현대차가 올 하반기 선보일 새로운 하이브리드(HEV) 차량에 자체 설계한 배터리를 탑재할 예정이다. 20일(화) 서울 여의도에서 ‘2023 CEO 인베스터 데이(CEO Investor Day)’를 개최된 가운데, 현대차는 이와 관련된 내용을 발표했다.
배터리는 전기차 원가의 30~40％를 차지할 정도로 핵심 부품인 만큼, 자체 개발에 성공할 경우 상당한 가격 경쟁력을 확보할 수 있다. 그런데 이러한 배터리 자체 생산은 현대차만이 하는 게 아니다. 현대차 외에도 다수의 글로벌 완성차 업체들이 배터리 내재화에 본격적으로 나서며 시장의 가격 인하 경쟁에 대응하고 있다. 대체 완성차 업체들이 배터리 생산에 뛰어든 이유는 뭘까? 지금부터 살펴보자.
앞서 언급한 계획을 위해 현대차는 배터리 전 영역을 아우르는 밸류체인을 구축한다는 구상이다. 이와 관련해 현대차는 지난 2021년 SK온과 하이브리드 차량용 배터리 셀 공동 개발을 위한 MOU(업무협약) 체결한 바 있다. 이때 현대차는 소재 검증부터 적용 비율을 포함한 사양 확정 및 설계, 제품 평가와 성능 개선에 이르기까지 핵심 과정을 직접 맡았다.
아울러 현대차는 가격 경쟁력 확보 및 수요 대응을 위해 다양한 배터리 셀 개발도 추진한다. LFP 배터리의 경우 배터리 셀과 특화 배터리 시스템을 포함하는 공동 개발을 배터리 회사와 진행 중이다. 현대차에 따르면 2025년쯤 공동 개발한 LFP 배터리를 전기차에 최초 적용하고 추후 신흥 시장 중심으로 탑재 모델을 늘려갈 방침이다.
현대차는 전기차 성능을 최적으로 구현할 수 있는 배터리 관리 역량 확보에도 집중하고 있다. 배터리 예열, 냉각 등 배터리 컨디셔닝 기술뿐만 아니라, 배터리 관리 시스템 고도화 등을 통해 높은 수준의 주행거리와 긴 수명, 안전성을 갖춘 전기차 구현을 추진한다.
또한 리튬 메탈 배터리, 전고체 배터리 등 차세대 배터리 개발을 가속화하고 차세대 배터리 양산성을 검증하기 위해 의왕연구소에 차세대 배터리 연구동을 내년까지 건설할 계획이다. 여기에 차세대 배터리 개발의 완성도를 높이기 위해 소규모 시범 라인을 통한 생산 검증도 검토 중이다.
배터리 자체 개발에 가장 공을 들이고 있는 곳 중 대표적인 업체는 테슬라다. 현대차 보다 훨씬 앞선 2020년부터 배터리 자체 생산을 공언했다. 지난해엔 ‘4680 원통형 배터리’ 양산에 도달했다고 밝혔다.
업계에 따르면 최근 테슬라는 전기차 생산의 수직계열화까지 도전하고 있다. 이와 관련해 지난 1분기 한 행사에서 미국 텍사스주에 전기차 배터리용 리튬 정제 공장을 착공한다고 밝혔다. 계획대로 해당 공장이 완공되면 테슬라는 배터리 설계·생산에 이어 전기차 생산에 필요한 핵심 공급망 전체를 확보하게 된다.
폭스바겐도 꽤 적극적이다. 지난해 7월, 폭스바겐은 2030년까지 유럽 전역에 240기가 와트시(GWh) 규모의 배터리를 생산할 수 있는 셀 공장 6개를 건립한다는 계획을 밝혔다. 그보다 먼저 지난 3월에는 파워코와 함께 캐나다 온타리오에 연간 20기가 와트시 규모의 배터리셀 공장을 설립한다고 밝혔다. 이 공장은 해외에 설립되는 폭스바겐의 첫 ‘배터리셀 공장’다. 참고로 파워코는 폭스바겐이 세운 배터리 자회사다.
한편 한 폭스바겐 고위 관계자는 외신과의 인터뷰에서 “배터리 자회사인 파워코는 글로벌 배터리 공급업체로 거듭날 것이고, 유럽과 북미에서의 배터리 수요를 늘릴 것”이라며 배터리 내재화에 강한 의욕을 드러냈다.
다음은 중국의 완성차 업체 BYD다. 현재까지 BYD는 전기차와 배터리를 모두 자체 생산 가능한 전 세계에서 유일한 업체다. 업계 관계자들은 이는 회사가 걸어온 독특한 이력에서 비롯된 결과물이라고 말한다. 사실 BYD의 전신은 휴대전화용 소형 배터리를 만들던 회사다. BYD가 자동차 제조사로 변모한 건, 2003년 중국 시안 지방정부 소유 국영기업인 ‘시안친촨자동차’를 인수한 것이 계기였다.
현재 BYD는 LFP(리튬인산철) 양극재 기반 ‘블레이드 배터리’를 직접 개발해 자사 전기차에 탑재하고 있다. LFP 배터리의 장점은 널리 쓰이는 삼원계(NCM, NCA 등) 배터리 대비 가격이 저렴하다는 것이다. 가격 경쟁력을 바탕으로 BYD는 중국 내 전기차 시장 점유율 42%로 1위를 달리고 있다. 아울러 올해 1분기 글로벌 배터리 시장에서 점유율 16.2%로 2위를 기록하고 있다.
마지막 업체는 전기차 시장에서 상대적으로 뒤처졌다고 평가받는 ‘토요타’다. ‘토요타’는 ‘게임 체인저(Game Changer)’로 불리는 전고체 배터리에 집중하고 있다. 참고로 업계에 따르면 2000년 이후 전고체 배터리 관련 특허 보유 세계 1위 업체는 토요타다. 이들은 LFP와 리튬이온배터리보다 앞선 전고체 배터리 상용화를 앞당겨 단숨에 선도 기업 고지를 선점하겠다는 계획이다.
그렇다면 완성차 업체가 배터리 설계에 뛰어드는 이유는 뭘까? 이는 전기차 가격의 상당 부분을 차지하는 핵심 부품인 배터리를 지금처럼 업체에만 의존할 수 없다고 판단했기 때문으로 보인다. 이 말은 가격 인상 위험뿐 아니라 공급망 불안을 최소화하겠다는 것이다. 한 업계 관계자는 “전기차의 배터리는 내연기관차의 엔진만큼이나 중요하다. 그런데 완성차 업체가 이를 외부에서 공급받는 건 엔진을 통째로 공급받는 것과 같다”라고 했다.
이 밖에 완성차 업체들이 배터리 설계의 핵심인 주행 데이터를 가진 것도 직접 배터리 설계에 뛰어드는 이유 중 하나가 될 수 있다. 배터리는 주행 때 열 관리, 운전 습관 등에 따라 성능 구현이 달라진다. 때문에 주행 데이터가 기술 보완 등을 위해 중요하다. 즉, 주행 테이터를 활용할 수 있는 완성차 업체가 설계 측면에서 배터리 업체보다 우위에 설 수 있다는 말이다.
글로벌 완성차 업체들은 현대차보다 미리 배터리 자체 생산 연구를 시작했다. 이 말은 그만큼 격차가 벌어졌다는 말이다. 하지만 그동안 현대차는 전동화와 미래기술에 대해 앞에서 언급한 글로벌 회사 못지않게 빠르게 대응해 왔다. 때문에 과연 최근 발표된 계획은 얼마나 빨리 움직여서 시작에서 두각을 나타낼지 기대가 된다.
