[경영] 배터리도 구독하세요

수습부원 이시은

1. 여는 글

XaaS(Anything as a service)의 시대가 도래했다. 소유가 아닌 이용에 초점이 맞춰진 디지털 세상에서 모든 상품이 서비스화되고 있기 때문이다. 전기차 배터리도 예외는 아니다. 최근 전기차 시장이 급속도로 성장하면서 서비스형 배터리 ‘BaaS(Battery as a Service)’가 떠오르고 있다.

BaaS란 전기차 배터리 생산에 그치지 않고 사용 중인 배터리 관리와 잔량 측정, 수리, 리스에 이어 폐기 후 재사용·재활용 등 배터리 생애주기 전 영역을 담당하는 서비스 모델이다.[1] 배터리 활용도를 극대화함으로써 배터리 생산 및 판매 외에 추가적인 수익 창출이 가능하다. 또한 소비자 입장에서는 배터리를 구독해서 사용하기 때문에 초기 전기차 구입비용을 낮추고, 사용 시 발생하는 리스크도 줄일 수 있게 된다.

2. BaaS의 비즈니스 모델

BaaS의 비즈니스 모델은 크게 1) 배터리 리스, 2) 스와핑, 3) 배터리 리사이클링, 그리고 4) 유지관리로 나눌 수 있다. 네 가지 서비스 모델은 유기적으로 연결되어 배터리 선순환 생태계 구축을 가능케 한다. 또한 전기차 시장 성장에 방해가 되는 높은 차량 가격, 긴 충전 시간, 그리고 안전성 리스크에 대한 우려를 해결해주는 방안으로도 떠오르고 있어 전기차 대중화에 기여하고 있다.

그림1: BaaS 비즈니스 모델[2]

배터리 리스는 고객에게 배터리를 리스(대여) 형태로 제공하는 비즈니스 모델이다. 고객은 배터리가 없는 전기차를 구매하고, 차량 보유 기간 동안 매달 배터리 ‘구독료’를 지불한다. 전기차 배터리는 전체 차량 가격에 약 40%를 차지하는 고가 부품이다.[3] 따라서 배터리 리스로 전기차를 구매하면 고객 입장에서는 전기차 초기 구입비용을 낮추는 효과를 누릴 수 있다. 최근 현대차는 전기차 배터리 리스 사업 실증에 나서고 있다. 사업이 상용화되면 소비자는 4,700만원인 ‘코나 일렉트릭’을 배터리 가격을 제외한 금액인 2,000만원 후반대에 살 수 있고, 이후 매달 배터리 리스 비용만 지불하면 된다.[4] 이런 방식을 택할 경우 소비자는 보다 저렴한 가격으로 전기차를 구매할 수 있을 뿐만 아니라 배터리 수명이나 성능저하와 관련된 각종 리스크에 대한 부담도 덜 수 있다. 또한 배터리 리스는 스와핑과 배터리 리사이클링 등 후방 산업과도 연결되어 배터리 선순환 생태계 마련도 가능하게 할 것으로 보인다.

스와핑은 배터리를 충전하는 대신 충전이 완료된 배터리로 신속하게 교체하는 방식의 비즈니스 모델이다. 전기차의 최대 단점 중 하나는 충전 시간이다. 주유소에서 5분이면 주유가 끝나는 내연기관 자동차와 달리 전기차는 80%까지 충전하는데 최소 30분이 소요된다.[5] 이 때문에 배터리를 충전하지 않고 교체하는 배터리 스와핑이 떠오르고 있다. 대부분 파일럿 단계에 있으나, 최근 중국 완성차 업체를 중심으로 시장이 확대되고 있다. 특히 중국은 정부의 적극적인 지원을 바탕으로 배터리 스와핑 인프라 확대가 진행되고 있다.

배터리 스와핑 스테이션과 배터리 리스를 통해 수거된 폐배터리를 재사용 또는 재활용하는 비즈니스 모델을 배터리 리사이클링 모델이라고 부른다. 재사용은 잔존수명(SOH: State of health)이 높은 폐배터리를 수거 및 재가공하여 에너지저장시스템(ESS)[i]등으로 재사용하는 방식을 의미하며, 재활용은 수거된 폐배터리를 분해하여 리튬, 니켈, 코발트 등 원소재를 추출하여 재활용하는 방식이다.[6] 탄소 배출량 제로를 향한 글로벌 규제가 더욱 심화되고 있어 배터리 재사용 및 재활용 사업이 점차 주목받고 있다. 전기차 배터리는 잔존용량이 7-80% 이하로 떨어질 경우, 주행거리 감소, 충전 속도 저하, 급속 방전 등의 리스크 문제가 발생해 교체가 불가피하다.[7] 따라서 잔존용량이 충분한 배터리를 에너지저장시스템(ESS)으로 재사용 시 경제적으로 수익을 창출할 수 있다. 한편 수명을 다한 전기차 배터리의 매립과 소립은 심각한 환경오염을 일으킨다. 또한 리튬, 니켈, 코발트 등 핵심 소재의 자원이 한정적이고 가격이 급등하고 있어 안정적인 공급망 확보방안 중 하나로 배터리 재활용이 떠오르고 있다.[8]

배터리를 재사용하기 위해서는 정확하고 효율적으로 배터리 성능과 안전성을 평가할 수 있는 방법이 필요하다.[9] 또한 전기차 가격의 상당 부분을 차지하는 전기차 배터리의 상태를 파악하고 관리하는 것은 매우 중요하다. 유지관리는 배터리 상태를 모니터링해 고객에게 배터리 유지관리 정보 및 진단 서비스 등을 제공하는 모델이다. 배터리 수명과 잔존가치를 평가해주어 배터리의 남은 수명 측정이 가능하다. 이에 따라 중고 전기차 가격 산정이 가능해지고 배터리 인증서를 발급해주는 비즈니스 모델도 생겨나고 있다.

3. BaaS사업을 이끄는 중국

BaaS사업을 선도하고 있는 나라는 단연 중국이다. 중국은 전기차 1위 판매국으로 정부의 적극적인 정책적 지원에 힘입어 고속 성장을 이어왔다. 2021년 중국의 전기차 판매량은 전년 대비 3배 증가한 340만대로 전 세계의 51.5% 비중을 차지했으며, 2040년에는 약 4천 5백만대까지 증가할 전망이다.[10] 이로 인해 전기차 보급률이 높아지면서 전기차 운전자들의 수요를 만족시키기 위해 관련 BaaS 사업인 배터리 스와핑이 주목받고 있다.[11] [12]

그림2: NIO의 배터리 스와핑 스테이션

중국은 민관 합작을 통해 배터리 스와핑에 대한 투자와 사업화를 대규모로 시도하고 있다. 배터리 스와핑 서비스를 주도하고 있는 것은 중국 전기차 업체이다. 그중에서도 ‘중국의 테슬라’로 불리는 전기차 스타트업 기업 니오(NIO)가 독보적인 행보를 보이고 있다. 니오는 중국 전역에 약 800개의 배터리 교체 스테이션을 보유하고 있다. 배터리 교체 스테이션은 교체 시간이 약 3분밖에 소요되지 않아 차별화된 충전 서비스를 제공한다.[13] 또한 니오는 새로운 자동차 판매 서비스를 선보이며 최초로 배터리 구독 모델을 도입했다. 배터리 없이 차량을 팔고, 배터리를 구독할 수 있게 한 것이다. 70 kWh용량 기준 월 980위안(약 18만원)의 구독료만 내면 배터리 성능 저하의 걱정 없이 탈 수 있다. [14]

중국의 완성차 업체 지리자동차(Geely)도 적극적으로 스와핑 사업에 나서고 있다. 자회사인 지리테크놀로지그룹을 통해 배터리 스와핑 관련 기술에 대한 투자를 진행 중이다. 지리는 2025년까지 중국 전역에 5천여 개의 배터리 스와핑 스테이션을 구축할 전망이다.[15] 세계 최대 자동차 배터리 제조업체인 CATL도 배터리 스와핑 스테이션인 ‘EVOGO’ 운영을 시작해 글로벌 최대 규모의 배터리 스와핑 서비스 네트워크를 갖추겠다는 계획을 밝혔다.[16] 하지만 CATL의 스와핑 서비스를 이용하기 위해서는 CATL의 배터리 규격에 맞춘 전기차를 구입해야 하는데, 아직은 이치자동차만 해당 규격에 대응한다.

배터리 스와핑 서비스가 유독 빠르게 성장할 수 있었던 이유는 무엇일까? 중국의 배터리 리스 및 스와핑 사업 활성화에는 정부의 지원이 큰 역할을 했다. 중국 정부가 법 개정을 통해 차량과 배터리를 분리 등록할 토대를 마련했기 때문이다.[17] 또한 중국 정부는 코로나 19 확산 직후인 ’20.3월 국가 차원의 충전 인프라 투자를 천명하였고 ’20.5월 국무원 업무보고에서 전기차 배터리 교환소 권장 방침을 제시하며 해당 사업을 지지하기도 했다.[18] 중국이 이러한 사업 모델을 지원하는 배경에는 배터리 스와핑 시스템으로 전기차 충전 인프라를 구축하고 시장을 선점하여 확실한 우위를 점하겠다는 의지가 있다. 또한 충전 인프라가 미비한 국가에 전기차와 배터리 교환형 사업 모델을 패키지로 수출함으로써 시장을 빠르게 장악하고 경쟁국에 대한 진입장벽을 세우고자 하는 전략적 방향성도 존재한다. 수출한 국가에서 중국의 배터리 스와핑 시스템이 표준으로 자리 잡으면 소비자들이 그 서비스에 고착(lock-in)이 되어 배터리 호환성이 없는 여타 전기차를 외면할 가능성이 존재하기 때문이다.[19]

폐배터리 리사이클링 산업도 적극적인 정책의 지원 아래 급속도로 발전하고 있다. 주요 전기차 배터리 재활용 기업으로는 배터리 제조업체 CATL, 완성차 기업 BYD, 그리고 재활용 전문 업체 GEM이 있다. CATL은 Brunp사와 함께 6조원 규모의 배터리 제조 산업단지 프로젝트에 투자해 폐배터리 재활용 능력을 갖춘 종합 생산기지를 건설할 계획이며 2025년에 생산을 시작할 예정이다. BYD는 GEM과 함께 폐배터리 회수 및 가공 생산라인을 구축하고 200여 개 완성차 업체와 업무협약(MOU)을 체결하여 재활용 사업을 추진 중이다.[20]

중국은 일찍부터 표준화된 배터리 리사이클링 시스템을 구축하기 위해 단계적으로 정책을 발표했다. 2012 년 ‘에너지 절약 및 전기차 산업 발전 규정’을 통해 폐배터리 회수 및 이용관리 시스템을 구축하였고, 정부의 폐배터리 관련 관리·감독 체계를 마련했다. 이후 2018년 ‘신재생에너지 자동차 동력 배터리 재활용 관리 잠정방법’으로 폐배터리 회수 및 재판매 시스템 구축을 시행하며, 전기차 배터리 재활용을 법제화했다. 이어 2021년 8월과 12월 ‘신에너지차 동력 배터리 단계별 활용을 위한 방안’과 ‘공업녹색발전 14·5규획’을 통해 폐배터리 재생자원 활용과 단계적 활용 방법(에너지 저장, 백업, 충전, 교환 등)에 대한 시스템을 구축하며 배터리 재활용 전 과정을 국가표준으로 관리할 수 있게 되었다.[21]

이처럼 중국은 정부의 지원을 바탕으로 전기차 스타트업, 완성차, 배터리 제조업체, 재활용 전문업체 등 다양한 사업자들이 전 벨류체인에서 BaaS 사업을 활발히 전개하고 있으며, 그중에서도 배터리 스와핑 및 배터리 리사이클링 부문이 빠르게 성장하고 있다.

4. 국내 BaaS 사업 현황

한편 국내에서도 배터리, 완성차, 렌터카·중고차, 그리고 재활용 전문 업체 등의 다양한 협력 구도를 통해 BaaS사업이 전개되고 있다. 특히 배터리 기업을 중심으로 인수, 투자, 협력이 활발히 이루어지고 있다.

국내 1위 배터리 제조사인 LG에너지솔루션은 완성차, 모빌리티 등 업계와 손잡고 BaaS사업 실증에 나서고 있다. 작년 2월, LG에너지솔루션, 현대자동차, 현대글로비스, 그리고 KST모빌리티는 전기 택시 ‘배터리 대여 및 사용 후 배터리 활용 실증 사업을 위한 업무협약(MOU)’을 체결했다.[22] MOU에 따르면 택시 플랫폼 기업인 KST 모빌리티는 현대차로부터 배터리 가격을 뺀 전기차를 구매하고, 현대글로비스는 LG에너지솔루션으로부터 배터리를 공급받아 KST모빌리티에 대여한다. 현대글로비스는 배터리 리스 서비스 운영과 폐배터리 회수를 수행한다. LG 에너지솔루션은 공급받은 폐배터리의 안전성 및 잔존 가치를 분석하여 ESS로 재사용한다. 제작된 ESS는 전기차 급속 충전기에 탑재되며 KST모빌리티에 판매된다.[23]

그림3

배터리 유지관리 분야에서도 LG에너지솔루션은 렌터카 1위 업체인 롯데렌탈과 업무협약을 맺고 전기차 상시 진단과 평가 인증 서비스를 제공한다. 배터리 용량과 안전 상태 등의 데이터를 실시간으로 제공하고 이를 바탕으로 배터리 평가 인증서를 발급하는 방식이다.[24]

SK이노베이션은 배터리 사업 신설 법인 SK온을 출범하며 BaaS 수익모델 발굴에 집중하고 있다. 또한 SK그룹 계열사와의 협력을 적극적으로 추진하며 시너지를 발휘하고 있다. SK이노베이션과 SK렌터카는 SK그룹 차원으로 협력해 실시간 배터리 모니터링 시스템을 마련하였다. 해당 시스템은 실시간으로 사용 배터리를 분석하고 배터리 수명을 예측한다. 양사는 시스템을 SK렌터카가 운영하는 장기 렌탈 전기차에 시범적으로 탑재하여 배터리의 퍼포먼스를 모니터링하고 데이터를 수집한다. 분석 결과를 토대로 배터리를 최상의 상태로 유지할 수 있는 자동 관리 시스템으로 확장해 나갈 계획이다.[25] 또한 SK온은 수거해서 재가공한 ESS를 SK에코플랜트의 건설 현장에 설치해 전력공급시설을 구축하는 시범사업을 착수하기도 했다.[26] 그룹 계열사와 연계하여 진행하는 BaaS사업은 추가적인 투자 없이 기존의 인프라를 활용할 수 있다는 장점이 있다. 또한 협력이 비교적 수월하며 각자의 장점을 결합하여 시너지를 창출할 수 있다.

지분 투자를 통한 BaaS 역량 강화도 진행 중이다. ㈜LG는 카카오모빌리티에 1000억원을 지분 투자했다. 이를 통해 LG에너지솔루션의 배터리 주행 데이터 확보가 가능해진다. 또한 배터리 스와핑 등 다양한 분야에서 LG 계열사들이 시너지를 낼 수 있을 것으로 예상된다.[27] SK이노베이션은 중국의 전기차 배터리 재사용 업체 블루파크스마트에너지(BPSE) 지분 13.3%를 취득해 중국 교환형 배터리 사업에 진출했다. 또한 배터리 스와핑 스테이션 등 BaaS 사업 분야에서 협력하기 위한 업무협약도 맺으며 중국 배터리 서비스 시장 공략에 나서고 있다.[28] LG에너지솔루션도 사내 독립기업(CIC)으로 ‘KooRoo’[29]를 출범하여 배터리 스와핑 관련 사업을 추진하고 있다. 삼성SDI는 사용 후 배터리 ESS를 대여하는 서비스 사업을 진행하는 피엠그로우에 전략적 투자를 하며 배터리 재사용 부문의 BaaS 개발에 주력하고 있다.[30] 또한 폐배터리 재활용 기업 성일하이텍에 지분 투자를 통해 폐배터리 재활용 분야의 협력이 진행되고 있다.[31]

국내 BaaS 사업은 배터리 제조사를 필두로 다양한 업계와의 협업을 통해 BaaS 비즈니스 모델을 검증하고 있다. 데이터 수집 및 분석에 중심을 두고 리스, 스와핑, 배터리 리사이클링으로 서비스가 확대되고 있다. 최근에는 리스에서 배터리 재사용까지 연결되는 선순환 체계가 눈에 띈다. 하지만 대체로 적극적인 인프라 투자와 개발보다는 기존의 자원을 활용하거나 덧붙이는 전략을 수행하는 것으로 보인다.

5. 나가는 글

향후 전기차 대중화 시대가 열리면 BaaS 시장은 더욱 커질 것으로 전망된다. 단순히 폐배터리 재활용 시장만 봐도 2017년 1.4억 달러에 불과했으나, 2018~2025년 중 연평균 41.8% 성장하면서 2025년에는 22.8억 달러에 달할 전망이다.[32] 하지만 우리 정부의 지원은 부족한 실정이다. 업계 관계자는 "현재까지는 배터리 교체 방식과 급속 충전 기술이 경쟁하는 모양새지만, 세계 전기차 시장의 절반가량을 차지하는 중국이 배터리 교체·대여 시장 인프라를 구축하면 글로벌 전기차 회사들도 이를 따를 수밖에 없다"고 말했다. 그는 "자연스럽게 국제 표준으로 자리 잡게 될 가능성도 큰데, 한국 정부는 관련 법규 제정 등 실질적 지원이 사실상 전무한 상황"이라고 꼬집었다.[33] 이렇듯 BaaS는 자원보유국에 대한 의존도를 감소하고 표준 선점의 중요성이 제고되고 있어 시장 선점을 위한 BaaS 사업 경쟁은 더욱 치열하게 전개될 것으로 보인다.

[참고 문헌]

[문헌]

김경훈 외 6인, 『애즈 어 서비스다!』, 페이퍼로드, 2021.

김희영, 「전기차 배터리 재활용 산업 동향 및 시사점: 중국 사례 중심으로」, 한국무역협회 국제무역통상연구원, 11호, 2022, p. 4-21.

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윤혁진, 김도현 「배터리 리사이클링」, SK증권, 2022, p. 15.

[신문 기사]

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김선웅, “’난 1분이면 끝’ 전기차 배터리 스왑, 게임 체인저 될까?”, 오토뷰, 2022-02-11.

김미영, “전기차 충전 않고 갈아 낀다…'배터리 스왑' 이끄는 中 3인방”, 비즈니스플러스, 2021-10-25.

김지웅, “SK이노-SK렌터카, 전기차 배터리 모니터링 시스템 구축”, 전자신문, 2021-04-30.

강은철, “SK에코플랜트, 폐배터리 ESS 건설현장 활용”, kharn, 2022-05-11.

고성현, “전기차 배터리 생산 다음은 서비스… 'BaaS'사업이 뜬다”, 디지털투데이, 2022-03-13.

박태준, “현대차·LG 등, '배터리 리스'로 전기차 가격 낮춘다”, 전자신문, 2021-02-18.

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이건오, “LG엔솔, 사내 독립기업 2곳 출범… BSS·EA 분야 신사업 추진”, 인더스트리뉴스, 2022-10-05.

이승균, “삼성 폐배터리 사업 본격화…ESG경영 가속도”, 데일리임팩트, 2022-08-05.

이윤구 기자, “정부·현대차·모빌리티 업계 '전기차 배터리 리스' 사업 상용화 추진”, 연합인포맥스, 2021-02-18.

안옥희, “배터리 생산부터 재활용까지…LG·SK ‘바스’에서 무한 경쟁”, 매거진한경, 2021-10-06.

정상필, “SK온, KTL과 배터리 재사용 생태계 구축 나서”, 전자신문, 2021-10-19.

[그림 및 도표]

[그림1] SK온 홈페이지

[그림 2] NIO 홈페이지

[그림 3] 박한용, “현대차, 전기차 배터리 리스제도 도입한다”, 지피코리아, 2021-02-18.

[1] 김신혜, “배터리 탄생부터 부활까지 ‘BaaS’사업 뜬다”, EBN, 2021-12-06.

[2] SK온 홈페이지.

[3] 박태준, “현대차·LG 등, '배터리 리스'로 전기차 가격 낮춘다”, 전자신문, 2021-02-18.

[4] 박태준, “현대차·LG 등, '배터리 리스'로 전기차 가격 낮춘다”, 전자신문, 2021-02-18.

[5] 김선웅, “’난 1분이면 끝’ 전기차 배터리 스왑, 게임 체인저 될까?”, 오토뷰, 2022-02-11.

[6] 김희영, 「전기차 배터리 재활용 산업 동향 및 시사점: 중국 사례 중심으로」, 한국무역협회 국제무역통상연구원, 11호, 2022, p. 7.

[7] 김희영, 같은 논문, p. 4.

[8] 김희영, 같은 논문, p. 5.

[9] 정상필, “SK온, KTL과 배터리 재사용 생태계 구축 나서”, 전자신문, 2021-10-19.

[10] 김희영, 같은 논문, p. 21.

[11] 김상희, “中, '배터리 교환'인프라에 힘쏟아...니오·CATL '교환 스테이션' 진출 잇따라”, 조세일보, 2022-08-07.

[12] NIO 홈페이지.

[13] 김선웅, “’난 1분이면 끝’ 전기차 배터리 스왑, 게임 체인저 될까?”, 오토뷰, 2022-02-11.

[14] 김미영, “전기차 충전 않고 갈아 낀다…'배터리 스왑' 이끄는 中 3인방”, 비즈니스플러스, 2021-10-25.

[15] 김선웅, “’난 1분이면 끝’ 전기차 배터리 스왑, 게임 체인저 될까?”, 오토뷰, 2022-02-11.

[16] 김상희, “中, '배터리 교환'인프라에 힘쏟아...니오·CATL '교환 스테이션' 진출 잇따라”, 조세일보, 2022-08-07.

[17] 김경준, “걸음마 뗀 K배터리 대여 사업… 중국은 이미 '전력질주 중'”, 한국일보, 2021-02-22.

[18] 이호중, 「중국의 배터리 교환형 전기차와 그 가능성」, 한국자동차연구원, 산업동향 Vol.59, 2021, p. 1.

[19] 이호중, 같은 논문, p. 2.

[20] 김희영, 같은 논문, p. 22.

[21] 윤혁진, 김도현 「배터리 리사이클링」, SK증권, 2022, p. 15.

[22] 이윤구 기자, “정부·현대차·모빌리티 업계 '전기차 배터리 리스' 사업 상용화 추진”, 연합인포맥스, 2021-02-18.

[23] 박한용, “현대차, 전기차 배터리 리스제도 도입한다”, 지피코리아, 2021-02-18.

[24] 안옥희, “배터리 생산부터 재활용까지…LG·SK ‘바스’에서 무한 경쟁”, 매거진한경, 2021-10-06.

[25] 김지웅, “SK이노-SK렌터카, 전기차 배터리 모니터링 시스템 구축”, 전자신문, 2021-04-30.

[26] 강은철, “SK에코플랜트, 폐배터리 ESS 건설현장 활용”, kharn, 2022-05-11.

[27] 안옥희, “배터리 생산부터 재활용까지…LG·SK ‘바스’에서 무한 경쟁”, 매거진한경, 2021-10-06.

[28] 안옥희, “배터리 생산부터 재활용까지…LG·SK ‘바스’에서 무한 경쟁”, 매거진한경, 2021-10-06.

[29] 이건오, “LG엔솔, 사내 독립기업 2곳 출범… BSS·EA 분야 신사업 추진”, 인더스트리뉴스, 2022-10-05.

[30] 고성현, “전기차 배터리 생산 다음은 서비스… 'BaaS'사업이 뜬다”, 디지털투데이, 2022-03-13.

[31] 이승균, “삼성 폐배터리 사업 본격화…ESG경영 가속도”, 데일리임팩트, 2022-08-05.

[32] 김희영, 같은 논문, p. 7.

[33] 김경준, “걸음마 뗀 K배터리 대여 사업… 중국은 이미 '전력질주 중'”, 한국일보, 2021-02-22.

[i] 에너지저장시스템(ESS)는 에너지를 저장해 필요할 때 사용할 수 있는 초대형 배터리로, 전력 낭비를 최소화하고 에너지효율성을 높일 수 있다.