12
세계 에너지시장 인사이트 제17-15호 2017.5.1 1 중국의 전기자동차 보급 증가와 리튬이온 전지 산업의 발전 에너지수급연구실 이승문 연구위원([email protected]) 리튬이온 전지 기술의 발전으로 전기자동차는 자동차 시장에 성공적으로 재등장하였으며, 전기자동차의 보급 확대는 리튬이온 전지 산업의 규모의 성장을 유도함. 세계 전기자동차 보급은 2012년부터 연평균 54% 증가하여 2016년 약 69만 대로 증가하였으며, 2025년까지 연평균 31% 증가하여 약 7.6백만 대에 도달할 전망임. 전기자동차 보급의 확대로 전기자동차용 리튬이온 전지 사용량은 2012년부터 연평균 76% 상승하여 2016년 20.4GWh에 도달하였으며, 2024년까지 연평균 20% 증가하여 약 284GWh를 기록할 전망임. 중국의 전기자동차용 리튬이온 전지의 사용량은 2011~2015년 연평균 159% 증가하였으며, 중국은 세계 전지 시장에서의 경쟁력 강화를 위하여 NMC 리튬이온 전지 생산 용량을 증대시킬 계획임. 세계 리튬이온 전지 시장에서 중국의 경쟁력이 강화되면서 국내 리튬이온 전기 기업에게는 위협 요소로 작용할 수 있음. 1. 머리말 ¡ 리튬이온 전지 기술의 발전은 전기자동차를 자동차 시장에 성공적으로 재정착시 켰으며 , 전기자동차의 판매 증가는 리튬이온 전지 산업의 성장을 촉진하고 있음 . 전기자동차는 내연기관 자동차보다 자동차 시장에 먼저 등장하였고 , 정숙성 , 은 유지비 등으로 1900년 미국 자동차 시장 (승용차 , 트럭 , 버스 택시 , 구급차 )38%를 차지할 정도로 1) 널리 활용된 바 있음 . 2) 하지만 , 1908년 대량생산 방식의 포드 모델 T’가 출시되고 , 1920년대 미국 텍 사스에서 대형 유전이 개발되면서 가격 경쟁력 약화 , 충전 애로 , 짧은 주행거리 문제로 전기자동차는 퇴조되었음 . 1970년대 이후 환경 및 대기 오염 문제가 대두되자 전기자동차에 대한 관심이 다시 일었으나 , 에너지 밀도가 높은 자동차용 전지 개발의 한계 등으로 전기자 동차는 자동차 시장에서 지속 성장하는데 실패하였음 . 3) 최근 리튬이온 전지 기술이 발전되고 전기자동차에 적용되기 시작하면서 전기 1) 김시언( 2015, p.33) 2) 세트 플레처( 2015, p.141) 3) 1990년에 CARB( California Air Resour ces Board) 는 ZEV ( Zero Emission V ehicle) 규제를 채택함. 이 규제에 따르며, 자동차 기업들은 캘리포니아에서 판매되는 차량의 2%( 1998년) , 5%( 2001년) , 10%( 2013년) 를 ZEV로 판매해야 함( https://www.arb.ca.gov/msprog/zevprog/background.htm) . GM은 납축전지를 탑재한 1세대 EV 1을 1996년에 출시하였으나, 1999년 니켈 수소 전지를 탑재한 2 세대 EV 1을 마지막으로 제조함( 세트 플레처, 2015, p.148~149) . “리튬이온 전지 기술의 발전과 전지자동차 판매 증가는 상호 보완적 관계를 형성”

[17-15-현안] 중국의 전기자동차 보급 증가와 리튬이온 전지 ... · 2020-05-05 · 세계 에너지시장 인사이트 제17-15호 2017.5.1 1 중국의 전기자동차

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: [17-15-현안] 중국의 전기자동차 보급 증가와 리튬이온 전지 ... · 2020-05-05 · 세계 에너지시장 인사이트 제17-15호 2017.5.1 1 중국의 전기자동차

세계 에너지시장 인사이트 제17-15호 2017.5.1 1

중국의 전기자동차 보급 증가와 리튬이온 전지

산업의 발전

에너지수급연구실 이승문 연구위원([email protected])

▶ 리튬이온 전지 기술의 발전으로 전기자동차는 자동차 시장에 성공적으로 재등장하였으며, 전기자동차의 보급

확대는 리튬이온 전지 산업의 규모의 성장을 유도함.

▶ 세계 전기자동차 보급은 2012년부터 연평균 54% 증가하여 2016년 약 69만 대로 증가하였으며, 2025년까지

연평균 31% 증가하여 약 7.6백만 대에 도달할 전망임.

▶ 전기자동차 보급의 확대로 전기자동차용 리튬이온 전지 사용량은 2012년부터 연평균 76% 상승하여 2016년

20.4GWh에 도달하였으며, 2024년까지 연평균 20% 증가하여 약 284GWh를 기록할 전망임.

▶ 중국의 전기자동차용 리튬이온 전지의 사용량은 2011~2015년 연평균 159% 증가하였으며, 중국은 세계 전지

시장에서의 경쟁력 강화를 위하여 NMC 리튬이온 전지 생산 용량을 증대시킬 계획임.

▶ 세계 리튬이온 전지 시장에서 중국의 경쟁력이 강화되면서 국내 리튬이온 전기 기업에게는 위협 요소로

작용할 수 있음.

1. 머리말

¡ 리튬이온 전지 기술의 발전은 전기자동차를 자동차 시장에 성공적으로 재정착시

켰으며, 전기자동차의 판매 증가는 리튬이온 전지 산업의 성장을 촉진하고 있음.

�전기자동차는 내연기관 자동차보다 자동차 시장에 먼저 등장하였고, 정숙성, 낮은 유지비 등으로 1900년 미국 자동차 시장(승용차, 트럭, 버스 택시, 구급차

등)의 38%를 차지할 정도로1) 널리 활용된 바 있음.2)

�하지만, 1908년 대량생산 방식의 포드 ‘모델T’가 출시되고, 1920년대 미국 텍

사스에서 대형 유전이 개발되면서 가격 경쟁력 약화, 충전 애로, 짧은 주행거리

문제로 전기자동차는 퇴조되었음.

�1970년대 이후 환경 및 대기 오염 문제가 대두되자 전기자동차에 대한 관심이

다시 일었으나, 에너지 밀도가 높은 자동차용 전지 개발의 한계 등으로 전기자

동차는 자동차 시장에서 지속 성장하는데 실패하였음.3)

�최근 리튬이온 전지 기술이 발전되고 전기자동차에 적용되기 시작하면서 전기

1) 김시언(2015, p.33)

2) 세트 플레처(2015, p.141)

3) 1990년에 CARB(California Air Resources Board)는 ZEV(Zero Emission Vehicle) 규제를 채택함.

이 규제에 따르며, 자동차 기업들은 캘리포니아에서 판매되는 차량의 2%(1998년), 5%(2001년),

10%(2013년)를 ZEV로 판매해야 함(https://www.arb.ca.gov/msprog/zevprog/background.htm).

GM은 납축전지를 탑재한 1세대 EV1을 1996년에 출시하였으나, 1999년 니켈 수소 전지를 탑재한 2

세대 EV1을 마지막으로 제조함(세트 플레처, 2015, p.148~149).

“리튬이온 전지 기술의 발전과 전지자동차 판매 증가는 상호 보완적 관계를 형성”

Page 2: [17-15-현안] 중국의 전기자동차 보급 증가와 리튬이온 전지 ... · 2020-05-05 · 세계 에너지시장 인사이트 제17-15호 2017.5.1 1 중국의 전기자동차

2 세계 에너지시장 인사이트 제17-15호 2017.5.1

자동차는 자동차 시장에 서서히 정착하기 시작함.

�전기자동차의 판매가 증가하면서 전기자동차에 사용되는 리튬이온 전지에 대한

수요도 크게 확대될 것으로 전망됨.

자료 : 배중호( 2013, p.6)

< 전기자동차 개발 역사 >

2. 전기자동차 보급 동향 및 전망

¡ 미국, 중국을 비롯한 주요국들은 대기환경 개선, 석유 의존도 감축, 신산업 육성

등의 목적을 가지고 전기자동차 보급 정책을 시행해오고 있음.

�미국은 2015년 7월 ‘전기자동차와 충전 인프라 보급확대 정책(Actions, Guiding Principles to Promote Electric Vehicles and Charging Infrastructure)’을 발표

하였음.

� 미국은 충전 인프라 네트워크 구축 및 재정 지원을 통한 전기자동차 보급

목표를 설정하였으며, 주마다 다양한 구매 보조금 제도를 시행하고 있음.

�중국은 2015년 50만 대, 2020년 500만 대 보급 목표를 설정한 ‘에너지절약형

및 신에너지 자동차 발전계획(2012~2020)’을 2012년에 발표하였음.

� 중국은 주행거리에 따라 전기자동차 구매 보조금을 차별적으로 지급하고, 전기자동차 보급 목표에 따라 차등적으로 충전 인프라 보조금을 지원하는

제도를 시행하고 있음.

�EU 북서 국가들은 E-mobility 전략을 통하여 전기자동차 보급 프로그램, 경험, 정보 등을 공유하면서 전기자동차 보급을 촉진하고 있음.

▣ 전기자동차 보급 동향

¡ 2016년 세계 전기자동차 보급 대수는 전년 대비 55% 증가한 약 69만 대로 잠

정 집계됨.4)

“세계 주요국들은 환경 문제 해결, 석유 의존도 감소, 신산업 육성 등의 목적을 가지고 전기자동차 보급 정책을 시행”

Page 3: [17-15-현안] 중국의 전기자동차 보급 증가와 리튬이온 전지 ... · 2020-05-05 · 세계 에너지시장 인사이트 제17-15호 2017.5.1 1 중국의 전기자동차

세계 에너지시장 인사이트 제17-15호 2017.5.1 3

�2012년 세계 전기자동차 보급 대수는 약 12만 대였으며, 2016년까지 연평균

54%의 높은 증가율로 증가하고 있으며, 2012~2016년 누적 보급 대수는 약 180만 대에 육박하였음.

�(중국) 2016년 중국의 전기자동차 보급 대수는 약 28만 대로 전년 대비 148% 증가하였음. 중국의 2012년 전기자동차 보급 대수는 약 7천 대였지만, 강력한

전기자동차 보급정책에 힘입어 2016년까지 연평균 150% 증가하였음.

� 중국이 세계 전기자동차 보급 시장에서 차지하는 비중은 2012년 약 6%에

불과하였지만, 2016년에는 41%로 증가하면서 세계에서 가장 큰 전기자동차

시장으로 부상함.

�(유럽) 2016년 유럽의 전기자동차 보급 대수는 전년 대비 15% 증가한 약 21만

대를 기록하였으며, 2016년 유럽에서 전기자동차 보급이 많은 나라는 노르웨이

(4만 5천여 대), 영국(4만여 대), 프랑스(3만 3천여 대) 순임.

� 유럽은 2015년 세계 전기자동차 보급 시장에서 차지하는 비중이 41%를 기

록하면서 세계 최대의 전기자동차 시장으로 부상하였지만, 중국의 급격한 성

장으로 2016년에는 30%로 세계에서 두 번째로 큰 전기자동차 보급 시장의

위치를 차지함.

�(미국) 미국의 2016년 전기자동차 보급 대수는 전년 대비 38% 증가한 약 16만

대를 기록하였음.

� 미국은 2012~2014년까지 세계 전기자동차 보급 시장에서 차지하는 비중이

40% 이상을 차지하면서 세계 최대의 전기자동차 보급 시장이었지만, 2015년

이후 25% 내외의 비중을 차지함.

�일본은 2만 7천여 대의 전기자동차가 보급되어 2012년 세계 전기자동차 보급 시

장의 22%를 차지하였지만, 하이브리드 차량위주의 보급 증가, 새로운 전기자동

차 모델 출시의 지연 등으로 전기자동차 보급은 2016년에는 2만여 대로 하락함.

¡ 전기자동차가 세계 자동차 보급 시장에서 차지하는 비중은 1.35%를 기록하고

있음(2016년 4분기 기준).5)

�중국에서 전기자동차가 자동차 보급 시장에서 차지하는 비중은 2012년 1분기

0.04%로 매우 낮았지만, 지속적으로 상승하여 2016년 2분기에는 1%를 넘겼으

며, 4분기에는 1.41%로 상승함.

�유럽의 경우, 2014년 4분기 1%를 넘은 이후로 지속적으로 1% 이상을 기록하

였으며, 2016년 4분기에는 2%를 상회함. 특히, 2016년 4분기에 노르웨이는

4) 본 고에서 전기자동차라 함은 특별한 언급이 없는 한 PHEV(Plug- in Hybrid EV)와 BEV(Battery

EV) 만을 지칭함.

5) Bloomberg(February 2017a, 엑셀자료)

“2016년 4분기 전기자동차가 세계 자동차 보급 시장에서 차지하는 비중은 1.35%를 기록”

Page 4: [17-15-현안] 중국의 전기자동차 보급 증가와 리튬이온 전지 ... · 2020-05-05 · 세계 에너지시장 인사이트 제17-15호 2017.5.1 1 중국의 전기자동차

4 세계 에너지시장 인사이트 제17-15호 2017.5.1

29.0%, 네덜란드는 15.1%를 기록함.

�북미 지역의 경우, 2014년 1분기에 0.55% 수준이었지만, 2016년 4분기 처음으

로 1%를 상회함.

0

100,000

200,000

300,000

400,000

500,000

600,000

700,000

800,000

2012 2013 2014 2015 2016

China Europe US Canada Japan RoW

자료 : Bloomberg(February 2017a, 엑셀자료)

< 세계 전기자동차 보급 추이(2012~2016년) >

(단위 : 대)

¡ 세계 각국의 자동차 보급 시장에서 자국의 전기자동차 보급 비중이 1%가 넘은

국가들의 수가 증가하고 있음.6)

�2014년 전기자동차 보급 비중이 1%가 넘은 국가는 노르웨이, 네덜란드, 스웨덴

3곳뿐이었으며, 2015년에는 프랑스, 영국, 덴마크가 추가됨.

�2016년에는 벨기에, 독일, 스위스, 중국, 미국, 오스트리아가 추가되면서 12개국

으로 증가함.

▣ 전기자동차 보급 전망

¡ 전기자동차 보급 정책 등에 힘입어 세계 전기자동차 보급은 2015년 45만 대에

서 연평균 31% 증가하여 2025년에 약 7.6백만 대에 도달할 것으로 전망되고

있음.7)

�지역별로는 중국은 연평균 35% 성장하여 2025년에 약 2.6백만 대에 도달하고

세계 전기자동차 보급 시장에서 차지하는 비율은 2015년 28.2%에서 2025년 약

34%로 상승하면서 세계 최대의 전기자동차 시장의 위치를 지속적으로 유지함.

6) Bloomberg(February 2017a, p.3)

7) Frost&Sullivan(March 2017, p.28)은 HEV(Hybrid EV)를 포함한 전기자동차 보급이 2015년 2.4백

만 대에서 2025년 17.6백만 대로 증가하고, PHEV와 BEV가 약 50%의 비중을 차지할 것으로 전망

함. 2025년 자동차 보급 시장에서 전기자동차가 차지하는 비중은 14~16%에 이를 것으로 보임.

“2015~2025년 세계 전기자동차 보급은 연평균 31% 증가할 전망”

Page 5: [17-15-현안] 중국의 전기자동차 보급 증가와 리튬이온 전지 ... · 2020-05-05 · 세계 에너지시장 인사이트 제17-15호 2017.5.1 1 중국의 전기자동차

세계 에너지시장 인사이트 제17-15호 2017.5.1 5

�미국의 경우, 연평균 34% 증가하여 2025년 약 2.1백만 대가 보급되고 세계 전

기자동차 보급 시장에서 차지하는 비율은 2015년 25.1%에서 2025년 28%로 소

폭 상승할 전망임.

�유럽의 경우, 연평균 24% 증가하여 2025년 약 1.5백만 대가 보급되지만, 세계

전기자동차 보급 시장의 비중은 2015년 39.8%에서 2025년 20%로 크게 하락할

전망임.

¡ 세계 자동차 신규 증가에서 전기자동차가 차지하는 비중은 2015년 0.6%에서

2025년 7.8%로 상승할 것으로 전망됨.

�국가별 자동차 보급에서 전기자동차가 차지하는 비중은 중국이 2015년 0.6%에

서 2025년 9.0%로, 미국이 0.7%에서 10.9%로, 유럽이 1.1%에서 8.9%로 크게

증가할 것으로 전망됨.

주 : *승용차(LDV) 기준

자료 : Bloomberg(February 2016)

< 세계 전기자동차* 보급 전망(2014~2025년) >

(단위 : 천 대)

3. 리튬이온 전지 시장 동향 및 전망

▣ 리튬이온 전지 시장 동향

¡ 전기자동차에 사용되는 전지는 전기자동차 종류에 따라 니켈수소 전지(HEV用)와 리튬이온 전지(HEV, PHEV, BEV用 등)로 구분되고 있음.

�리튬이온 전지는 높은 에너지 밀도와 출력, 비메모리 효과, 긴 수명 등의 장점으

로 인하여 고출력과 대용량이 요구되는 전기자동차용으로 널리 사용됨.

“전기자동차에 사용되는 전지는 전기자동차 종류에 따라 다르며, 리튬이온 전지가 HEV, PHEV, BEV에 사용되고 있음”

Page 6: [17-15-현안] 중국의 전기자동차 보급 증가와 리튬이온 전지 ... · 2020-05-05 · 세계 에너지시장 인사이트 제17-15호 2017.5.1 1 중국의 전기자동차

6 세계 에너지시장 인사이트 제17-15호 2017.5.1

� 2012년 전기자동차에 사용된 니켈수소 전지는 1.5GWh에서 2016년에는

1.9GWh로 소폭 증가만을 기록함.8)

�2012년 리튬이온 전지 사용량 2.1GWh에서 BEV가 차지하는 비중은 63.8%였

지만, 2016년에는 81.4%로 크게 상승함.

�2012년 자동차용 리튬이온 전지 시장에서 가장 큰 시장점유율을 기록한 기업은

LG화학(33%)이었지만, 2016년에는 테슬라에 전지를 공급하는 Panasonic(34%)과 BYD 차량에 전지를 공급하는 BYD(23%)가 높은 시장 점유율을 기록함.

주 : *승용차(LDV) 기준

자료 : Bloomberg(February 2017a, January 2014, March 2013)

< 전기자동차*용 리튬이온 전지 사용량 동향 >

(단위 : GWh)

¡ 리튬이온 전지팩(battery pack) 평균 가격은 2010년 $1,000/kWh에서 연평균

19.5% 하락하면서 2016년 약 $273/kWh를 기록함.

�2016년 평균 가격은 약 $273/kWh이지만, 전기자동차를 생산하는 자동차 기업에 제공되는 평균 가격은 대규모 주문과 장기 계약 등으로 약 $200~260/kWh에

형성되고 있으며, ESS를 제조하는 소규모 구매자와 PHEV용 전지 구매자의 평균 가격은 약 $300/kWh에 형성됨.

�리튬이온 전지셀(battery cell)의 평균 가격은 2013년 $411/kWh에서 연평균

21.5% 하락하여 2016년 $199/kWh를 기록함. 전지 가격에서 셀이 차지하는 비

중은 거의 70%에 이름.

�리튬이온 가격은 전지 기술의 발전, 규모의 경제 실현, 전지 공급주체 간 경쟁

심화, 장기 계약의 증가 등으로 지속적으로 하락해 옴.

8) Bloomberg(31 May 2016, 23 August 2016, 17 November 2016, 23 February 2017a)

“2012년 리튬이온 전지 사용량 2.1GWh에서 BEV가 차지하는 비중은 63.8%였지만, 2016년에는 81.4%로 크게 상승함”

Page 7: [17-15-현안] 중국의 전기자동차 보급 증가와 리튬이온 전지 ... · 2020-05-05 · 세계 에너지시장 인사이트 제17-15호 2017.5.1 1 중국의 전기자동차

세계 에너지시장 인사이트 제17-15호 2017.5.1 7

자료 : Bloomberg(December 2016, p.2)

< BNEF 2016 전지팩 가격 조사 결과 >

(단위 : $/kWh)

▣ 리튬이온 전지 시장 전망9)

¡ 리튬이온 전지의 수요는 2016년 65.1GWh에서 연평균 20.2% 증가하면서 2024년에 약 283.5GWh를 기록할 전망임.

�2016년 리튬이온 전지 수요의 약 73%를 차지하였던 가전제품 부분은 연평균

10.3% 증가하여 2024년 약 104.0GWh를 기록할 전망임.

�전기자동차용 리튬이온 전지의 수요는 전기자동차 보급의 확대로 연평균 34.0% 증가하여 2024년에 163.4GWh에 도달하면서 세계 리튬이온 전지 수요 증가를

주도할 전망임.

¡ 리튬이온 전지 가격은 2016~2020년까지는 연평균 10% 정도 하락하고, 2030년까지는 연평균 7% 하락하여 약 $73/kWh에 이를 전망임.

�리튬이온 전지 가격은 금융 조달 비용의 하락, 규모의 경제, 공정 과정의 개선

등으로 지속적으로 하락하여 2025년에 약 $109/kWh, 2030년에 $73/kWh을 기

록할 것으로 보임.10)

9) Bloomberg(December 2016, p.13~14)

10) Bloomberg(February 2016, p.3)는 2030년 리튬이온 전지팩 가격을 약 $120/kWh로 전망하였음.

“리튬이온 전지의 수요는 2016~2024년 연평균 20.2% 증가할 전망임”

Page 8: [17-15-현안] 중국의 전기자동차 보급 증가와 리튬이온 전지 ... · 2020-05-05 · 세계 에너지시장 인사이트 제17-15호 2017.5.1 1 중국의 전기자동차

8 세계 에너지시장 인사이트 제17-15호 2017.5.1

자료 : Bloomberg(December 2016, p.11)

< 리튬이온 전지 수요 전망(2016~2024년) >

(단위 : GWh)

4. 중국 리튬이온 전지 산업의 발전

▣ 중국의 전기자동차用 리튬이온 전지 시장 확대

¡ 중국의 전기자동차용 리튬이온 전지의 사용량은 2011년 0.35GWh에서 2015년

15.7GWh로 연평균 158.8% 증가함.

�2015년 전기자동차 보급이 급증(전년 대비 220% 증가)하면서 리튬이온 전지에

대한 수요도 급격히 증가함.

�2016년 10월까지 중국의 전기자동차用 리튬이온 전지의 사용량은 14.2GWh에

이르며, 이 중 약 91%는 BEV용이고 나머지 9%는 PHEV용으로 사용됨.

¡ 세계 전기자동차用 전지 시장에서 중국 비중은 2011년 7.5%에서 2015년 약

28%에 도달하고, 2016년에 약 38%에 이를 전망임.11)

¡ 2016년 세계 리튬이온(전기자동차와 ESS용) 전지 생산 용량은 82GWh로 추정됨.

�중국의 생산설비 용량은 37GWh이며, 전세계 용량의 약 45.7%를 차지함.

�중국의 BYD는 9.6GWh의 설비용량으로 세계 최대의 전기자동차 및 ESS용 리

튬이온 전지 생산 설비를 갖춘 기업으로 성장함.

11) 채영근(2016, p.18)

“세계 전기자동차용 전지 시장에서 중국 비중은 2011년 7.5%에서 2015년 28%, 2016년에 38%에 이를 전망임”

Page 9: [17-15-현안] 중국의 전기자동차 보급 증가와 리튬이온 전지 ... · 2020-05-05 · 세계 에너지시장 인사이트 제17-15호 2017.5.1 1 중국의 전기자동차

세계 에너지시장 인사이트 제17-15호 2017.5.1 9

주 : 2016년 전망치는 17GWh임; *모든 종류의 전기자동차를 포함

자료 : Bloomberg(January 2017, p.5)

< 중국 전기자동차*용 리튬이온 전지 수요변화 >

(단위: GWh)

¡ 중국 전지 기업들은 리튬이온 전지 생산설비 용량 확대를 추진하고 있으며, 계획 생산설비 용량은 약 157GWh에 이름.

�BYD는 2017년에 Kengzi에 6GWh의 리튬이온 전지 설비 용량을 증대하여 연

간 15.6GWh의 리튬이온 전지를 생산할 예정임.

�CATL은 향후 5년간 300억 위안을 투자하여 리튬이온 전지의 생산 능력을

50GWh로 증가시킬 계획임.

�Hefei Guoxuan High-Tech Power Energy는 2015년 2GWh에서 2020년까지

23GWh로 생산 설비를 확대할 계획임.

�LISHEN은 2016년 3GWh에서 2020년까지 Tianjing과 Suzhou에 17GWh의 용

량을 증설할 계획임.

�CALB(China Aviation Lithium Battery)는 2015년 0.9GWh의 리튬이온 생산

용량을 가기고 있었으며, 2016년 1.5GWh가 추가되고, 2017년에 2.5GWh가 추

가될 예정임. 최종적으로 연간 12GWh를 생산할 목표를 세움.

�Camel Group은 80억 위안을 투자하여 총 4GWh의 LFP와 NMC 리튬이온 전

지를 생산할 계획임.

�Narada Power는 178억 위안을 투자하여 2.3GWh의 생산 설비를 증설하여 총

3.5GWh의 리튬이온 전지를 생산할 계획임.

�Harbin Coslight는 2016년 1.5GWh, 2017년 3GWh, 2018년 4.5GWh로 설비

용량을 증설할 계획임.

“중국 전지 기업들은 리튬이온 전지 생산설비 용량 확대를 추진하고 있으며, 계획 생산설비 용량은 약 157GWh에 이름”

Page 10: [17-15-현안] 중국의 전기자동차 보급 증가와 리튬이온 전지 ... · 2020-05-05 · 세계 에너지시장 인사이트 제17-15호 2017.5.1 1 중국의 전기자동차

10 세계 에너지시장 인사이트 제17-15호 2017.5.1

▣ 중국 리튬이온 전지 기술의 발전

¡ 중국에서 보급되는 전기자동차에 사용되는 리튬이온 전지의 에너지 밀도는 2015년 89Wh/kg에서 19% 증가하여 2016년 106Wh/kg을 기록함.12)

�리튬이온 전지 에너지 밀도의 산업 평균은 2011년 83Wh/kg에서 연평균 5.2% 증가하여 2016년 113Wh/kg에 도달함.13)

�중국의 리튬이온 전지의 에너지 밀도는 2015년 산업 평균 대비 88.9% 수준이

었지만, 2016년에는 94.1% 수준으로 개선됨.

�중국에서 전기자동차의 보조금을 받기 위해서는 MIIT(Ministry of Information and Industrial Technology)에 의해 승인된 기업에서 생산한 전지를 사용해야 함. 현재 MIIT에 승인된 기업은 총 57개 기업이지만, 외국 기업은 포함되지 않음.

�현재 중국의 주력 리튬이온 전지는 LFP 리튬이온 전지이지만, 세계 전지 선두

기업들이 생산하는 주력 제품은 NMC 리튬이온 전지임. 중국은 LFP에서 NMC로 넘어가기 위한 시간적 여유를 갖기 위해 MIIT의 승인 전기 기업 리스트에

외국 기업을 배제시키는 것으로 보임.14)

¡ 중국은 세계 전지 시장에서의 경쟁력 강화를 위하여 NMC 리튬이온 전지 생산

용량을 증가시킬 계획이며,15) 2016년 6월 NABIC(National Automobile Battery Innovation Centre)을 설립하였음.

�BYD는 2017년에 NMC 리튬이온 생산설비를 5~6GWh 증설할 계획을 세움.

�CALB는 현재 NMC 생산용량은 약 0.4GWh이지만, 1.25GWh의 Jintan 공장은

NMC 리튬이온 전지를 생산할 계획임.

�EVE는 2016년 6월 1GWh의 NMC 생산시설을 완공하였으며, 2017년 초에

2.5GWh의 용량을 증설할 계획임.

�DMEGC는 2016년 8월 30억 위안을 투자하여 201년까지 6GWh의 NMC 생산

시설을 건설할 계획을 발표함.

12) Bloomberg(January 2017, p.9)

13) Bloomberg(November 2016, p.12)

14)리튬이온 전지의 4대 구성 요소는 음극(anode), 양극(cathode), 전해액(electrolyte), 분리막

(separator)임. 양극재는 용량 증대와 같은 성능 개선을 결정하는 중요한 소재로써, 전지 업체의

전략 소재임. LCO(LiCo2), NCM(L(Ni,Co,Mn)O2), NCA(L(Ni,Co,Al)O2), LMO(LiMn2O4), LNO

(LiNiO2), LFP(LiFePO2) 등의 리튬산화물이 양극재 소재로 사용되고 있음. 중국이 주로 생산하는

LFP는 안전성이 매우 높지만, 에너지밀도가 낮아 부피가 커지고, 보존 수명이 자동차 업체 기준에

미달하는 단점이 있음. LFP의 장점은 안전성과 가격이지만, 가격 하락이 기대만큼 이루어지지 않

고 있음. 또한, 한국과 일본의 전지 선도 기업들이 LFP를 양극재로서 많이 사용하지 않고, LFP의

장점을 살릴 수 있는 시장을 찾기 어려운 점 등으로 LFP 사용이 제한적임. NCM은 LNO의 용량,

LCO의 출력, LMO의 안전성을 조합시키기 위해 개발된 양극재 소재임. 고용량 구현을 위하여 니켈

함량을 50% 이상 증가시키는 방향으로 NCM 관련 연구가 진행 중임(선우준, 2015).

15) Bloomberg(January 2017, p.11~12)

“중국은 세계 전지 시장에서의 경쟁력 강화를 위하여 NMC 리튬이온 전지 생산 용량을 증가시킬 계획임”

Page 11: [17-15-현안] 중국의 전기자동차 보급 증가와 리튬이온 전지 ... · 2020-05-05 · 세계 에너지시장 인사이트 제17-15호 2017.5.1 1 중국의 전기자동차

세계 에너지시장 인사이트 제17-15호 2017.5.1 11

�BAK는 현재 2.5GWh의 NMC 용량을 2017년 말까지 6GWh로 증설할 계획임.

5. 시사점

¡ LG화학과 삼성SDI는 2015년 기준 리튬이온 전지 기술 경쟁력 순위 1위와 3위를 차지하고 있지만,16) 중국의 공격적인 기술개발 투자 확대와 풍부한 핵심 소

재 보유로 세계 리튬이온 전지 시장에서 중국과의 치열한 경쟁이 전망되고 있음.

�리튬이온 전지의 선두 업체들(LG화학, 삼성SDI, Panasonic 등)은 NMC 리튬이

온 전지 생산에 주력하고 있음.

�반면, 중국은 현재 NMC 전지 기술 부족으로 LFP 전지 생산에 주력하고 있지

만, 세계 리튬이온 전지 시장에서의 경쟁력 강화를 위하여 NMC 전지 기술개발

에 투자를 확대하고 있음.

� 중국은 NMC 리튬이온 전지 생산에 필요한 흑연(graphite), 니켈(Nickel), 망간

(Manganeses), 구리(Copper) 등의 핵심소재(raw materials)자원을 풍부하게 보유

하고 있음.

¡ 중국의 전기자동차 보급 확산과 전지 산업의 상생 발전전략으로 전기자동차와

리튬이온 전지 시장은 심화된 경쟁구조가 전개될 것으로 판단되고 있음.17)

�중국 전기자동차 기업들은 중국 전지업체를 주요 전지 공급업자로 선정하여 발

전적 파트너십을 구현하고 있음.

� BYD 차량에 전지 공급을 배타적으로 공급하고 있는 BYD는 세계 자동차용

이차전지 시장에서 세계 2위의 시장 점유율을 유지하고 있으며, 기술적으로

도 경쟁력을 갖춘 것으로 평가됨.

�중국은 현재 경쟁력이 열세인 전기자동차와 리튬이온 전지 산업의 육성을 위하

여, MIIT에 승인된 기업이 생산한 전지를 사용한 전기자동차에게만 보조금을

지급하고 있음.

�전기자동차와 전지 기업 간의 장기적 파트너십 유지는 리튬이온 전지 가격의 하

락을 가져오고, 이는 다시 전지자동차 보급 증가를 촉진하는 선순환 구조를 가

지게 되어 중국의 경쟁력 제고에 기여할 것으로 분석되고 있음.

16) 강정화(2016, p.25)

17) Bloomberg(December 2016, p.9~10)에 따르면, GM, 현대, Volvo, Renault는 LG 화학과 BMW는

삼성SDI와 Nissan은 AESC와, Tesla는 Panasonic, BYD는 BYD 자동차와 배타적인 관계를 형성하

고 있음.

“중국은 자동차와 전지 기업 간의 전략적 파트너십을 통한 중국 전기자동차와 리튬이온 전지 산업의 상호 발전적 전략을 구사함”

Page 12: [17-15-현안] 중국의 전기자동차 보급 증가와 리튬이온 전지 ... · 2020-05-05 · 세계 에너지시장 인사이트 제17-15호 2017.5.1 1 중국의 전기자동차

12 세계 에너지시장 인사이트 제17-15호 2017.5.1

참고문헌

강정화, “4차 산업혁명을 밝힐 리튬이차전지 산업동향”,「Issue Report」, Vol.2016-산업-08, 한국수출입은행, 2016.12.15

김시언, “세계 전기동력차 시장전망과 시사점”,「산업이슈」, No.711, pp.32~41, KDB 산업은행, 2015

배중호,『전기자동차 구조 및 보급 전망』, 교통안전공단 자동차안전연구원, 2013선우준, 『2차전지 Road to the Top』, 서울대학교출판문화원, 2015세트 플레처, 『슈퍼배터리와 전기자동차 이야기』, 성안당(번역본), 2015채영근, “중국 전기차 및 배터리관련 시장분석,” 2016 Korea Electric Vehicle

Conference(2016.4.14.~15) 발표자료, 2016Bloomberg, Global Electrified Transport Market Outlook, 23 February 2017a,

17 November 2016, 23 August 2016, 31 May 2016, 24 January 2014, 12 March 2013

_________, “Global EV sales outlook to 2040”, Advanced Transport Research Note, 25 February 2016

_________, Max Capacity: Energy Density Improvements in Lithium ion Batteries, 9 November 2016

_________, “2016 lithium-ion battery price survey,” Advanced Transport Research Note, 14 December 2016

_________, “Will Chinese EV battery manufacturers dominate the global market?” Energy Smart Technology/Advanced Transport China Research Note, 20 January 2017

Frost&Sullivan, Global Electric Vehicle Market Outlook, 2017: Long-range EVs with Light Batteries and More Unified Designs will Dominate, MCC9-18, March 2017