원가 절감에 주목하는 중국 전기차 배터리 시장

 

삼원계 배터리 중심으로 시장 수요 확대

배터리 생산 기업별 R&D 및 증설 투자 확대, 배터리 원가 절감이 업계 공통 관심사

 

 

신에너지차량용 배터리, 코로나 19를 극복하고 하반기 이후 회복세 뚜렷

2020년 상반기 기준 중국 동력 배터리 시장 규모는 전년 대비 16.10% 하락한 596억 위안 (한화 약 9조 8,000천억원)을 기록했다.

 

그러나 올해 10월 기준 전기차 동력 배터리 생산량은 총 9.9GWh로 전년 동월 대비 47.9%, 전월대비 14.5% 증가하였다.

 

2022년까지 향후 2년 간 전기차용 동력 배터리 시장 규모는 약 860억 위안 (한화 약 14조원)으로 확대 될 것으로 예상된다.

 

중국 자동차 동력 배터리 시장 규모

（단위: 억 위안）

자료: 초상은행연구원( 招商银行研究院 )

 

중국 자동차 동력 생산량 데이터 (2019-2020년 1~10월 비교치)

（단위: GWh）

자료: www.aqsiqauto.com

 

중국 자동차용 동력 배터리 시장 기업별 점유율

약 49.5%가 중국 로컬 기업 CATL에서 생산한 제품이며, 그 뒤를 이어 BYD(중국)와  LG화학(한국)이 각각 17.5%와 10.7%로 시장 점유율 2~3위를 차지하고 있는 것으로 나타났다.

 

특히 중국 내 생산되는 테슬라 모델 3 제품에 한국산 배터리 탑재가 증가하며 향후 한국산 배터리의 시장 점유율이 확대 될 것으로 기대된다.

 

신에너지 자동차 리튬 이온 배터리 기술 동향

 리튬인산철 배터리 VS 삼원계 배터리

구  분	리튬인산철배터리	삼원계배터리
양극재 (소재)	LFP를 양극재로 쓴 배터리 “철” 등 소재를 많이 사용	NCA(니켈,코발트,알류미늄), NCM(니켈,코발트,망간) 등 양극재에 비철금속이 포함된 배터리
에너지 밀도 (항속 거리)	低  (평균 100-300 km)	高 (평균 400-600 km)
제조 원가	낮음	높음
폭발 위험성	낮음	높음
주요 생산국	중국	한국, 일본 등

자료: KOTRA 항저우무역관 자체 정리

 

리튬 이온 배터리 생산에 사용되는 양극재 소재의 종류에 따라 크게 리튬인산철 배터리와 삼원계 배터리로 분류된다. 리튬인산철 배터리는 삼원계 배터리와 비교하여 외부 충격이나 온도변화에 폭발 가능성이 낮아 안정성이 높은 편이며, LFP 양극재 소재에 있어 비교적 저렴한 광물자원인 “철” 비중이 높아 생산 원가가 낮은 장점을 가지고 있다. 다만, 현재 기술로는 에너지 밀도에 있어서 삼원계 배터리에 현저히 미치지 못해 400km 이상의 항속거리를 확보하는데 어려움이 있다.

 

반면 삼원계 배터리는 높은 전압 플랫폼과 층상 결정구조로 구성되어 있어 에너지 밀도가 월등히 높으며 향후에 기술 개발을 통해 추가로 에너지 밀도를 높혀갈 가능성이 있다. 이에 따라 500km 이상의 항속거리를 요구하는 최신 전기차 모델에는 삼원계 소재 배터리가 탑재되는 경우가 많다.

 

 

원가 절감에 대한 업계 요구로 지속되는 리튬인산철 수요

향후에도 저렴한 생산 원가를 장점으로 LFP 양극재를 활용한 리튬인산철 배터리의 출하량은 당분간 꾸준한 수준을 유지 할 것으로 예상되며, 2021년 기준 리튬인산철 배터리의 예상출하량은 약 33~38GWh에 달할 것으로 전망된다.

 

기간 별 중국 승용차 출하량 대비 리튬인산철 배터리 장착 비중

（단위: %）

자료: 초상은행연구원 (招商银行研究院)

 

  배터리 기술의 메인은 여전히 삼원계 배터리

2020년 중국 공신부 1차 승용차 추천 목록(工信部第一批乘用车推荐目录)에 따르면 전체 전기차 생산량의 약 82%의 차종에 삼원계 배터리가 장착되어 있는 것으로 분석되었다. 

 

삼원계 배터리의 에너지 밀도 향상으로 항속거리가 점차 늘어날 뿐만 아니라 배터리 생산에 투입되는 원자재도 다변화되고 있어 생산 원가도 점차 낮아질 것으로 기대 된다. 2021년 기준, 삼원계 배터리의 설치량은 약 124.5GWh에 이를 전망이다.

 

삼원계 배터리 생산 원가 절감을 위한 기술 개발 박차

 최근 삼원계 배터리 소재 개발에 있어서 "高니켈화" 추세가 두드러진다. 코발트 등 고가의 비철금속 재료의 비중을 줄이고 니켈 함량을 높이며 기존에 NCM523(니켈-코발트-망간 비중 5:2:3)을 대체하여 NCM811 (니켈-코발트-망간 비중 8:1:1) 의 차용이 증가하고 있다.

 

NCM 811 양극재의 경우 1킬로와트시(kWh)당 양극재, 극판, 분리막 면적을 기존 대비 약 17% 줄일수 있을 뿐만 아니라 소재의 원가 비용이 NCM523에 비해 약 10%가량 줄어드는 장점이 있다.

 

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