 생산을 위한 대규모 보조금을 제공하고 있으며, 특히 구 동독 지역의 배터리 공장 설립을 장려하고 있다. 이러한 정부의 재정적 지원은 배터리 제조업체들이 독일 내에서 생산 기반을 확립하는 데 중요한 역할을 하고 있다. 정부뿐 아니라 민간에서도 배터리 산업에 대한 투자는 다양하게 이루어지고 있으며, 특히 독일의 주요 완성차 업체와 부품업체들은 배터리 기술 개발에 막대한 투자를 하고 있다. 예를 들어, 폭스바겐(Volkswagen)과 베엠베(BMW)는 자체 배터리 셀 생산을 위한 연구개발에 상당한 자금을 투입하고 있으며, 지멘스(Siemens)와 같은 기술 기업들도 배터리 생산 공정의 자동화 및 효율성 증대에 기여하고 있다. 한편 더욱 효과적인 배터리 셀 기술 개발을 위해 독일은 아시아 및 미국의 배터리 제조업체들과 전략적 파트너십을 체결하고 있다. 이러한 협력을 통해 독일은 글로벌 배터리 공급망에서 중요한 역할을 담당하고 있으며, 기술 이전과 공동 개발을 통해 경쟁력을 강화하고 있다.

한편, 독일 정부는 배터리 재활용 산업의 성장을 지원하기 위해서도 정책적 지원을 아끼지 않고 있다. 유럽연합(EU)의 순환경제(Circular Economy) 정책과 연계하여, 배터리 재활용 기술 개발을 촉진하고 있으며, 이에 따라 독일의 부품업체들은 유럽 내에서의 재활용 네트워크 구축에 중요한 역할을 맡고 있다. 또한, 독일은 국제적인 협력을 통해 배터리 재활용 표준을 확립하고 있으며, 이 과정에서 독일의 기술력과 인프라가 글로벌 배터리 재활용 산업에서 중요한 위치를 차지할 것으로 예상된다.

독일의 이러한 정책적 지원과 민간 투자 동향은 향후 글로벌 배터리 시장에서 독일이 중요한 역할을 수행할 수 있는 기반을 마련하는 데 큰 기여를 하고 있다. 더불어 재활용 산업에 대한 성장 지원을 통한 배터리 재활용 분야에서의 선도적인 역할로 전기차 산업의 지속 가능성을 높이는 데 기여할 것 또한 기대된다.

배터리 투자: 독일의 유력 배터리 제조업체와 부품기업의 관련 최신 동향

최근 전기차 시장의 급격한 성장과 함께 배터리 기술에 대한 투자가 크게 확대되고 있으며, 이에 따라 기존 배터리 제조업체뿐 아니라 부품업체 또한 전기차 시장의 성장에 맞춰 기술 개발과 투자를 강화하며, 전 세계적인 E-모빌리티에 대응하고 있다.

- 배터리 제조업체: 대규모 생산 확장 및 기술 혁신에 매진

주요 배터리 제조업체들은 전기차 수요 증가에 대응하기 위해 생산 능력을 대폭 확대하고 있다. 예를 들어, CATL(Contemporary Amperex Technology Co. Limited)은 유럽과 아시아에 새로운 생산 공장을 설립하고 있으며, LG 에너지 솔루션은 미국과 유럽에서 대규모 배터리 공장을 추가로 건설하고 있다. 이러한 생산 확장은 완성차 업체들과의 장기 공급 계약에 따라 이루어지고 있으며, 글로벌 시장 점유율을 높이기 위한 전략적 움직임으로 해석된다.

배터리 제조업체들은 에너지 밀도, 충전 속도, 수명 등을 개선하기 위해 막대한 자금을 연구 개발에 투자하고 있다. 예를 들어, 파나소닉(Panasonic)은 테슬라(Tesla)와 협력하여 고밀도 배터리 개발에 집중하고 있으며, SK 온은 고성능 배터리 기술 개발에 주력하고 있다. 또한, 차세대 전기차 배터리 기술로 주목받는 고체 배터리(Solid-State Battery) 기술 개발도 활발하게 이루어지고 있다.

- 자동차 부품업체 동향: 보쉬, ZF, 콘티넨털 등 기존 부품업계 Big3를 필두로 변화 중

부품업체들은 전기차 배터리 관련 부품, 특히 배터리 관리 시스템(BMS) 및 열 관리 시스템에 대한 기술 개발을 강화하고 있다. 부품업체들은 전기차 전용 플랫폼(Electric Vehicle Platform) 개발에도 집중하고 있다. 이는 전기차의 배터리 시스템을 최적화하고, 전기차의 성능을 극대화하는 데 중요한 역할을 한다. 이러한 플랫폼은 배터리, 모터, 전자 시스템 등이 통합된 구조로 설계되며, 부품업체들은 이를 통해 완성차 업체와의 협력을 강화한다. 또한 전기차 배터리의 핵심 원료인 리튬, 니켈, 코발트 등의 안정적인 공급망 구축이 중요해지면서, 부품업체들은 지속 가능한 원료 조달과 재활용 기술 개발에 투자하고 있다. 이는 환경 규제에 대응하고, 원료 수급의 안정성을 확보하기 위한 전략적 선택으로 판단된다.

Tier 1 부품업체의 전기차 배터리 투자: 내연기관 매출 감소를 만회하기 위한 돌파구 모색

독일의 주요 Tier 1 자동차 부품업체들은 전기차 배터리 분야에 대한 투자를 활발히 진행하고 있다. 기존 부품기업이 배터리 사업에 진출하려는 동기는 거의 동일한데, 기존 내연기관 관련 제품 영역의 매출이 감소하며, 수익이 발생하는 새로운 부문에서의 개발이 필요한 것이다. 이러한 투자는 전기차 시장의 성장과 함께 미래 자동차 산업의 핵심 기술로 자리 잡은 배터리 시스템에 대한 수요 증가에 대응하기 위한 것이다. 각 기업별 진입 전략, 목표 시장 및 사업 규모는 상당히 다양하다.

- 효율성을 높인 배터리 솔루션 및 재활용 기술 개발: 보쉬, ZF, 콘티넨탈

보쉬(Bosch)는 전기차용 배터리 기술 개발을 강화하기 위해 적극적인 투자를 이어가고 있다. 보쉬는 전기차와 관련된 첨단 전자 부품과 반도체 기술, 그리고 배터리 관리 시스템(BMS) 등을 중심으로 연구개발을 확대하고 있다. 이와 함께, 다양한 외부 파트너들과의 협력도 강화하여 기술 혁신을 가속화하고 있다. 또한 보쉬는 배터리 재활용 분야에서 주요한 역할을 하고 있으며, 특히, 리튬이온 배터리의 효율적인 재활용을 위한 기술 개발에 집중하고 있다. 보쉬는 배터리에서 리튬, 니켈, 코발트와 같은 귀중한 금속을 추출해 재활용하는 공정을 개발 중에 있다. 이러한 재활용 기술은 자원의 효율적인 사용을 촉진하고, 독일 내에서의 원자재 자급률을 높이는 데 기여할 것으로 기대된다.

또한, ZF는 전기차 파워트레인 부문의 생산 능력을 확대하고 있으며, 이를 통해 전기차 시장에서의 입지를 더욱 강화하고 있다. ZF는 배터리 시스템의 효율성을 높이기 위한 기술 개발과 생산 공정의 디지털화에 집중하고 있다. ZF도 배터리 재활용에 중점을 두고 있으며, 특히, 전기차 배터리의 수명 종료 후 재활용 과정을 최적화하기 위한 연구를 진행하고 있다. ZF는 배터리의 사용 후 발생하는 전자 폐기물 문제를 해결하기 위해 재활용 프로세스의 자동화 및 비용 효율성을 높이는 방안을 모색하고 있다. 이와 함께, ZF는 다른 유럽 기업들과 협력하여 재활용 기술을 공동으로 개발하고 있다.

한편, 콘티넨탈(Continental)은 배터리 재활용뿐만 아니라 배터리의 전체 수명 주기를 관리하는 통합 시스템 개발에 나서고 있다. 사용된 배터리를 수집하고, 이를 재활용하기 위한 물류 네트워크를 구축하는 데 주력하고 있으며, 배터리 소재의 재활용률을 높이기 위한 혁신적인 기술을 도입을 위해 노력 중이다. 이는 배터리 생산에서의 원자재 사용을 줄이고 환경적 영향을 최소화하는 데 기여할 것으로 기대된다.

- 자동차 배터리 대량 생산: 베바스토, 드랙슬마이어, 발멧

선루프의 강자인 베바스토는 지난 2010년 중반에 대용량 배터리 사업에 진출했으며 2020년에는 최초의 표준 배터리(400V 및 35kWh 에너지 함량)를 상업용 차량 및 선박용 시리즈 생산에 도입했다. 현대자동차와 공급계약을 체결하며 2022년부터 연간 120,000개의 트랙션 배터리 용량을 갖춘 한국 공장에서 현대 및 기아 브랜드의 자동차에 공급해 왔으며, 2024년부터는 슬로바키아 공장에서도 공급 중에 있다. 중국에서는 베바스토가 2022년부터 하이브리드 배터리 시리즈 생산을 시작했고, 자동차와 상용차용 배터리 모듈과 시스템은 2019년부터 레겐스부르크(Regensburg) 인근 쉬어링(Schierling)에서 소량 생산을 시작했다. 베바스토의 자동차 배터리 프로젝트는 전체 기간 동안 20억 유로가 훨씬 넘는 규모로 추정되며, 또한 표준화된 상용차 배터리 모듈에 대해 이미 20 종류 이상의 주문을 획득했다.

드랙슬마이어(Dräxlmaier)는 베바스토보다 조금 먼저 배터리 생산을 개시했다. 드랙슬마이어는 2018년부터 슈투트가르트(Stuttgart) 인근 작센하임(Sachsenheim)에서 포르쉐 타이칸(Porsche Taycan)용 800볼트 배터리를 생산하고 있으며, 2024년부터는 라이프치히(Leipzig)의 새 배터리 공장에서 포르쉐 마칸(Porsche Macan)용 800볼트 배터리를 생산하고 있다.

핀란드 기업인 발멧 오토모티브의 전기차 시스템 수석 부사장인 누루미(Jyrki Nurmi)는 "우리는 이제 개념, 개발, 프로토타입 제작, 테스트에서 생산에 이르기까지 배터리 시스템 부문의 전체 가치 사슬을 포괄한다"고 설명한다. 2023년 배터리 모듈과 배터리 팩 매출은 약 11억 유로로 회사 전체 매출의 약 40%를 차지했다. 2030년에는 이 비중이 절반 이상으로 크게 늘어날 것으로 예상된다. 모듈과 배터리는 2019년부터 핀란드의 살로(Salo)와 우시카우푼키(Uusikaupunki) 공장에서 생산되었으며, 현재까지 주로 하이브리드 드라이브용 48V 배터리를 생산하고 있다. 오프로드 부문을 위해 자체 개발한 모듈형 배터리 플랫폼도 있다. 하일브론(Heilbronn) 근처 키르하르트(Kirchardt)에 있는 세 번째 배터리 공장은 2023년부터 플러그인 하이브리드용 배터리와 800볼트 배터리를 생산하고 있으며, 이는 포르쉐에 공급되는 것으로 추정된다. 발멧은 현재 200만 개 이상의 배터리를 생산했으며, 앞으로 훨씬 더 많은 양을 생산할 것으로 예상하고 있다.

- 틈새시장 모색: 보그 워너, 엘링클링거, 보이센

미국 보그워너(Borg Warner)는 2022년 사용 전기차용 배터리 팩을 위해 다임러(Daimler) 및 볼보(Volvo)의 버스와 철도 차량용 배터리를 공급하는 독일 다름슈타트(Darmstadt) 배터리 생산업체인 아카솔(Akasol)을 인수했다. 보그워너는 이후 2024년 BYD의 배터리 자회사 핀드림스 배터리와 전략적 파트너십을 체결하여, 핀드림스의 블레이드 배터리를 생산하고 있다.

엘링클링거(ElringKlinger)는 배터리 생산이라는 주제에 보다 전체적으로 접근한다. 해당 부품업체는 현재 자동차, 상용차 및 고속 충전소용 고정식 저장 시스템용 소형 시리즈 배터리 시스템을 개발 및 제조하고 있다. 엘링클링거는 또한 배터리용 모듈 및 부품 사업에서도 활발히 활동하고 있다. 예를 들어 셀 접촉 시스템, 모듈 커넥터, 셀 커버 및 압력 보상 시스템을 대량으로 공급한다.

배기 시스템 분야 전문업체인 보이센(Boysen)은 또 다른 접근 방식을 취한다. 보이센은 자동차 배터리용 금속 하우징을 대규모로 수주한 데 이어 2019년에는 레독스 플로우 배터리 제조사인 볼테리온(Volterion)을 인수했다. 이 기술은 주로 가정용 저장 시스템의 그리드를 안정화하는 데 사용되지만 전기차 충전소나 태양광 전기 저장 장치로도 사용된다.

부품업체의 배터리 생산시 고려 사항: 핵심기술 개발, 투자 비용, 생산시설 위치 등

이러한 부품업체들은 금속 및 플라스틱 가공, 밀봉 기술, 전자, 열역학 및 생산에 대한 기존 노하우를 기반으로 배터리 생산에 진출하고 있다. 베바스토에 따르면, 필요한 노하우의 약 70%를 이미 기업 내부적으로 자체 조달 가능하며, 따라서 배터리 관련 지식만 개발하면 되기 때문에 해당 사업 부문에의 참여가 용이하다. 또한, 다양한 내부 역량에 따라 배터리 관리 시스템 등의 분야에서 파트너와 협력이 가능한 장점도 존재한다. 발멧 오토모티브는 2010년 이전에 이미 계약 제조사로 소형 시리즈 전기차를 생산했고, 2017년에는 배터리 노하우가 풍부한 엔지니어링 서비스 제공업체를 인수한 바 있다.

배터리 생산 설정을 위한 투자 비용은 장치 수, 저장 규모, 셀 기술 및 셀 유형, 배터리 시스템의 복잡성 및 목표 시장의 규정에 따라 상이하다. 연구에 따르면 비용은 배터리당 600~700유로에 평균 시스템의 연간 용량을 곱한 것으로 나타났다.

배터리 생산 거점을 선택할 때 다음 사항이 적용된다. 배터리 기술이 복잡할수록 고객이 수용하는 운송 경로는 길어지며, 제품이 표준화될수록 자동차 공장 근처에서 생산이 필요할 가능성이 높아진다. 엘링클링거는 이에 대해 ″초기 프로토 타입 및 샘플 단계에서는 독일에서 전 세계로 배송하는 데 문제가 없으나, 시리즈 생산이 목표가 되자마자 더 많은 생각을 해야 한다“ 고 응답했다. 엘링클링거는 현재 부품이 아닌 배터리 시스템용 소형 시리즈 부문을 주로 운영하고 있기 때문에 독일 중부에 위치한 노이펜(Neuffen)에서 완전한 개발, 생산 및 물류를 수행할 수 있다. 완성차 업체는 연간 약 100,000개부터 차량 공장과 가까운 곳에서 배터리를 생산해야 한다.

발멧에 따르면 높은 자동화 수준으로 인해 인건비가 감소하는 경향이 있다. 반면에, 자격을 갖춘 전문가, 지속가능성, 낮은 CO₂ 배출량 및 공급망 탄력성과 같은 요소가 점점 더 중요해지고 있다.

시사점: 전기차 배터리 시장에 진출하려는 Tier1의 움직임은 당분간 활발해 질 것

이처럼 독일의 주요 Tier 1 부품업체들은 전기차 배터리 시장에서 경쟁력을 강화하기 위해 다양한 투자와 기술 개발을 지속적으로 추진하고 있으며, 이러한 움직임은 전 세계적으로 가속화되고 있는 전기차 전환 과정에서 중요한 역할을 할 것으로 보인다.

한편으로 완성차 업체들 또한 이러한 Tier 1들의 움직임을 주시하는 것이 필요하다. 현대적이고 협력적인 공급망으로의 전환은 완성차 업체의 탄력성을 더욱 높일 수 있다. 이는 더 이상 개별 부품업체에 관한 것이 아니라 전체 생태계에 관한 것으로, 여러 단계로 연결된 유기적인 공급망과 데이터를 하나의 플랫폼에 통합하는 지원 기술을 통해 공급자는 지연이나 중단의 영향을 더 잘 이해하고 적절한 조치를 취할 수 있다.

특히, 전기차와 배터리의 생산은 콩고 민주 공화국이나 중국과 같은 국가에서 생산되는 희토류에 의존하며, 공급망 실사법(LkSG)에 따라 완성차 업체는 직간접 공급업체인지 여부에 관계없이 공급망을 점검하고 공급업체에 대한 완전한 개요를 확보해야 할 더 많은 의무를 부담한다. 더구나 지속적으로 변경되는 30,000개가 넘는 부품 목록에 대한 관리는 완성차 업체에게 엄청난 노력이 필요함을 의미한다. 과거 완성차 업체는 주로 Tier 1 부품업체를 조사하는 데 중점을 두고 업스트림 공급망에서 발생할 수 있는 잠재적 위험과 인권 침해에 대한 책임을 이들에게 돌릴 수 있었으나, 공급망법이 가동되는 현재, 이는 더 이상 가능하지 않다. 폭스바겐, BMW, 벤츠는 중국 신장 공장의 인권 문제가 논란이 되어 법정분쟁에 휘말린 바 있다.

이러한 공급망 변화는 전 세계 자동차 산업에 광범위한 영향을 미치고 있으며, 독일을 비롯한 주요 자동차 생산국들은 이러한 변화를 적극적으로 수용하며 새로운 기회를 모색하고 있다. 특히, 독일은 전기차 배터리 개발과 관련해 다양한 정책과 투자를 통해 배터리 산업을 육성하고 있다. 이러한 노력은 독일이 전 세계 전기차 배터리 시장에서의 경쟁력을 강화하고, 유럽 내에서 중요한 배터리 허브로 자리잡기 위한 전략적 행보로 해석된다.

우리 자동차 부품업체 및 완성차 업체 또한 이러한 추세에 발맞춰 전기차 전환에 대응하는 전략을 적절하게 수립하는 것이 필요할 것으로 판단된다.

자료: Automobil Industrie, Handelsblatt, Automobilwoche, Battery-News, 각 기업 홈페이지 등