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전 세계적인 신재생에너지 열풍… 미국 배터리 시장 흔들다
IT산업을 넘어 전기차·ESS 등 에너지 산업의 핵심 부품, 리튬이온 배터리

[인더스트리뉴스 정형우 기자] 리튬이온 배터리(Lithium-ion Battery)는 지금껏 IT산업의 에너지 고용량, 경량화, 소형화 수요에 부합하여 휴대폰, 노트북, 카메라 등에 널리 사용되고 있다.

최근에는 RE100 등 전 세계적인 탈탄소화 운동 및 세계 각국의 신재생에너지 정책을 통해 전기차를 중심으로 자동차용 수요가 급증하고 있고, 신재생에너지 보급의 극대화를 위해 필수적인 에너지저장시스템(Energy Storage System, ESS) 산업에서도 리튬이온 배터리 활용이 늘어남에 따라 시장의 폭발적 확대가 예상된다.

전 세계는 물론 북미 역시 4차산업 및 전기차, ESS 산업 등에 리튬이온 배터리 활용이 늘어남에 따라 시장 확대가 예상된다. [사진=dreamstime]

시장조사기관 IBIS World에 따르면 세계 리튬 배터리 시장 규모는 2017년 9억 200만 달러에서 2018년 49억 달러 수준으로 5배 이상 성장했고, Allied Market Research에 따르면 북미에서는 2018년에서 2025년 사이 연평균성장률 17.7% 수준을 보일 것으로 전망했다.

그중 자체 발열량이 낮은 리튬 니켈 망간 코발트 배터리는 전기차용으로 선호되는 배터리이고, 리튬 인산철 배터리는 안정적인 재충전 가능 배터리로 전기자전거, 전기 스케이트보드 등 소형 운송 장치에 높은 인기를 얻고 있다.

기후변화에 대한 관심, 리튬이온 배터리 수요 증가로 이어져

통계전문기관 Statista에 따르면 2030년 전기차에 사용되는 리튬이온 배터리에 대한 예상 시장 수요는 시간당 1,559GW에 이를 것으로 예상했다.

미국 실리콘밸리 김경민 무역관은 “리튬이온 배터리에 대한 시장 전망은 조사기관마다 조금씩 다르게 예상하고 있으나 대부분 큰 성장률을 보일 것이라는 공통점이 있다”며, “시장조사기관 TechNavio에서는 글로벌 전기차 리튬이온 배터리 시장은 2018년에서 2022년 사이 연평균성장률 22%를 보일 전망이라고 했다”고 말했다.

또한 “리튬이온 배터리는 전기차뿐만 아니라 ESS에서도 수요를 확대하고 있는데, 테슬라는 배터리 설비를 기반으로 솔라시티(SolarCity)를 인수하여 ESS 사업에 진입했다”고 덧붙였다.

전기차 수요가 확대되는 이유에는 2015년 폭스바겐의 디젤게이트 사건 발생 이후로 파리기후협약이 채택되고 많은 국가들이 친환경자동차 정책을 고려하게 되는 분위기가 조성되면서 전기자동차 개발이 활성화되고 판매가 증가하는 요인으로 작용했다.

김 무역관은 “전기차 제조비용의 대부분은 배터리와 관련돼 있는데, 배터리 제조원가가 낮아짐에 따라 전기차 제조비용이 크게 감소되면서 시장 성장을 주도할 것”이라며, “2017년 전세계 전기자동차의 판매량은 440만대로 전년대비 33.6% 증가가 예상되고, 2020년에는 연간 34.8%씩 증가해 1,000만대를 넘어설 것으로 전망되는 등 전기차 시장의 발전은 리튬이온 배터리 시장의 성장을 가져오는 핵심 요소에 해당한다”고 설명했다.

2017~2030년까지 전기차에 사용되는 리튬 이온 배터리에 대한 시장 수요 예측치 (단위: 기가와트/h)

더불어 ESS와 직접적 연관이 있는 태양광발전의 경우, 국내만 하더라도 올해 보급 목표가 1.63GW였는데 상반기에 1.64GW로 초과 달성하는 등 빠르게 공급되고 있는 모습이다. 세계적인 추세도 마찬가지로 미국 내 ESS 확대는 리튬이온 배터리 시장 확대의 원동력이 될 것으로 보인다.

미국의 리튬 배터리 수입량 늘어나

Global Trade Atlas의 수입통계(HS Code 850760기준)에 의하면 2019년 미국에서 리튬이온 배터리는 중국에서의 수입이 7억2,465만 달러로 가장 많았으며 이외에도 한국, 일본, 대만, 베트남, 싱가포르, 말레이시아 등 아시아 제품의 수입 점유율이 비교적 높은 것으로 밝혀졌다.

김 무역관은 “중국의 경우, 심각한 환경오염 문제를 해결하고자 하는 정부 주도의 강력한 친환경차 보급정책으로 내수가 활발하고 주요 기업인 BYD, CATL 등의 선전으로 미국 시장의 2019년 점유율이 절반 이상인 약 52.22%에 이른다”고 전했다.

IBIS World는 중국은 인건비가 낮아 리튬 배터리와 같이 가격 민감 품목 생산에 유리한 측면이 있고, 일본의 경우 자동차 제조의 높은 수준으로 리튬이온 배터리 연구 개발에 막대한 투자를 진행한 결과라고 분석했다.

또한 김 무역관은 “한국은 2위 수입대상국으로 2019년 기준 약 2억7,949만 달러 규모의 리튬이온 배터리를 미국으로 수출해 전년대비 3.60%의 수출 증가를 보였다”며, “한국에서 리튬이온 배터리를 생산하는 회사는 LG화학, 삼성SDI, SK이노베이션 등으로 2018년 글로벌 자동차 기업으로부터 신규 수주한 금액만 110조원에 달한다고 알려져 있다”고 말했다.

테슬라는 배터리 설비를 기반으로 솔라시티(SolarCity)를 인수하여 ESS 사업에 진입했다. [사진=테슬라]

미국 전력 업체의 보수적 측면, 한국 업체에게 유리하게 작용할 수 있어

미국 내에서의 배터리 개발도 지속적으로 이뤄지는 모양새다. 테슬라는 파나소닉과 협력하여 네바다 주에 기가팩토리를 건설하고 모델3에 들어가는 배터리를 생산 중에 있다. 최근 배터리 업체 맥스웰(Maxwell)을 인수한 테슬라는 자체 배터리 기술을 연구하는 등 새로운 리튬이온 배터리 설계와 대량 생산을 위한 시스템 구축을 위해 노력하고 있다고 알려졌다.

더불어 코트라에 따르면, 국내 배터리 3사를 비롯해 중국의 CATL, BYD, 일본의 파나소닉 등 글로벌 기업들은 생산능력 확대를 통한 규모의 경제를 달성하여 진입장벽을 구축하려고 애쓰고 있으며, 이외에도 배터리 업체와 자동차 기업 간 긴밀한 협력관계가 이루어지고 있는 것으로 파악된다.

김 무역관은 “리튬이온 배터리 산업은 전기자동차, ESS를 비롯하여 로봇산업에 이르는 다양한 응용분야의 핵심기술로 활용되고 있기에 시장은 점점 확대될 것으로 보인다. 리튬이온 배터리 시장의 새로운 수요 창출 속도는 가격 하락에 따라 결정될 것이지만, 미국 시장에서는 고기능화, 고용량화 등 기술 향상을 바탕으로 해야 할 것”이라며, “미국 ESS 수요를 담당하는 전력 업체들이 리튬이온 배터리 업체들을 선정할 때 보수적으로 접근하기 때문에 원가 및 품질 혁신을 이룬 한국 관련 업체들이 유리한 측면이 있다“고 언급했다.

아울러 “리튬이온 배터리의 최대 수요처는 전기차산업이 될 전망”이라는 김 무역관은 “전기차산업의 발전으로 앞으로 더욱 수요가 증가할 것으로 보이며, 심각한 환경오염 문제를 개선하기 위해 중국 정부가 펼친 친환경차 보급 정책이 중국 전기차산업과 리튬이온 배터리산업의 부흥을 가져온 것처럼, 정부 주도의 전기차 정책 개선과 인프라 확충에 힘쓴다면 국내 전기차산업뿐만 아니라 배터리산업까지도 성장할 수 있을 것”이라고 말했다.

[정형우 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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