세계 전기차 시장이 해마다 30% 이상씩 성장하면서 가파른 상승세를 보이고 있다. 최근 테슬라의 한국 진출은 본격적인 전기차 시대의 도래를 알리는 신호탄이 될 것으로 예상된다.
또한, 현대차, 르노삼성, 한국닛산 등 기존 완성차 업체들의 움직임도 예사롭지 않다. 이들은 아이오닉(Ioniq), SM3 Z.E., 리프(Leaf) 등 주력 제품을 내세워 국내 전기차 시장의 우위를 넘보겠다는 계획이다. 이에 본지는 국내외 전기차 시장 상황과 맞물려 발표된 LG경제연구원의 ‘대중화 시동 건 전기차, 산업 생태계 형성 탄력받고 있다’라는 보고서를 자세히 소개하고자 한다.
Intro..
지난 1월 열린 북미 가전쇼(CES 2016)와 디트로이트 모터쇼는 물론, 3월 초 제네바 모터쇼(Geneva Motor Show)에서도 플러그인 전기차(이하 전기차)가 세계적인 주목을 끌었다.
이는 친환경에 대한 높은 관심과 완성차 기업들의 부단한 노력의 결실로 보여진다. 연료전지차를 비롯한 전기차 유형이 미래 자동차의 대세라는 것에 이견을 보이는 전문가들은 드물지만, 아직까지는 사용 편의성이나 경제성 등의 측면에서 전기차가 기존 내연기관을 능가하진 못하고 있다. 하지만 올 들어 GM을 필두로 가격이나 성능, 주행거리 등에 있어서 기존 내연기관에 견줄 만한 대중적 모델들이 발표되기 시작했다.
불과 5년 전만 해도 하이브리드 자동차는 우리 생활 주변에서 보기조차 힘들었다. 내연기관에 보조 동력원인 전기모터를 추가한 하이브리드 자동차는 두 동력원을 효과적으로 조절하여 주행하면서 연비를 높이는 구조다.
이제는 웬만한 모델의 하이브리드 버전을 쉽게 찾아볼 수 있게 됐으며, 내연기관의 연장선 상에 있는 하이브리드와는 달리, 전기차는 배기가스를 훨씬 적게 혹은 아예 내뿜지 않는 유형이다.
한편 우리나라를 비롯하여 세계 각국 정부들의 배기가스 규제 강화와 친환경차 보급 정책 추진 및 기업들의 참여, 소비자 인식 제고 등으로 전기차 성장의 기반은 탄탄한 상황이다.
하이브리드 자동차를 넘어 우리가 접근할 수 있는 전기차 모델들이 증가한다는 것 자체가 세계 전기차 시장 성장의 전환점에 이르렀다고 평가할 수 있다.
1. 전기차, 틈새에서 주류시장 문턱까지
① 전기차, 아직까지는 틈새
2010년 닛산의 리프(Leaf)와 GM의 쉐보레 볼트(Chevrolet Volt)의 출시로 21세기 전기차 시대가 개막했다. 리프는 전지에 저장된 전기로만 가는 순수 전기차(Battery Electric Vehicle)이고, 볼트는 전기 모터로 구동하지만 전지 외 내연기관이 결합되어 주행거리를 늘릴 수 있는 일종의 플러그인 하이브리드(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, 이하 PHEV) 모델이다.
일회 충전 시 주행거리는 전지의 용량과 자동차 디자인에 따라 달라지는데, 대부분의 초기 전기차 모델들은 150㎞를 넘지 못했는데 이는 제한된 공간에 값 비싼 전지를 집어넣어야 했기 때문이다. PHEV는 내연기관으로 전체 주행거리를 늘릴 수 있고 충전 인프라에 대한 제약이 순수 전기차와 비교하여 적지만, 친환경 측면에서는 뒤진다.
하지만 전기차의 가격대도 2만~3만 달러 대의 모델들이 많았지만, 주행거리에 대한 불안감이나 전기차에 대한 낮은 인식 등으로 인해 소비자들의 선택을 얻기란 쉽지 않았다.
이후 2012년 럭셔리급의 테슬라의 모델 S(Model S)가 등장하면서 전기차의 새로운 가능성이 열렸다. 최고의 성능과 운전의 재미를 느낄 수 있는, ‘갖고 싶은’ 자동차로 자리매김하면서 럭셔리급 시장에 안착한 것이다.
또, 테슬라의 모델 S 출시로 전기차 시장은 6만 달러 이상의 고급 자동차 군과 2만~3만 달러 대의 등급으로 나뉘어졌고, 지난 수년 간 모델S, 리프, 볼트가 전기차 Top3 모델로 경쟁해 왔다.
또한 테슬라의 모델 S는 2015년 미국 럭셔리 자동차 시장에서 2만 5천대가 넘게 팔리면서 2만 2천대 수준에 그친 메르세데스 벤츠의 에스클래스(S-Class)를 제치고 수위에 올랐다.
고가 시장에서의 이례적 선전이었지만 4만 달러 미만의 전기차 중 미국 시장 기준으로 연 1만 대 이상 판매된 모델은 리프와 볼트 뿐이었다. 소비자 입장에서는 주류 시장에서 전기차를 구매하는 것보다 비슷한 가격대의 내연기관 자동차를 소비하는 것이 경제적인 이점이 많았기 때문이다. 동급 내연기관 대비 높은 가격, 짧은 주행 거리, 부족한 충전 인프라 등 소비자들이 전기차를 선택하는 데 걸림돌로 작용한 것이다.
② 견고한 전기차 시장 성장 기반
최근 2~3년 전기차 시장의 성장은 가히 눈부시다. 2013년 약 20만 대에 불과했던 전기차 시장이 2014년에는 53% 증가하여 30만 대를 넘어섰고, 2015년에는 전년 대비 100%를 넘는 60만 대 이상의 시장을 형성하였다.
먼저 작년 12만 대 수준을 밑돈 미국 시장은 신모델에 대한 구매 유예, 저유가 등이 겹치면서 성장이 주춤했으며, 12만 대 판매를 넘어선 유럽에도 뒤졌다.
중국 공업신식화부(Ministry of Industry and Information Technology, MIIT)의 자료에 따르면, 2015년 중국 전기차 시장은 승용과 상용을 합하여 총 38만 대가 팔렸다. 2014년 8만 8천 대 수준과 비교하면 300% 이상 증가한 수치다.
중국 정부의 신에너지차 보조금 등 보급 정책에 따른 효과라 할 수 있는데, 향후 적어도 2020년까지는 연평균 성장률 30%에 육박하는 고성장 기조가 유지될 전망이다. UBS 등 주요 전망 기관들은 향후 5년간 세계 전기차 시장이 연평균 성장률 30~50%로 성장할 것으로 예측하며, 전기차의 성장 잠재력을 높이 평가했다.
한편 2015년 숨을 골랐던 미국의 전기차 시장도 올 들어 회복 조짐을 보이고 있다. Inside EVs의 자료에 따르면, 1, 2월 각각 6,291대, 7,881대가 판매되면서 전년 동기 대비 각각 4%, 13% 증가했다.
2월까지의 누적 기준으로는 2014년보다도 11% 이상 증가한 양이다. 2월의 경우 모델 S의 호조와 SUV 모델인 모델 X(Model X)가 순조로운 판매를 이어간 테슬라가 25%의 점유율을 보인 가운데, 포드와 GM이 근소한 차이로 2, 3위를 달렸다.
또한 2016년형 GM 쉐보레 볼트의 약진과 전년 동기 대비 47% 성장한 포드의 퓨전 에너지(Fusion Energi)가 돋보였다. 닛산, GM, 테슬라의 기존 3파전 양상이 변할 조짐으로도 보인다. 21세기 전기차 시장을 열었던 닛산 리프의 판매량이 급감하면서 처음으로 월 실적에서 Top3 자리를 포드에 내준 것이다. 연초라 향후 양상을 가늠하기 어렵겠지만, 이전에 볼 수 없었던 역동적인 경쟁 상황이 펼쳐질 것으로 보인다.
③ 주행거리 300㎞ 이상, 3만 달러 대의 대중적 전기차 모델 가세
전기차 시장의 성장 저변은 더욱 공고해지는 모습이다. 이러한 가운데 GM과 테슬라가 일회 충전 시 주행거리가 300㎞가 넘으면서 가격은 3만 달러 대의 모델을 출시하겠다고 발표한 것은 전기차 시장에 있어 획기적인 사건으로 평가될 만하다.
GM은 지난 1월 초 CES 2016에서 순수 전기차 볼트를 공개했는데, 닛산 리프의 2배에 달하는 60㎾h 용량의 전지를 장착하면서도 가격은 37,500~39,000달러 수준이다. 지역마다 다르겠지만 약 8,000~9,000달러의 보조금을 포함할 경우 3만 달러 미만으로 볼트를 구입할 수 있으며, 볼트는 올 하반기부터 판매될 계획이다.
모델 S와 모델 X 등 럭셔리급을 판매하고 있는 테슬라는 3월 말 보급형 모델이라 할 수 있는 모델 3(Model 3)를 공개했으며, 2017년 하반기부터 시판할 것으로 알려져 있다. 닛산 리프의 차세대 모델도 320㎞ 이상 달릴 수 있을 것으로 기대되고 있다.
주행거리가 300㎞가 되면서 3만 달러 대의 모델은 전기차의 대중화에 있어 중요한 기점이 될 수 있다. BNEF의 자료에 따르면, 기존에 판매되는 신차의 가격은 평균 31,000달러, 가장 많은 판매량을 보이는 차량의 가격대가 25,000달러로 형성되어 있다.
결국 전기차가 틈새 시장에서 주류 시장으로 옮겨가기 위해서는 적어도 25,000~35,000달러 대에서 기존 내연기관과 필적할 모델들이 나와야 하는데, 이러한 점에 있어서 GM과 테슬라의 행보는 전체 자동차 시장에서 1% 미만을 차지하는 전기차가 주류 시장으로 가는 시발점으로 평가된다.
이 같은 흐름을 반영하듯 주요 자동차 기업들이 전기차 개발에 보다 적극적인 모습을 보이고 있다.
먼저 연료전지차를 미래의 궁극적인 자동차 유형으로 밀고 있는 토요타는 PHEV를 기존 전 차종으로 확대할 계획이다. 또한, 그동안 연료전지차에 집중하며 전기차에는 다소 소극적이었던 현대는 하이브리드에서 PHEV, 순수 전기차까지 3종의 파워트레인을 장착한 아이오닉(Ioniq) 라인업을 발표했다. 이미 2천만 원 대의 하이브리드는 올 1월부터 국내 판매가 시작됐으며, 전기차 모델도 곧 출시될 예정이다.
뿐만 아니라 최근 디젤 게이트로 곤혹을 치르고 있는 폭스바겐은 지난 2월 300㎞ 이상 주행할 수 있는 차세대 e-골프(e-Golf)를 2018년에 출시할 계획이라고 발표했다.
또, 폭스바겐은 새로운 플랫폼까지 적용하여 2019년에는 500㎞ 이상을 달릴 수 있는 중소형 모델도 내보낼 계획이다. 폭스바겐은 지난 CES 2016에서 한 번 충전으로 600㎞를 달릴 수 있는 버드-e(BUDD-e) 모델을 공개한 바 있으며, 2020년까지 20개 이상의 전기차 모델을 시중에 내놓을 것으로 알려져 있다.
한편 폭스바겐의 디젤 게이트 이후 기업은 물론 소비자들까지 친환경차에 대한 관심과 인식 수준이 높아진 것도 앞으로의 전기차 시장 성장에 긍정적 영향을 미칠 것으로 보인다.
또한 전기차의 높은 가격 형성에 있어 주요 요인이었던 전지의 가격 하락세도 이어질 것으로 보여, 향후 경쟁력을 갖춘 보급형 모델들의 출시도 가속될 전망이다.
전지의 지속적인 가격 하락은 기업 간 경쟁 및 규모의 경제에 따른 재료비와 생산 단가의 감소, 전지 구조 및 제어 시스템의 혁신, 중국 생산 확대 등에 주로 기인한다.
2005년 셀 기준으로 ㎾h당 1,500달러를 웃돌았던 전기차용 전지의 가격이 2015년에는 300~400달러로 급격히 떨어졌다. 2020년까지 연간 적어도 15~20% 수준의 하락세는 이어질 것이라는 예측이다. 올해 거래 가격이 이미 ㎾h당 150달러 수준까지 떨어졌다는 추측도 나올 정도다. 2020년경 ㎾h당 100달러 수준도 충분히 가능하리라는 전망이다.
기술 혁신에 따른 에너지밀도가 현재보다 2배 가량 높아질 것이라는 예측까지 고려한다면, 향후 5년 후 고가의 전지가 전기차 확산의 최대 난제라는 이야기는 더 이상 나오지 않을 것으로 보인다.
2. 전기차 및 관련 산업 생태계의 변화
전기차 확산이 가속되면서 전지 등 부품은 물론, 자동차 산업 생태계에서 다양한 변화를 목격할 수 있다. 충전 인프라에 대한 인식 변화도 눈여겨볼 필요가 있으며, 또한 움직이는 전원인 전기차의 특성을 활용한 사업모델들이 전력 및 에너지 산업에서 만들어질 것으로 예상된다.
(1) 부품 및 전기차
① 전지 지배력 확보 경쟁 가열
우선 전기차용 전지 시장이 급속도로 성장하면서 대형 기업 중심의 경쟁 구조 고착이 더욱 심화될 것으로 보인다. 자동차 기업들이 전지에 대한 이해가 깊어지면서 전지 기업들의 입지는 점진적으로 줄어들 가능성이 높다. 자동차 기업들이 파워트레인의 차별화를 위해서라도 전지 팩 및 모듈과 출력 제어의 최적화에 깊숙이 관여할 수 밖에 없기 때문이다.
극단적으로 전지 기업은 안전하고 고성능, 고용량의 저렴한 전지셀만 생산하면 될 수도 있다. 자본력까지 겸비한 LG화학, 파나소닉, 삼성SDI, BYD 등 기존 전지 시장의 강자들이 고객과의 관계를 바탕으로 기술 및 시장의 변화에 발 빠르게 대응할 것이다.
또한 자동차 기업이 제휴 또는 직접 생산을 통해 전지 사업에 참여하는 모습도 충분히 가능하다. 따라서 BYD나 테슬라처럼 직접 2차전지를 내재화하는 방향으로 가는 기업들의 행보에 주목할 필요가 있다. 단순히 전지의 가격 하락과 교섭력 강화 차원을 넘어서는 적극적인 움직임이기 때문이다.
일례로 지난 3월 초 독일의 다임러는 메르세데스 벤츠 브랜드의 전기차용 전지를 생산하기 위해 전지 자회사인 도이치 아큐모티브(Deutsche Accumotive)에 5억 유로를 투자하기로 발표했는데, 이 투자로 3배로 늘어난 생산 설비는 내년 여름부터 가동할 계획이다.
또, 다임러는 2009년 설립된 도이치 아큐모티브에 2014년 이미 약 1억 유로를 투자했었다. 전기차 라인업을 강화하고 있는 다임러의 이사회 의장이자 메르세데스 벤츠의 대표인 디터 제체(Dieter Zetsche)는 전기차 시대를 앞당기기 위해 배출가스 제로 자동차의 핵심 부품인 고성능 전지에 대한 투자를 지속할 것이라 했다.
한편 전기차용 차세대 전지 솔루션의 등장도 장기적인 관점에서 예의주시해야 한다. 현재 주력인 리튬이온 전지는 앞으로 10년 후면 에너지밀도의 이론적 한계치인 약 800Wh/L에 도달할 것이라는 예측이 우세한 가운데, 액체 전해질을 사용하지 않는 전고체전지, 리튬 금속 등 다양한 솔루션의 개발이 시도되고 있으며, 기존 기업들은 물론, 수많은 기술 벤처들의 개발 경쟁이 갈수록 치열해질 전망이다. 현재의 전기차 주행거리 문제를 획기적으로 개선할 수 있는 해결책은 전기차 기업 뿐만 아니라 전지 기업 입장에서도 생태계의 주도권과 직결되기 때문으로 분석된다.
② 공생 통한 부품 생태계 확장
하지만 100년 이상 동안 견고하게 자리 잡은 자동차 부품 생태계가 순식간에 새롭게 재편될 것이라고는 기대하기 어렵다. 이미 델파이(Delphi), 덴소(Denso), 보쉬(Bosch), 콘티넨탈(Continental) 등 이른바 세계 일류(Tier 1)부품 기업들이 건재한 상황이고, 이들도 자동차 기업들과 협력하면서 전기차의 파워트레인 및 시스템과 관련된 각종 모듈, 소프트웨어 등에 깊숙하게 관여하고 있다.
기존의 전기차 특화 솔루션에서 광범위한 적용이 가능한 부품이나 모듈, 지능형 솔루션 등 영역에서 독보적인 기업들이 등장하더라도 기존 생태계와 공생 관계를 만들 가능성이 높다. 자동차의 기본적인 기능과 성숙 수준을 고려할 때, 전기차 부품 산업은 기존 자동차와 별개의 독립적인 생태계보다는 기존 전장 부품 영역의 확장된 형태로 성장할 가능성이 클 것이며, 기존 부품과 공유할 수 있는 부분이 여전히 많은 데다 전기차 역시 기존 부품 기업들이 내주고 싶지 않은 주요 테마이기 때문이다.
③ 전지 재활용 활성화
한편 전기차의 연료탱크로써 수명을 다한 전지를 재활용하는 시장이 함께 성장할 것으로 예상된다. 5~10년을 굴린 전기차의 전지는 많게는 70~80%의 용량을 다시 쓸 수 있는데, 전기차용이었던 전지가 대용량 전력 저장이나 비상용 전원 등 전기차 외의 다른 용도로 새로운 삶을 이어가는 것이다.
분산형 전력 체계 및 신재생에너지원의 확산과 신흥국의 전력 인프라 구축, 비상 및 보조 전원 확산 등으로 재활용 전지에 대한 수요 기반은 비교적 탄탄하다. 신생 기업인 Spiers New Technologies는 이러한 수요를 미리 간파하고, 전지의 상태를 효과적으로 진단, 분석하는 기술을 바탕으로 전지 재활용 사업에 뛰어들었다. 다 쓴 전지를 전기차용으로 다시 활용하려면 셀, 팩, 모듈 수준에서 분류하는 작업이 가장 중요한데, 동사는 이 점을 공략하고 있다.
하지만 일부에서는 아직 처리 비용이 높아 경제성이 떨어질 것이라는 시각도 있지만, 대량으로 쏟아져 나오는 전지를 분류, 재가공 및 처리하고, 용도 변경하는 사업은 자원 재활용이라는 측면에서 꼭 필요한 영역이 될 것이다.
④ 새로운 자동차 기업 유형의 증가
전기차 전문 자동차 기업들의 등장도 충분히 예고된다. 기존의 자동차 산업 저변을 십분 활용하면서도 독특한 디자인과 가치를 내세운 기업들이 증가함으로써 자동차에 대한 경험과 기술을 가진 조직과 다 쓴 전기차용 전지가 새로운 용도로 재활용 될 것이다.
또한 기업들이 획기적 디자인과 사업모델을 들고 전기차 시장에 뛰어드는 사례도 많이 볼 수 있을 것으로 예상된다. 이 기업들에 있어 효율적인 부품 네트워크와 생산, 판매 체계를 만들어내야 하는 것은 기본 전제다. 앞서 우리는 이미 테슬라 사례를 접했다. 최고급 편의 사양에 운전 성능은 물론, 유려한 디자인까지 결합한 테슬라는 럭셔리급 자동차의 새로운 장을 열었다고 할 수 있다.
더불어 충전 인프라를 직접 구축하면서 자사 모델 구매자에 남다른 가치를 부여하고 있다. 지난 1월 CES 2016에서 신생 전기차 기업인 패러데이 퓨처(Faraday Future)는 신개념 스포츠 세단인 FFZERO1을 발표했다. 지난해 12월에 이미 10억 달러를 투자해 생산 라인을 네바다에 구축하겠다고 공언했으며, 패러데이 퓨처가 또 다른 테슬라 사례를 만들면서 견고한 공급사슬 생태계에서 살아온 기존 자동차 기업의 통념을 깰 수도 있다.
한편, IT기업들의 자동차 사업 진출도 유심히 살펴볼 필요가 있다. 자율주행, 커넥티드카(Connected Car) 등 지능형 기술의 진화가 결합될 경우 전기차는 물론 내연기관에서도 기존에는 없던 새로운 가치가 만들어질 수 있을 것이다.
또한 테슬라의 오토파일럿(Autopilot) 기능 등 초보적인 자율주행 기술이 이미 적용되기 시작했다. TV 광고에서도 자율주행 영상을 심심찮게 접할 수 있다. 전기차에 자율주행 기술이 접목될 경우 주행거리에 대한 불안감이 한층 완화될 것인데, 이는 비용이나 시간 측면에서 최적의 경로와 속도를 예측하고 충전 네트워크에도 알아서 접속할 수 있기 때문이다.
그리고 자율주행 기술로 말미암아 운전하기 어려웠던 청소년이나 노년층, 혹은 신체적 장애를 가진 사람들까지 자동차를 소비할 수 있게 된다. 이러한 지능형 제어 기술의 적용은 전기차가 지금처럼 일부 지식인이나 기관 중심에서 일반 대중으로 성장 저변을 빠르게 확대하는 데 일조할 수 있다.
다소 이르긴 하지만 운행 자동차 간 혹은 클라우드와의 통신에 기반한 안전하고 재미있는 자동차에 대한 기대도 높아지고 있다.
따라서 애플, 구글 등 IT기업들이 자동차 시장에 참여하려는 상황이 시사하는 바가 크다. 자동차의 가치를 재정의하고 산업의 판도를 뒤흔들 날도 그리 멀지 않은 것으로 보인다.
(2) 충전 인프라
① 충전 인프라에 대한 인식 변화
전기차의 성장은 충전 인프라의 확산을 수반한다. 전기차의 확산으로 인해 충전 인프라에 있어 닭이 먼저냐 달걀이 먼저냐의 이슈가 수그러들 가능성이 높다. 다만 충전 인프라에 대한 투자 분담이 남을 뿐이다. 정부, 전력 서비스 기업, 자동차 기업 등이 서로 협력 혹은 경쟁하면서 충전 표준은 물론, 충전 네트워크 구축에도 활발하다. 각 지역의 전기차 충전 인프라 구축 계획을 종합해보면, 북미, 유럽, 아시아 등 주요 지역에서 2014년 기준 약 100만 기의 충전기가 보급됐으나, 2020년경이면 누적 1,200만 기를 넘어설 것으로 보인다(IHS Automotive, 2015년 5월).
또한 지난해 11월 발표한 ‘전기차 충전 기초시설 발전 지침(2015~2020)’에 따르면, 중국은 2020년까지 총 480만 기의 충전 설비를 구축할 계획으로, 주택 등 개인전용 430만 기, 공공으로 50만 기를 목표로 한다. 2014년 말 기준으로 78개의 충전소에 3만 기를 갓 넘었던 것에 비하면 가히 공격적인 목표라 할 수 있다.
한편 중국 정부는 2020년이면 승용차가 430만대, 버스 20만 대, 택시 30만 대 등 총 500만 대의 전기차가 굴러다닐 것으로 예상되며, 잘 짜여진 충전 인프라가 전기차 성장을 부추길 수 있을 것으로 기대된다.
충전 인프라의 부족 자체가 전기차 확산의 결정적 제약 요인은 더 이상 아닐 수도 있다. 하지만 현재 기술로는 주유소 급유보다 전기차 충전 시간이 적어도 5배 이상 걸린다.
일각에서는 기존 주유소 네트워크에 익숙하면서도 전기차를 사용해보지 않은 경우에 한해 나오는 불편함이라 일축하기도 한다. 실제 미국 소비자들을 대상으로 한 서베이 결과 급속 충전 인프라의 필요성에 대해 중립적이라는 결과가 나와 주목할 만하다.
전기차 사용자 대부분이 집에서 충전하는 것이 편리하고 하루 이동 거리도 일회 충전 시 주행 거리 내에 들어온다는 것이다. 소비자들이 굳이 공용의 급속 충전소를 찾아 헤매는 일이 드물다는 이야기다.
물론 활동 지역을 넘어 장거리 이동을 할 때는 곳곳에 마련된 급속 충전 네트워크가 필요하지만, 전기 구동을 할 수 없는 경우 내연기관으로 주행거리를 늘리는 PHEV는 충전 인프라 문제가 순수전기차에 비해 적다. 필요 시 기존의 주유소를 찾아 이용만 하면 되는 것이다. 미국의 한 볼트 운전자는 지난 3년 동안 단 다섯 번만 주유소를 들렀다고 할 정도다.
② 다양한 충전 방식의 경쟁과 공존
무선충전 방식과 전지 교환 방식 등 다양한 방식을 병행할 수 있다는 점도 소비자의 편의성 측면에서 고려할 필요가 있다. 비록 전지 교환 방식을 선도했던 벤처인 베터 플레이스(Better Place)가 2013년 파산했음에도 불구하고 전지 교체 모델이 완전히 폐기되지는 않았다.
지난 3월 초 국내 기업인 TGM은 제주도에서 운행될 전지 교환 방식을 사용하는 전기버스 2대를 출고했다. 일반 승용차에서는 논란이 될 수 있겠지만 노선버스 등에서는 전지 교환 방식이 효율적일 수 있다.
또, 미국의 플러그리스 파워(Plugless Power)는 독자적인 자기유도방식의 무선충전 시스템을 2013년부터 닛산 리프용과 쉐보레 볼트용으로 제공해 왔다. 동사는 최근 7.2㎾급으로 1시간 충전에 32㎞를 추가 주행할 수 있는 테슬라 모델 S의 무선충전 시스템을 4월부터 제공할 계획이다. 이 외에 퀄컴(Qualcomm)도 2015년부터 헤일로(Halo)라는 무선충전 시스템으로 시장에 뛰어들었다.
또한 전기차가 확산되면서 소비자들의 편의성 및 행동 특성, 충전 공간, 충전 방식의 비용과 경제성 등 다양한 관점을 고려한 해결책이 마련될 것으로 보인다. 전기차 소비자들이 기존 주유소 네트워크에 필적할 편리한 경험을 할 수 있게 되면 전기차 대중화는 더욱 가속될 전망이다.
(3) 전력 및 에너지 산업
① 전기차, 신규 수익원으로 부상
전기차는 전력 서비스 사업자에게 새로운 수익원이 될 수 있다. 도로변이나 주택, 대형 마트, 백화점 등 상업용 빌딩, 공공 기관 등에 설치된 충전기가 소비자와 전력 공급자 사이의 연결 채널이 된다.
전력 서비스 기업들은 전력망 전체의 안정성을 고려하면서 효과적으로 전기차 충전을 모니터링하고, 때에 따라서는 제어, 관리할 수 있는 체계를 갖추어야 할 것이다. 전력 수요가 높거나 수급이 불안정할 때 충전 수요가 일시에 몰릴 경우 망 전체에 심각한 피해를 줄 수 있기 때문이다.
한번 충전에 필요한 전력량이 전기차 모델에 따라 적게는 10㎾h, 많게는 100㎾h까지 육박한다. 문제는 충전 전력의 크기인데, 충전기에 따라 적게는 3~7㎾, 많게는 50~100㎾의 전력 수요를 유발시킨다.
아울러 전기차가 수익원으로 자리 잡기 위해서는 효율적인 전력망 운영 차원에서 전기차 충전에 따른 별도의 요금 및 관리 체계도 만들어져야 한다. 이 또한 기술적으로 그리 어려운 일은 아니며, 계절별, 시간대별, 완속 혹은 급속의 충전 방식, 전력생산 원가와 연동하는 형태 등 다양한 요금 체계를 설계할 수 있다. 심야 등 전력 수요가 적은 특정 시간대에 낮은 가격으로 충전할 수 있는 Off-peak 충전 요금제가 한 예이다.
이미 국내는 전기차 충전에 대한 요금 체계의 기본적 형태가 갖춰줘 있다.
미국의 경우 SDG&E, PEPCO, DTE Energy 등 주요 전력 서비스 기업들이 수년 전부터 전기차 충전 관련 요금제를 제공하고 있으며, 독일의 RWE, 도쿄전력 등은 자동차 및 설비 기업들과 협력하여 충전 인프라 자체의 구축과 함께 시스템 관리 및 요금 체계 구축에도 심혈을 기울이고 있다. 이들은 전기차 확산에 대비해 소비자들의 비용 절감을 지원함과 동시에 전력망의 안정성 제고를 위해 효과적인 요금 체계를 고민하고 있다.
② 소비자의 생산 참여 확대
전기차는 에너지를 소비하는 존재만이 아니다. 전력산업에서는 ‘전기차 Integration’이 ‘분산형 신재생에너지 Integration’과 함께 지속적인 키워드로 강조되고 있다. 전기차에 저장된 전기는 전력망 자체의 안정성을 위해 활용할 수 있는데, 전기차는 움직이는 분산형 전원이기 때문이다.
전력망에 이상이 생길 경우 비상전원용으로도 활용할 수 있고, 나아가 일정 지역의 수급이 불안정해질 경우 연결된 전기차로부터 전력 서비스 기업이 전력을 사서 공급할 수 있다. 소규모의 가상 피크발전소 개념으로, 다수의 전기차로부터 일시에 전력을 뽑아 전력망에 공급하는 것이다. 이미 에너지저장장치(ESS)가 전력 공급원으로서 제도적으로 인정받기 시작했으며, 단독으로 혹은 태양광이나 풍력 등 신재생에너지원과 결합하여 전력망의 안정화에 활용하는 사례가 빠르게 늘고 있다.
또 전기차의 전지를 통해 값쌀 때 전기를 저장했다가 비쌀 때 팔아 차익을 남길 수도 있다. 이미 지역에 따라서는 이웃 간 전력 거래도 개방하고 있으며, 제도나 기술적인 문제보다는 전기차를 활용한 전력 수급의 양과 저변이 얼마만큼 확대되느냐가 관건으로 보인다. 전기차의 대중화가 열리면서 충분히 가능한 사업 형태라 사료된다.
3. 맺음말
대중적인 전기차 시장의 개화는 볼트, 모델 3, 차세대 리프 등 모델 간 경쟁이 격화되면서 본격적으로 이루어질 것으로 기대된다. 정부의 지원 및 보급 정책에 힘입어 빠르게 성장해 온 전기차 시장의 중심이 이제는 정부나 공급자 중심에서 소비자로 전환되는 모습이다.
소비자가 선택할 수 있는 모델도 4인승에서 SUV, 미니밴에 이르기까지 더욱 다양해지고 있다. 무엇보다 높은 가격과 주행거리 이슈가 해결 국면으로 접어들기 시작했다는 점에 주목할 필요가 있다. 향후 전기차 시장이 확산되면서 전지를 비롯한 전기차 부품, 충전 인프라, 전력 산업 등에 이르기까지 다양한 변화가 현실로 다가올 것이다.
또한 국내의 경우 2016년 한 해 PHEV 3천 대를 포함해 총 1만 천 대의 전기차 보급을 계획하고 있다. 작년의 2배 수준으로 현대차의 전기차 라인업 강화도 전기차 확산에 기여할 전망이다.
그러나 아직은 전지를 제외하고는 글로벌 경쟁력을 갖춘 전기차 관련 사업을 찾아보기가 어렵다. 지능형 IT의 융합, 국내 자동차 부품 생태계에 기반한 혁신, 전력 관련 에너지신산업 육성 등 활용할 수 있는 재료들은 많다.
늦은 감이 없진 않지만, 정부와 국내 관련 기업들은 전기차 및 관련 시장의 변화를 적극적으로 활용하려는 노력을 배가해야 할 것으로 보인다.
※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 전기차, 대중화에 ‘부릉부릉’ 시동 걸다
