폭발적인 성장세 전기 자동차, 주행거리 10배 이상 늘리는 배터리 개발

 

전기자동차-충전소

 

전기자동차 시장은 지난 몇 년간 폭발적인 성장세를 보이고 있어 대용량 배터리의 수요도 증가하고 있습니다. 이에 대응하기 위해 포항공과대와 서강대는 공동으로 기존 리튬이온 전지를 사용한 전기자동차보다 10배 더 긴 주행이 가능한 새로운 리튬이온 전지 기술을 발표했습니다. 이번 포스팅에서는 이와 관련한 내용과 전기차시장의 현황에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

 

대용량 애노드 재료와 폴리머 바인더의 발전

최근 대용량 배터리를 개발하는 기술이 크게 발전하고 있습니다. 이에 따라 포항공과대와 서강대 공동 연구팀은 기존 리튬이온 전지를 사용한 전기자동차보다 10배 더 긴 주행이 가능한 새로운 리튬이온 전지 기술을 발표했습니다. 음극 활물질의 용량을 10배 이상 늘리는 대용량 애노드 재료를 개발을 발표하였으며 이 기술은 기존 리튬이온 전지의 구조를 개선하여 전지 내부의 공간을 확보하고 배터리의 에너지 밀도를 높여서 주행거리를 늘린 것입니다. 이전에는 리튬이온 배터리의 에너지 밀도가 낮아서 전기자동차의 주행거리가 짧았습니다. 하지만 이번 기술로 인해 전기자동차의 주행거리가 크게 늘어나게 됩니다. 또한, 이러한 기술 발전은 폴리머 바인더의 발전에 따라 체적 팽창을 효과적으로 제어할 수 있게 되어서, 전지 성능과 안정성에 악영향을 미치는 것을 막아줍니다. 하지만 이 기술이 상용화되기까지는 시간이 걸릴 것으로 예상됩니다.

 

전 세계 전기자동차 시장의 성장세

지난 1년 사이에 전 세계 전기차 판매량이 2배 이상 증가하여 4,720,000대를 기록했습니다. 판매량 1위 제조사는 920,000여 대를 판매한 테슬라이며, 국내에서는 현대차 그룹과 테슬라가 양강구도를 형성하고 있습니다. 올해에도 전기차 시장이 큰 폭의 성장세를 보일 것으로 예상되며, 국가별 구매 보조금 정책에 변화가 있어 판매량 변화가 예상됩니다. 지난해 전 세계 전기차 판매량은 472만 대로, 1년 만에 2배 이상 증가했으며, 판매량 1위 제조사는 92만여 대의 테슬라로 집계됐습니다. 또한 한국자동차연구원에 따르면, 전기차 판매량은 전년 대비 112% 폭증했으며, 전기차를 포함한 완성차 전체 판매량은 전년 대비 4% 증가에 그쳤습니다. 전기차는 완성차 전체 판매량에서 5.8%의 점유율을 나타냈습니다. 테슬라는 '모델 3(47만 대)'와 '모델 Y(42만 6000대)'를 선보이며 92만 1642대로 1위를 차지했습니다. 이어 상해기차(SAIC)는 상해 GM우링의 '홍광 MINI(41만 9000대)'의 폭발적인 인기에 힘입어 61만 1023대로 2위에 올랐습니다. 3위는 전기차 양산 모델 확대로 'ID.3', 'ID.4' 등을 통해 43만 6669대를 판매한 폭스바겐, 4위는 33만 5257대의 BYD(비야디), 5위는 24만 500대의 현대자동차그룹입니다. 국내 시장에서는 현대차그룹과 테슬라가 양강구도를 이루고 있습니다. 2020년에는 현대차그룹의 국내 전기차 판매량이 연 2만 대 수준이었지만, '아이오닉 5(4월)', 'EV6(8월)', 제네시스의 'eG80(7월)', 'GV60(9월)' 등 다양한 신차 출시를 통해 판매량이 크게 늘어났으며 쌍용차는 최근 '코란도 이모션'을 정식 출시하였고, 한국 GM은 '볼트 EUV' 등을 올해 출시할 예정이라 전기차 판매량 확대를 예고하고 있습니다.

 

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국가별 보조금 정책의 변화

한국자동차연구원은 올해도 전기차 시장이 큰 폭의 성장세를 보일 것으로 예상하고 있습니다. 특히 국가별 구매보조금 정책의 변화로 인해 지역별로 판매량 변화가 불가피하다는 시각이 있습니다. 중국은 올해 전기차 보조금을 지난해 대비 30% 삭감했습니다. 그럼에도 보조금과 무관한 초소형‧고가 전기차 시장은 계속해서 성장하고 있으며, 보조금 적용 대상인 일부 제조사의 전기차가 판매량에 타격을 입을 것으로 예상됩니다. 일본은 올해 전기차 보조금을 최대 80만 엔(약 800만 원)으로 상향했습니다. 특히 도요타의 전기차 모델 'BZ4X' 출시로 판매량이 큰 폭으로 증가할 것으로 예상됩니다. 한국은 보조금 감소(1대당 800만 원에서 700만 원)와 보조금 100% 지급 차량 상한선이 6000만 원에서 5500만 원으로 낮아졌습니다. 이로 인해 보조금 적용 모델에 판매량이 몰릴 것으로 예상됩니다. 양재완 선임연구원은 “올해에도 주요 완성차 기업과 신생 스타트업들의 신차 출시가 이뤄지면서 가격 경쟁력을 확보한 볼륨 모델 중심으로 전기차 시장이 성장할 것”이라며 “그러나 반도체 공급 부족부터 니켈·코발트 등의 주요 원자재 가격 인상은 완성차 기업의 전기차 판매 확대에 어려움으로 작용한다”라고 설명했다. 그러면서 “공급망 관리 역량 차이가 전기차 판매량에 반영될 것으로 보이며, 전기차 시장 1위인 테슬라는 주요 업체보다 보조금 변화 영향이 더 클 것으로 보인다”라고 덧붙였다.

 

결론

전기자동차 시장의 성장세는 더욱 가파르게 이어질 것으로 예상되며, 기술 발전과 함께 대용량 배터리의 수요도 증가할 것으로 예상됩니다. 이에 따라 전기자동차 항속 거리를 더욱 늘릴 수 있는 새로운 기술 발전은 전기자동차 시장 발전에 큰 역할을 할 것으로 예상됩니다.

 

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