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[이슈 분석] 중국 완성차업계 자체 배터리 개발 봇물…CATL, LG화학, SKI 등의 미래는?

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[이슈 분석] 중국 완성차업계 자체 배터리 개발 봇물…CATL, LG화학, SKI 등의 미래는?

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사진은 중국 최대의 자동차 배터리 제조업체 CATL(寧德時代 닝더스다이)의 생산 라인.

자동차 제조업체에 있어서 배터리를 자체 제조할 것인지 아니면 배터리 업체에서 구매하는 것인지, 이것은 전기차 시대에 있어서 중대한 선택이다. 현재 자동차 제조사가 잇따라 동력 배터리 시장에 진출하는 것을 보면, 완성차 공장의 자체 배터리 제조로 전략이 바뀌고 있다는 것을 알 수 있다. 완성차 공장은 향후 더욱 치열한 배터리 시장을 경쟁할 것이다. 그때가 되면 어떤 활로를 찾아야 할까.

■ 완성차업계 자체 배터리 개발 골몰 이유는?

완성차 공장이 자체 배터리 개발에 나선 이유는 첫째로 원가를 낮추는 것, 둘째로 시장의 주도권을 장악하기 위한 것이다. 최근 몇 년간 중국의 일부 완성차 공장은 배터리 생산능력이 제한되면서 일부 차종을 하향 조정한 바 있다. 이들의 생산능력 목표는 테슬라, 아우디, 재규어 등이다. 최근 ‘차량용 반도체 칩 부족’ 파문으로 완성차 부품 공급 중단에 대한 경각심이 다시 높아지고 있다. 또 전동화 시대에는 배터리 원가 비중이 높아 산업 사슬에서 배터리 업체가 가장 높은 위치로 떠오른 상황에서 완성차 업체들이 이를 내버려 둘리 없다.

췌동슈(崔东树) 중국자동차협회 사무총장은 “나는 완성차 업체의 자체 배터리 제조는 트렌드다. 배터리 원가가 너무 비싸서 차량 가격의 3분의 2를 차지하기 때문”이라고 설명했다. 이어 “독일 폴크스바겐의 2019년 결산에 따르면 전 세계에서 총 1097만 대의 신차가 인도돼 201만 대를 기록했다. 9년간 매출은 2526억 유로, 영업이익은 6.7%다. 이중 배터리 원가가 1000억 유로라는 개념이 있는데, 이것은 정말 너무 큰 수치다. 만약 배터리의 이윤이 없다면 대중의 판매 이윤은 대폭 떨어질 것”이라고 말했다.

그는 “리튬배터리는 비표준 전기화학 제품으로 자동차 강판 등 기초가 되는 제품이다. 재료가 달라 기업마다 제조한 리튬배터리가 모두 같은 것이 아니다. 리튬배터리는 기술이 빠르게 발전하는 분야이기 때문에 완성차 업체는 앞으로 배터리 분야로 뻗어 나갈 수밖에 없다”고 말했다. 이러한 추세는 최근 몇 개월 동안 두드러지고 있으며 완성차 공장이 직접 배터리 생산에 참여하거나 관련 기업과 제휴하고 있다. 이는 ‘통 큰 투자’로 공급 사슬의 우위를 유지하기 위한 것이다.

■ 중국 내 해외 완성차 공장의 배터리 개발 동향

스마트 전기자동차 회사 선두주자인 테슬라는 개발 초기부터 자체 배터리 공장을 건설 할 계획을 세웠다. 테슬라는 2020년 9월 ‘배터리 데이’에서 프리몬트의 ‘파일럿 공장’이 소량으로 4680개의 셀을 생산하기 시작했으며 연간 10GWh의 생산능력에 도달할 것이 예상된다고 밝혔다. 2021년 말 테슬라의 첫 번째 성숙한 공장인 베를린 공장은 연간 250GWh의 생산능력을 가질 것이 예상된다.

지난 15일 폴크스바겐그룹은 제1회 파워데이(Power day‧동력의 날) 행사를 열고 향후 10년간 배터리 로드맵을 외부에 공개했다. 이에 따르면 향후 10년 내에 파트너와 함께 유럽에 40GWh급 전력 배터리 슈퍼공장 6곳을 건설할 예정이며 총 계획 생산능력은 240GWh에 이르는 것으로 알려졌다.

4월 6일 중국 시장에서 궈시안하이테크(国轩高科) 2020년 회사의 비공개 주식 공개가 중국 증권 규제위원회의 승인을 받았으며, 이는 폭스바겐 차이나가 계약양도 방법을 통해 지분 26.47%를 획득할 계획임을 의미하며, 폭스바겐 차이나는 궈시안의 최대주주가 될 것이다. 올해 3월 폭스바겐 그룹 CEO 헤르베르트 디스는 중국 언론과의 인터뷰에서 “차기 배터리 공장 투자가 중국에서 이뤄질 수 있다”고 말했다.

한편 미국의 제너럴 모터스(GM)는 지난 4월 16일 미국 테네시주에 두 번째 슈퍼 배터리 공장을 짓기 위해 LG 에너지 솔루션과 협력하기 위해 23억 달러를 투자한다고 공식 발표했다. 분석에 따르면 공장의 생산능력은 Lordstown 공장의 연간 생산능력인 30GWh보다 낮지 않을 것으로 예상된다. 또 독일의 다임러그룹은 2020년 3대륙 7개 도시에 총 9개의 배터리 공장을 배치 할 계획이라고 발표했습니다.

■ 중국 국내 완성차 공장의 배터리 개발 동향

중국 내 완성차 공장 중 으뜸으로 꼽히는 비야디(BYD)는 자체 배터리와 칩 자급 능력이 있어 국내 자동차 제조업체 중 누구에게도 뒤지지 않는다. 엄밀히 말하면 다른 자동차 회사와의 경쟁 관계이지만 BYD는 항상 열린 자세를 유지해 왔다. 2020년에는 블레이드 배터리 도입 이후 다른 자동차 제조업체에 블레이드 배터리를 공개하겠다고 발표했다. 현재 홍치(Hongqi) 모델은 현대 자동차에 고정 칩을 제공할 예정이며 삼원계 리튬배터리의 외부 공급도 진행 중이며 포드가 새로 출시 한 머스탱 마하 E(Mustang Mach-E) 모델은 BYD 811 삼원 리튬 배터리를 사용한다.

BYD의 배터리 생산능력도 매우 충분하며, 현재의 ‘Fuddy 시리즈’ 공장이 차례로 계획 생산에 들어간다. Fudi 충칭 공장, 창사 공장, 구이양 기지, 방부 Fudi 프로젝트 등 4개 공장이 생산에 돌입했으며 계획된 블레이드 배터리 생산능력은 총 75GWh에 이른다.

한편 장청자동차(长城汽车)는 2018년 소속 동력 배터리 업무를 분리해 SVOLT(蜂巢能源)를 설립했다. SVOLT는 2년 만에 동력 배터리 설비 ‘톱10’에 진입했다. 올해 1월 19일엔 후저우에 연간 20GWh의 동력 배터리 신기지를 건설했으며, 1월 27일엔 쑤이닝에 20GWh 동력 배터리 공장을 건설했다. 해외에서는 2020년 11월 17일 SVOLT가 독일 자를란트주에 연산 24GWh의 배터리셀 공장과 PACK 공장을 설립한다고 공식 발표했다. SVOLT는 2025년까지 전 세계에 100GWh의 배터리 생산능력을 구축할 계획이다.

또 지리테크(吉利科技集团)는 지난 3월 13일 간저우 경제개발구역에 연간 42GWh의 생산능력공장 건설 계획을 발표했으며 총 투자액은 300억 위안에 이른다. 또 지리 테크는 푸넹 테크놀로지에 투자하여 지분 2.55 %를 보유하고 있으며, 지난해 12월 양측은 공동으로 파워 배터리 생산공장을 건설하기 위한 합작 법인을 설립한다고 발표했다. 생산능력은 120GWh에 달할 것이 예상되지만 이 중 2021년 착공분은 20GWh에 불과한 것으로 알려졌다.

여기에다 광치그룹(广汽集团‧GAC)은 4월 9일 “2021 광치 과학 기술의 날‘ 기자 회견에서 파워 배터리 기술 전략 ’뉴트론 스타 전략‘을 발표했다. 연구소장 우 지안(Wu Jian)은 GAC가 독립적인 전력 연구개발을 실현할 것이라고 밝히고 3년 이내 배터리 셀 대규모 휴대 애플리케이션 자체 개발 및 중장기적으로 자체 생산 시스템을 갖출 것이라고 밝혔다.

■ 배터리 전문업체들의 향후 진로는 어디로

2018년 기준 배터리 셀 생산 기업은 110개였지만 2019년에는 79개, 2020년에는 73개로 감소했다. 기업의 수는 대폭 줄었지만, 설치 용량은 대폭 증가했다. 2020년 파워 배터리 탑재 용량 ’TOP 20‘ 기업의 비율은 98.2 %로 2019년 96.2 %에서 2%포인트 높아졌다. 이는 ’TOP 20‘ 이하 파워 배터리 업체 점유율이 1.8%에 불과하다는 뜻이며, 기술력이 뒤지고 규모가 작으며 리스크 내성이 약한 업체는 시장에서 퇴출될 수도 있다는 의미다.

상위권에 있는 파워 배터리 업체의 경우 배터리 ‘케이크’를 독점하는 것은 불가능하지만, 자동차 제조사가 배터리를 완전히 자립하는 것은 아니다. 한편으로 자동차 제조사는 자체 제작 배터리의 경로를 고수하고 공장을 계속 확장하며 생산능력을 늘릴 것이다. 다른 한편으로는 고품질 배터리 회사와 브랜드별 배터리를 공동으로 개발하는 것을 선택할 것이다.

예를 들어 폭스바겐그룹은 CATL, LG화학, SKI, 궈시안, 완샹(Wanxiang) 123과 같은 배터리 공급업체로부터 계속 구매할 것이며, 현대 자동차 그룹의 공급업체에는 LG 화학, SKI, CATL 등도 포함된다. CATL을 포함한 BMW 공급업체는 삼성 SDI 등이다.

위에서 언급 한 대형 자동차 제조업체의 배터리 공급업체를 자세히 살펴보면 공통 이름, 즉 CATL이 있음을 알 수 있다. 이에 따라 중국 파워 배터리 시장의 ’빅 브라더‘인 CATL 대한 이야기를 빠뜨릴 수 없다. 이 회사는 자동차 제조사 자체 제작 배터리의 긴급한 상황에 대처하기 위해 어떤 노력을 기울이고 있을까?

파워 배터리 확장 측면에서 CATL은 2020년 생산 확장에 980억 위안을 투자할 예정이며 자오칭, 광둥, 이빈, 쓰촨, 닝더, 푸젠 및 리양, 장쑤에 공장을 새로 건설하거나 생산라인을 확장할 계획이다.

파워 배터리 소재 측면에서도 CATL은 레이 아웃을 만들고 있으며 올해는 레이 아웃 확장에 나섰다. 4월10일 뤄양 몰리브덴의 100% 출자 자회사인 뤄양 몰리브덴 홀딩스는 CATL의 간접 지주회사인 방푸자동차와 협력 계약을 체결했다. 그중 뤄양 몰리브덴 공업의 100% 출자 자회사인 KFM의 구리‧코발트 광산은 세계 최고급 구리‧코발트 광산으로 개발될 예정이다. 광석 자원은 365만 톤 620만 개 이상을 보유하고 있다. 이러한 양이면 CATL에 장기적이고 안정적인 코발트 금속 원료 공급을 제공할 수 있다.

또 CTC 배터리 섀시 기술자를 대거 모집하기 시작했다. ‘New Energy Automobile Network’에 따르면 최근 CATL이 차량 관련 엔지니어 직책을 많이 채용하기 시작했다는 사실을 알 수 있다. 이에 는 섀시 캘리브레이션 및 조정 엔지니어, 섀시 도메인 소프트웨어 엔지니어, 섀시 전자 설계자-에어서스펜션 시스템의 선임 엔지니어 등이 포함된다. 이는 CATL의 CTC 배터리 섀시 프로그램이 발전할 수 있음을 보여준다.

지난 1월 27일 CATL의 승용차 솔루션 부서 사장 샹 얀후오(Xiang Yanhuo)는 ‘제10회 글로벌 신에너지 차량 컨퍼런스’에서 CATL이 2025년에 고 집적 CTC 배터리 기술을 공식적으로 출시 할 것이라고 밝혔다. 2028년경에는 5세대 지능형 CTC 전기 섀시 시스템으로 업그레이드 될 예정이며, 동시에 파워 배터리의 에너지 밀도는 350Wh/kg 이상이 될 수 있다고 밝혔다. CATL의 쩡 위친(Zeng Yuqun) 회장은 2020년 8월 12일 이 제품은 2030년경 출시될 예정이라고 밝혔다.

현재 채용 진도를 보면 CTC 배터리 기술 발표는 대폭 앞당겨질 전망이다. CTC는 ‘Cell to Chassis’의 약어로 배터리 코어 섀시, 즉 직접 전기를 생산한다는 의미다. 차량용 칩이 완성차의 섀시에 집적되면 모듈과 PACK의 두 과정을 거치지 않아도 된다.

완성차 공장은 통상 모두 자신의 섀시 플랫폼을 가지고 있지만, 종래의 섀시 플랫폼은 기계 부품 집약적인 것이었다. 전동화 시대의 도래는 섀시 기술의 방향을 하드웨어 집약적 방향으로 바꾸고 있다. 전기차 섀시 개발, 자체 배터리 기술 우세를 통해 점차적으로 세 가지 전기 기술 및 지역 통제 방향으로 노력하고 그 우위를 확대하고 전기 자동차의 개발 및 설계에 대한 발언권을 강화할 것으로 기대된다. 그러나 자동차 제조업체가 CATL에 ‘개방권’을 부여할지 여부 등의 기술 문제에 직면해야 할 것으로 보인다.


김경수 글로벌이코노믹 편집위원 ggs077@g-enews.com