테슬러 새 차를 2천 중반에 살 수 있다고?
2023년, LFP 배터리와 중국 시장이 가져온 변화
안녕하세요. 영어 논문 해석하고 정리하는 Summer입니다. 이번 글은 전기차에 관련된 세 번 째 글로, 최근 전기차 시장에 대해 알아보겠습니다. 전기차를 이해하기 위한 간단한 개념들은 앞의 두 포스팅에서 확인하실 수 있습니다.
전기차 구조와 충전방식 : https://brunch.co.kr/@29ebb58190554d2/13
전기차의 양극재와 음극재 : https://brunch.co.kr/@29ebb58190554d2/15
바야흐로 현재는 전기차 열풍이죠. 거리에서도 전기차의 카리스마 있는 주행 소리가 시간이 갈 수록 더 자주 들리는 거 같습니다. 여러 국가에서도 대중교통인 버스를 전기차 또는 하이브리드로 교체하고, 보조금까지 주면서 국민들에게 전기차 구매를 유도합니다. 그럼에도 불구하고 아직 내연기관 자동차가 시장에서 우세하죠. 왜일까요?
다양한 이유가 있겠지만, 그 중에서도 가장 큰 요인은 엔진 자동차보다 비교적 비싼 가격과 짧은 주행 거리입니다. 전기차 자체도 가격이 비싸지만 최근 인상된 전기요금으로 인해 소비자들은 더욱 망설이고 있습니다. 또한 전기차는 장거리 운행에 있어서는 아직 연구가 더 필요한 상황입니다.
하지만 꾸준한 연구로 인해 전기차의 주행거리와 안정성은 점점 개선되고 있으며 앞으로도 두고 볼만 합니다. 그렇다면 이제 가격이 관건이겠죠? 전기차와 내연기관차의 가격을 비교해보기 위해 예를 들어보겠습니다. 2021년도에 테슬러의 모델3 차량은 약 6천만 원에 판매된 반면 한국자동차산업협회의 자료에 따르면 2021년에 가장 잘 팔린 승용차 1위는 현대 그랜져로, 약 3000~4000만원에 판매되어 가격 경쟁력에 있어선 전기차가 확실히 열세였습니다.
그러나
2023년 1월에 출시된 테슬러 모델Y를 보조금 없이는 5천만 원 중반에 구매가 가능하며, 테슬러의 모델3 차량은 대략 3천만 원 중반에 구매할 수 있습니다. 나아가 '김승현 안피디의 스포일러' 유튜버의 한 영상에 따르면 보조금을 고려하면 2천만 원 중반에 구매가 가능하다고 합니다. 이처럼 지속적인 물가 상승 분위기와 여태까지 계속 값이 올라가던 테슬러의 신제품들을 고려해보면 최근 전기차 가격이 예전보다는 많이 저렴해진 것을 확인할 수 있습니다.
모든 물가가 오르는 시대에 어떻게 이게 가능한 걸까요? 그건 바로 LFP 배터리와 중국 시장 떄문입니다. 해당 글에서는 중국 시장이 전기차 산업에 가져온 변화에 대해 알아보며 그 주요 원인인 LFP 배터리에 대해 알아보겠습니다.
1. 전기차 춘추전국시대, 중국의 전기차 산업 상황
이미지 출처 : '김승현 안피디의 스포일러' 유튜브BYD&SNE리서치의 2022년 글로벌 전기차 판매량 조사에 따르면 상위 10개 기업 중 3개가 중국 기업이며 중국의 BYD기업이 187만대 판매를 달성해 테슬러와 56만대의 격차를 보이며 1위를 차지했습니다. 그리고 중국 내에서도 여러 기업에서 전기차를 만들어 내며 경쟁력을 높이고 있는 상황입니다. 또한 중국은 몇 년 전부터 삼원계 배터리보다 저렴한 LFP 배터리를 사용하며 비교적 저렴하게 판매하고 있었습니다. 이에 맞춰 테슬러는 중국 시장을 점령하기 위해 그들과 경쟁할 수 있을 정도로 가격을 대폭 낮췄으며, 그에 따라 전세계적으로도 가격을 낮춰 현재는 테슬러를 좀 더 저렴한 가격에 살 수 있습니다. 이렇게 전기차 산업에서 우위를 차지하는 테슬러가 가격을 낮추면 다른 기업들도 경쟁하기 위해 따라 낮출 수밖에 없으며 결국 전기차 가격은 전체적으로 인하됩니다.
2. LFP 배터리가 뭔데?
이미지 출처 : Visual capitalistLFP배터리는 삼원계 배터리처럼 리튬 이온 배터리의 유형 중 하나입니다. 리튬+인산+철로 이루어져있으며 삼원계배터리와 다른 5가지 특징을 가지고 있습니다.
(1) 안정성
LFP 배터리는 과열 및 화재 위험이 낮은 가장 안전한 리튬이온 배터리로 평가되고 있습니다. 위의 사진을 보시면 왼쪽의 NCM 배터리의 양극재는 층상구조를 가지고 있어 방전 시 층 사이사이에 저장된 리튬이온이 빠져나가면 빈공간이 생기게 되어 구조가 불안정해지는 문제가 있습니다. 하지만 오른쪽의 LFP배터리 구조를 보면 리튬이온이 빠져나가 빈 공간이 발생해도 구조적으로 안전한 형태를 유지하여 화재위험성이 낮습니다.
(2) 수명
LFP 배터리는 삼원계배터리보다 용량 소실이 적은 재료이기 때문에 수명이 더 길다는 장점이 있습니다.
(3) 비용
LFP 배터리에 주로 사용되는 양극재는 철과 인산염이며 삼원계 배터리에 사용되는 니켈, 코발트, 망간 원자재보다 쉽게 구할 수 있기 때문에 비교적 저렴합니다. 특히나 코발트는 희소금속이기 때문에 삼원계 배터리의 가격이 높을 수밖에 없습니다. 이 비용적 장점으로 인해 중국은 LFP 배터리를 채택해 가격 경쟁력을 확보할 수 있었으며 테슬러 또한 이에 맞춰 LFP 배터리를 사용하기 시작했습니다.
(4) 환경
LFP 배터리는 독성이 없으며 코발트나 니켈 같은 유해한 중금속을 포함하지 않기 때문에 환경적입니다. 또한 니켈은 채굴과정에서 환경 피해를 야기하기 때문에 때에 따라 가격변동성이 있기도 하며 코발트는 채굴과정에서 노동 착취 문제가 불거지기도 했습니다.
(5) 무게
같은 거리를 달리게 만들기 위해서는 LFP배터리는 삼원계보다 훨씬 더 무거울 수밖에 없으며, 같은 무게로 만들려면 LFP의 주행거리가 현저히 짧아집니다. 그 이유는 배터리의 구성 광물에서 찾을 수 있습니다. LFP 배터리는 삼원계 배터리에 쓰이는 니켈, 코발트, 망간보다 훨씬 무거운 인산철을 사용하기 때문입니다.
3. 전기차 산업의 분위기와 우리나라
이미지 출처: 블로그 '경제적 자유를 위하여'이와 같은 장단점이 있음에도 불구하고 현재 중국 시장에서 제일 잘 나가는 기업 BYD에서 100% 모든 차를 LFP 배터리를 사용하여 단가를 낮췄기 때문에 다른 기업들도 따라가는 것입니다. LFP배터리는 근본적으로 무겁기 때문에 현재 시장에서 가장 많이 쓰이는 삼원계 배터리의 에너지 밀도를 따라갈 수 없었습니다. 하지만 꼭 장거리 주행을 할 필요가 없는 차량은 LFP 배터리를 써도 문제가 되지 않기 때문에 표준 거리 전기차들을 대상으로 LFP 배터리 사용을 사용하는 분위기 입니다.
반면 일부 전문가들과 소비자들은 대다수의 사람들이 LFP배터리를 너무 긍정적으로만 보고있는 부분을 지적하기도 합니다. 일부는 LFP 배터리는 그저 거쳐가는 단계일 뿐이며 배터리 산업의 종착지가 되어서는 안 된다는 의견을 보이며, LFP 배터리에서 더 나아가 다른 소재 연구에도 꾸준한 노력을 기울이고 기존 삼원계 배터리의 기능을 더 향상시켜야 한다고 보기도 합니다.
우리나라는 삼원계 배터리를 주력으로 한 연구와 수출에 집중해 배터리 강국이 되었지만, 이제는 배터리 3사 ( LG 에너지 솔루션, SK이노베이션, 삼성SDI)는 시장의 흐름에 맞춰 연구 방향을 다각화한다고 합니다. 삼성 SDI는 국내 최초로 울산에 LFP 배터리 라인 공장을 구축 중이며 개발에 박차를 가할 것으로 보이며 더불어 전고차배터리 연구를 진행해 미래 배터리 연구에 투자한다고 합니다.
이렇게 앞으로도 전기차 시장은 지속 가능한 환경을 위하여 에너지 밀도가 높으면서도 안전하고, 가격 경쟁력이 있는 전기차를 위한 연구를 위해 노력할 것으로 보입니다.
[참고]
기사. Tech world. 무섭게 성장하고 있는 중국 전기차... 그 실체는?. 2023
유튜브. 김승현 안피디의 스포일러. 테슬러가 국내 반값 할인 선언하자 현대차까지 나타나고 있는 기이한 현상. 2023
기사. KBS뉴스. 살아남는 배터리가 강하다, LFP는 강하다. 2023
