본격적인 전기차 시대에 접어들면서 시장 경쟁은 더욱 치열해지고 있다. 작년에 글로벌에서 팔린 전기차는 약 980만 대 수준으로 거의 1,000만 대에 이르렀다. 올해는 1,500만 대 이상이 될 것으로 예상하고 있다.
전 세계 자동차 판매량이 8,000만 대 정도라고 생각하면 얼마나 빨리 전기차가 시장을 장악해가고 있는지 알 수 있다. 최근에는 전기차 완성도가 높아지면서 더욱 시장은 치열해지고 있고 훌륭한 전기차가 더욱 많아지고 있는 것은 소비자에게는 좋은 현상이다. 하지만 제작자들에게는 더욱 생존경쟁으로 몰리고 있다고 할 수 있다. 더욱이 테슬라의 경우 독보적인 위치의 전기차 혁신의 아이콘이었으나, 최근에는 경쟁력 높은 전기차가 다수 등장하면서 춘추전국시대로 접어드는 것이라고 볼 수 있다.
벌써 테슬라를 필두로 가격 인하 정책을 본격화하면서 이제는 전기차 가격이 가장 중요한 화두가 됐다. 원래 전기차는 아직 내연기관차에 비해 가격이 약 1.5~2배 정도 고가이어서 보조금 등으로 경쟁 여건을 맞추고 있는 상황이다, 아직은 시기 상조이었다고 할 수 있다.
그러나 최근 테슬라의 가격 인하 정책과 더불어 배터리 원자재의 안정된 공급과 가격 인하는 물론이고 전기차 전용 플랫폼을 통한 전기차 가격 인하 요건이 성숙해지면서 전기차 가격이 훨씬 빠르게 인하되고 있다. 얼마 전 뉴욕타임스에서는 올해 후반에 전기차와 내연기관차의 가격이 비슷해질 요소가 커지고 있다고 보도했다.
테슬라의 가격 인하 정책으로 글로벌 제작사들은 지속적으로 가격을 인하하고 있다. 물론 높은 영업이익률을 가진 테슬라는 약 20%의 가격을 인하해도 흑자 유지가 가능하나 다른 일반 글로벌 제작사들은 영업이익률이 약 5~6%에 불과해 낮출 수 있는 요소가 한정적이다.
그러나 포드도 전기차의 가격을 약 8.8% 인하하겠다고 발표했고, 다른 제작사들도 인하 정책에 동조하고 있다. 반면 GM 등은 동결을 선언했고, 현대차 그룹도 고민하고 있는 상황이다.
작년 현대차 그룹은 어느 해보다 높은 이익률로 고무돼 있는 부분도 프리미엄 브랜드의 선전과 친환경차 판매가 한몫을 하였다고 할 수 있다. 그러나 제작사 모두 전기차의 가격을 낮춘다면 가장 큰 경쟁력을 가질 것이라는 공식은 누구나 상황이 같다고 할 수 있다. 쉽지 않지만, 방법을 찾아야 한다는 것이다.
이른바 ‘반값 전기차’는 가능할까? 방법은 여러 가지로 나타나고 있다. 우선 고가의 리튬이온배터리를 가격이 저렴한 인산철배터리로 바꾸는 부분이다. 전기차의 가격 중 약 40%가 배터리 비용인 만큼 배터리 가격 인하는 중요한 포인트다. 당장 물론 인산철 배터리는 중국 CATL 등이 가장 큰 경쟁력을 갖고 있다.
중국 시장의 선점과 더불어 이제 본격적으로 글로벌 시장으로 발돋움하고 있는 배터리라 할 수 있다. 물론 에너지 밀도가 떨어지고 무게나 부피가 큰 한계가 있으나, 리튬이온배터리 대비 약 30% 낮은 가격이 무기다. 이에 발맞춰 포드가 먼저 중국산 인산철배터리 탑재를 공식화하였다. 물론 인산철배터리의 한계성을 높이기 위해 셀투팩(Cell to Pack) 공법 등 다양한 기술로 에너지 밀도를 높이는 방법도 병행하고 있다. 최근 포드가 그동안 배터리 동맹을 벌였던 SK온과의 사이가 벌어진 부분도 바로 중국산 인산철배터리를 사용하고 싶었기 때문이다. 모든 것이 전기차 가격 인하를 위한 포석이다.
테슬라는 가격 인하와 함께 최근 모델2 등 3,000만 대 초반대의 전기차 출시 등 더욱 강력한 가격 인하 드라이브를 걸고 있는 상황이다. 다른 전기차의 의지를 꺾고 다시 한번 독보적으로 성장하겠다는 계산이다.
하지만 미중간 경제 갈등이 커지고 있는 상황에서 전기차 가격을 낮추기 위하여 인산철배터리를 사용하는 것도 한계가 큰 상황이다. 배터리 가격이 낮은 만큼 에너지 밀도도 떨어져 일반 보급형 스탠더드 모델에 한정된다는 것이다. 아직은 전기차 전용 플랫폼에 의한 대량 생산에 한계가 있어서 생산 단가를 낮추는 것도 한계가 있다.
그 방법 중 미래 게임체인저라 하는 전고체 배터리도 있지만 대량 생산과 경제성을 확보하기 위해서는 2030년을 훌쩍 넘겨야 가능한 일이라고 할 수 있다. 아직은 요원하다는 것이다. 또 한 가지 방법은 게임체인저 기술로 언급되는 전기차 자동변속기 탑재라고 할 수 있다.
약 7년 전 필자가 처음 언급할 당시에 전기차 변속기가 왜 필요하냐고 반문했으나, 최근 포르쉐 타이칸 2단 변속기 탑재, 아우디 e트론 2단 변속기 탑재, 대만 고고로의 전기이륜차 2단 변속기 탑재가 이어져 양산형으로 판매되고 있다. 올해는 미국 이튼의 4단 변속기가 전기버스에 탑재될 예정이다.
전기차용 변속기를 탑재하면 단수가 높을수록 경제성이 뛰어나 같은 배터리로 주행거리 연장 30~50%가 나타나고 등판능력의 획기적 개선, 모터 등 각종 장치의 온도 유지 등으로 냉각장치가 필요 없는 1석 10조의 효과가 나타난다.
물론 전기차용 변속기 개발은 이제 시작이어서 글로벌 제작사가 덤벼든 상황이나 아직은 시간이 많이 필요하다. 그러나 지난 11년간 전기차용 변속기 개발에 뛰어든 국내 벤처기업이 전기이륜차용 7단 자동변속기를 세계에서 처음으로 소형으로 개발하는데 성공해 당장 올해 후반부터 동남아 시장의 대표 모델인 인도네시아에 5만 대를 공급한다는 것이다.
이미 지난 1년간 현지의 여러 기업에서 테스트를 진행해 완벽하고 놀라운 실적으로 자리매김해 글로벌 이륜차 시장부터 접수하기 시작했다. 이미 일반 전기차용 변속기로 응용하는 방법까지 개발했으나, 현실적으로 당장의 실적은 전기이륜차인 만큼 앞으로가 더욱 기대된다고 할 수 있다.
이런 변속기를 전기차에 응용할 경우 리튬이온배터리를 작은 용량 그대로 사용하면서 주행거리의 획기적 연장 등 다양한 장점으로 우리가 앞서 언급한 ‘반값 전기차’가 구현될 수 있다는 것이다. 전기차의 가격은 물론 무게가 낮아지면서 타이어 수명 연장, 모터 내구성 유지는 물론 기계식 주차장이나 정비용 리프트 유지, 아스팔트 수명 유지 등 다양한 인프라적 장점도 부각될 수 있다는 점이다.
더불어 꼭 기능이 떨어지는 중국산 인산철배터리를 사용하지 않아도 경쟁력 높은 우리의 전기차를 최고의 가성비로 만들 수 있다는 것이다. 초격차 기술을 보유한 국내 벤처기업이 글로벌 유니콘 기업으로 성장해 하루속히 글로벌 시장을 선점하길 바란다. 동시에 일반 전기차 석권도 가능하다고 할 수 있다.
김필수 (김필수 자동차연구소 소장, 대림대 교수)
