중국 내 신에너지차 수요 증가에 따라 중국의 리튬이온 배터리 시장도 성장할 것으로 예측되며, 이 외에도 최근 ESS, 로봇, 드론, 선박 등 산업에 활용 범위를 넓혀가고 있다. 우리 기업들은 중국 내 리튬이온 배터리 시장 흐름을 주시하면서 관련 산업에의 활용 동향에 주목할 필요가 있다.

신에너지차 수요 증가에 따라 리튬이온 배터리 시장 성장 지속

최근 중국에서 신에너지차(전기/수소/하이브리드차) 수요 증가에 따라 리튬이온 배터리의 시장 또한 성장을 지속하고 있다.

상하이메탈마켓(SMM)에 따르면, 2024년 중국 신에너지차의 리튬이온 배터리 총 탑재량은 548.4GWh로, 전년 대비 41.5% 증가했다. 그중 삼원계 배터리의 탑재량은 25.3%(139GWh)로 전년 대비 10.2% 증가했으며, LFP 배터리의 탑재량은 74.6%(409GWh)로 전년 대비 56.7% 증가하며 LFP 배터리의 사용 비중이 높아지고 있다.

후이보즈능터우옌(慧博智能投研) 조사에 따르면, 중국 신에너지차는 2021년 352.1만 대가 판매됐고 2024년에는 1286.6만 대를 기록했으며, 올해에는 약 1650만 대 판매될 것으로 예측된다.

<2021~2025년 중국/전세계 신에너지차 판매량>

(단위: 만 대)

[자료: 후이보즈능터우옌(慧博智能投研)]

이에 따라, 최근 중국에서 리튬이온 배터리의 출하량, 판매량, 장착량 등이 꾸준히 증가하고 있다. 중상산업연구원(中商产业研究院)에 따르면, 2024년 중국 리튬이온 배터리 판매량은 791.3GWh로 전년 대비 28.4% 증가했다. 올해도 판매 성장세가 이어져 판매량이 935.2GWh에 달할 것으로 예상된다. 2025년 출하량과 장착량은 각각 960GWh, 752.4GWh에 이를 것으로 예측된다.

<2021~2025년 중국 리튬이온 배터리 출하/판매/장착/수출량>

(단위, GWh)

[자료: 중상정보망]

ESS, 로봇, 드론, 전기 선박 등 리튬 이온 배터리 활용 분야 확대

중국 내 리튬 이온 배터리 활용 분야 확대에 따라 신재생 에너지, ESS, 드론, 로봇, 전기 선박 등에도 활용도가 높아지고 있다. 

① 에너지저장장치(ESS)용 배터리 생산 증가

글로벌 탄소중립 가속화로 태양광/풍력 발전을 연계한 신재생에너지 저장 수요가 증가함에 따라, 중국에서도 전력망이나 기지국 예비전원 등에 활용되는 ESS 산업 규모가 커지고 있다.

중국은 글로벌 ESS 시장에서 높은 점유율을 차지하고 있다. EVtank 데이터에 따르면, 2024년 중국의 ESS 배터리 출하량은 345.8GWh로 글로벌 ESS 배터리 전체 출하량의 93.5%를 차지하고 있다. 특히, 에너지저장장치에서 종전 대부분을 차지하던 양수발전 방식이 점차 줄어들고, LFP 리튬이온 배터리로 대표되는 신형에너지 저장 방식이 증가하고 있다. CNESA에 따르면, 글로벌 에너지 저장장치 설비 규모 중 양수발전의 비중은 2021년 86.2%에서 2024년 54.3%로 줄어든 반면, 리튬이온 배터리 방식의 비중은 같은 기간 11%에서 43.4%로 증가했다. 중국에서는 2024년 기준 리튬이온 배터리 방식 비중이 55.2%를 차지하며 양수발전 규모를 능가했다.

중국 베이징에 소재한 수자원 관련 국영기업 PowerChina(中国电建)은 2025년 6월 내몽골 우란차부에서 LFP 기반 ESS 프로젝트 착공식을 열었다. 해당 발전소의 규모는 1000MW이고 저장량은 6000MWh로, LFP 배터리 컨테이너 1200개를 설치해 풍력/태양 에너지를 통해 확보한 전력의 주파수 조정 및 전력 안정화를 목표로 하고 있다.

② 휴머노이드 로봇 전용 배터리 탑재

중국 내 휴머노이드 로봇에 리튬이온 배터리가 활용되고 있다. 휴머노이드 로봇은 장시간 동작을 위한 높은 에너지 밀도를 필요로 해 삼원계 배터리가 주로 활용된다. 향후 로봇산업 성장에 따라 삼원계 배터리 활용 또한 높아질 것으로 예상된다. EVtank 분석에 따르면, 중국 휴머노이드 로봇 배터리 시장은 2025년 1억 위안을 초과하며, 2035년까지 출하량 72GWh, 시장 규모 360억 위안에 달할 것으로 전망된다.

CATL은 올해 6월 로보택시 합작법인을 설립하고 로봇용 삼원계 배터리 개발에 착수했다. 실제 활용 사례로 항저우에 소재한 유니트리(宇树科技)의 UNITREE-H1 모델을 들 수 있는데 해당 모델은 총 15Ah(0.864kWh)*의 원통형 리튬이온 배터리를 탑재해 3-5시간 운영이 가능하다. 또한, 선전에 소재한 UBTECH(优必选)가 개발한 Walker S2 휴머노이드 로봇은 듀얼 배터리를 탑재해 기존 배터리의 잔량이 부족해지면 자체적으로 다른 배터리로 교체하고, 기존 배터리는 충전을 진행한다. 배터리 교체 시간이 3분에 불과해 작업을 중단하지 않고 연속적으로 수행할 수 있다. 배터리 스타트업 HAOPENG(豪鹏科技)은 휴머노이드 로봇 전용 하이니켈 삼원계 배터리를 사용하고 있으며, 소형화 제품에 빠른 충전이 가능하고 안전성이 높은 장점이 있다.

* 15Ah(0.864kWh): 스마트폰(10Wh 배터리) 약 86회 충전 가능, 노트북(50Wh 배터리) 약 17회 충전 가능

<UBTECH Walker S2 휴머노이드 로봇의 배터리 교체>

[자료: yahoo新闻]

③ 드론 전용 배터리 활용도 증가

중국 내 드론 시장 발전에 따라 드론 전용 리튬이온 배터리의 활용도가 높아질 전망이다. 그랜드뷰리서치에 따르면, 2024년 중국 드론 시장 규모는 약 97억 달러이며, 2030년에는 223억 달러로 성장할 전망이다. 드론에 주로 쓰이는 리튬이온 배터리는 리튬 폴리머(LiPo) 배터리로, 중국 소비자용 및 소형 산업용 드론 시장에서 95% 이상의 시장점유율을 차지한다. 리튬 폴리머 배터리는 에너지 밀도가 높고(약 400Wh/kg) 무게가 가벼우며 1~2시간 고속 충전이 가능해 드론의 비행 지속 시간을 크게 향상시키고 있다. 또한, -40도 ~ 60도의 넓은 온도 범위에서 안정적으로 작동해 한랭 지역 등 환경에서도 운용이 가능하다. 중국의 대표적인 드론 제조업체인 DJI는 Mavic 3 시리즈에 리튬 폴리머 배터리(용량: 약 5000mAh, 15.4V)를 사용하고 있다.

중옌망(中国研究网)에 따르면, 향후 드론 전용 배터리 시장은 에너지 밀도 향상 및 충전시간 단축(성능 향상), 배터리 상태 모니터링 시스템 탑재를 통한 과열 및 과방전 위험 예방(지능형 관리), 생물 기반 소재 및 분해성 케이블 사용으로 전 수명 주기 탄소배출 절감(친환경 전환) 등 방향으로 발전할 것으로 전망된다.

<DJI Mavic 3 드론 시리즈의 리튬이온 배터리>

[자료: DJI 홈페이지]

④ 전기 관광선에 리튬이온 배터리 탑재

리튬이온 배터리는 전기를 활용한 관광선에도 사용되고 있다. Pacific Environment에 따르면, 2021년 중국 전기선 시장은 94.8억 위안였으며, 2025년에는 168.7억 위안에 달할 것으로 전망된다. 2025년 CATL은 Yujian-77 전기 관광선에 LFP 배터리(용량 약 3.9MWh)를 공급해 약 100km의 항속 거리를 확보했으며, 이외에도 2022년에는 전기 유람선인 장강삼협 1호(Yangtze River Three Gorges 1)에 리튬이온 배터리를 탑재(용량 약 7.5MWh, LFP 셀 1만 개 이상 탑재)해 시운전에 성공했다. 선박용 리튬이온 배터리는 보통 중국선급(CCS) 인증이 필요하며, CATL은 2024년 CCS* 시험기관 승인을 획득했다.

 * China Classification Society(CCS) 인증: 중국 교통운수부 소속의 선급 인증기관으로, 선박용 배터리의 중국 수출 및 중국 내 사용 시 안정성 및 품질 등을 심사

시사점

2024년 중국의 리튬이온 배터리 총 생산량은 1170GWh로, 이는 전년 대비 24% 증가한 수치다. 글로벌 신에너지차 판매량 증가에 힘입어 중국의 신에너지차 판매량 역시 증가하고 있으며, 이에 따라 리튬이온 배터리의 출하량 및 판매량, 장착량이 꾸준히 증가하고 있다.

또한, 글로벌 탄소중립 가속화로 신재생에너지 저장 수요가 증가하면서 글로벌 에너지저장장치(ESS) 시장에서 높은 점유율을 차지하는 중국의 ESS용 배터리 생산이 증가하고 있다. 이외에도 휴머노이드 로봇, 드론, 친환경 선박 등 중국 내 미래·신흥산업 분야의 발전에 따라 리튬이온 배터리의 활용 범위가 확대되고 있으므로 우리 기업은 중국 내 리튬이온 배터리 시장을 주시하면서 관련 산업에의 활용 사례들과 동향에 주목할 필요가 있다.

자료: 중상정보망(中商信息网), 상하이메탈마켓(ShanghaiMetalMarket), 휘보즈능터우옌(慧博智能投研), 화안증권연구보고서(华安证券研报), CNKI, EVtank, CESA(China Energy Storage Alliance), 중국성시망(中国城市网), leaderobot, 그랜드뷰리서치, 중옌망(中国研究网), Pacific Environment 및 KOTRA 항저우무역관 정리