- 친환경차는 전기차와 수소차 '투트랙' 전망 -

- 기업간 공동 협업을 통해 윈윈 효과 도출 -

- 시장 주도권 변화에 편승한 고부가가치 상품 판로 개척이 관건 -

□ 차세대 친환경 자동차 시장의 방향성은 ‘탈 디젤’

  ○ 2019년 초부터* 독일 쾰른(10만 대), 프랑크푸르트(7만 대), 슈투트가르트(6만 대), 에센(4만 대) 등의 도심 내 순차적으로 노후한 모델인 유로4 차량에 이어 유로5 디젤차량 운행이 금지될 예정임. 이는 지난 2015년 9월부터 불거진 디젤 게이트에 따른 영향으로 독일 내에서는 그 어느 때 보다 친환경자동차에 대한 관심이 높고, 신기술 도입에 따른 자동차 시장의 재편 움직임이 눈에 띔.

     * 디젤차량 운행 금지 규정은 각 지자체별로 2019년 각각 2월, 4월, 7월(1차)과 이어 9월부터(2차) 도입될 예정이며, 2.1일부터 도입되는 프랑크푸르트의 경우 유로 1과 2에 해당하는 가솔린 차량에도 적용됨.

  ○ 지난 2018 헤센수소연료전지 포럼*에서도 확인된 바, 미래의 친환경차는 전기차, 수소차로 양분될 것으로 전망하고 있고, 더불어 가솔린 자동차도 나름 시장의 한 축을 이루며 다양한 차종이 시장에 공존할 것으로 예상됨.

     * 이와 관련해서 프랑크푸르트 무역관의 해외시장뉴스 ‘전기차 대항마 수소차가 온다’ 참고

  ○ 즉, 차세대 자동차 시장으로의 방향성은 이제 정해져 있으며, 이제는 보급의 속도 문제로 각계 전문가는 예상보다 차세대 친환경차의 도입이 빠를 수 있다고 내다 보는 경향이 짙음.

     * 지난 2017년 1월 스위스 다보스에서 출범한 현대차, 도요타, 혼다, BMW, 벤츠 등 13개 글로벌 완성차 기업간 연합인 수소위원회는 2018년 9월 3차 총회를 개최함. 여기서는 수소가 디지털 혁명을 이끌 핵심 에너지로 급부상할 것이라는 비전이 제시됨. 맥킨지 연구분석 결과 2030년까지 전 세계 수소연료전지가 550만 개에서 최대 650만 개가 필요할 것으로 전망됨.

    - 특히 차세대 친환경 자동차 시장으로의 재편은 승용차 분야에 앞서 대중교통이나 트럭 등의 물류 분야와 항공 분야 등에서 활용도가 높을 것으로 기대됨.

    - 다만, 현재 부족한 인프라와 기술개발의 완성도 평가가 더 이뤄져야 하고, 새로운 밸류 체인 구축 등이 도전과제로 지목되고 있음.

□  친환경 자동차 기술 개발 경쟁과 더불어 기업 생태계도 변화 중

  ○ 세계 최강의 자동차부품기업 독일 보쉬, 잠재력이 큰 수소연료전지 기술 개발에 동참

    - 본호프 박사(Dr.-Ing. Klaus Bonhoff)에 따르면, 2017년 상용화된 차량 가운데에는 전기자동차 차량이 크게 우세하나 대다수의 자동차 OEM 기업은 수소연료전지 자동차를 개발하고 있다고 함.

    - 즉, 독일 내 자동차 Tier 1은 자동차 시장에서의 흐름에 맞춰 제각기 신 기술 개발에 동참하고 있음.

    - 독일 보쉬의 모빌리티부 불란더(Rolf Bulander) 부장은 보쉬가 중형 상용차용 수소연료전지를 선호하는 이유에 대해 하기와 같이 설명함. 동사는 2050년 가능한 한 적은 양의 CO₂를 방출하고자 하며, 용도별로 도심에서는 배터리장착 전기자동차가 효율적인 반면, 장거리용 중형트럭 등의 경우 수소연료 전지와 인공석유인 E-Fuel이 잠재력이 큰 것으로 평가하고 있음. 특히 보쉬는 자체 역량으로 볼 때 수소연료전지가 자사에 맞으며, 향후 잠재기회가 큰 것으로 판단함.

  ○ 기업간 협업 생태계 구축

    - 현재 독일 주요 기업은 변화하는 시장 환경에 맞게 제각기 차세대 자동차 기술 개발 결쟁에 나서고 있으며, 이 외에도 기업간의 다각적인 협업을 통해 각 기업의 목표를 달성하고자 하는 노력을 경주하고 있음.

    - 독일 보쉬는 美 스타트업인 니콜라 모터(Nikola Motor)와 수소차용 전기 동력장치 부품 개발을 위한 협업 중이며, 중국 Weichai Power와는 수소연료전지 시스템 개발을 위한 협력 프로젝트를 추진 중, 특히 이는 장거리 상용차 개발을 목표로 하며, 향후 2021년 또는 2022년 총체적인 시스템을 공급하기 위한 시리즈 모델 개발을 목표로 함.

    - 에를링클링어(ElringKlinger)는 경량화 및 배터리 기술 개발 외에도 수소연료전지 개발에 역량을 집중하고 있음. 동사 역시 상용차 분야의 경우 순수 전기자동차 대비 주행거리가 훨씬 길기 때문에 장기적으로 수소연료전지가 유망할 것으로 기대하고 있음. 동사는 원래 밸브 나 차단용 부품 제조사로 저온 수소연료전지(PEMFC: Proton-exchange Membrane Fuel Cell) 개발에 집중하고 있음. 동사 대표인 볼프(Stefan Wolf)는 “우리는 자체적으로 연료전지 스택을 개발했으며, 시스템 역량을 보유하고 있고, 현재 상용화 단계에 있다”고 밝힌 바 있고 “핵심 기술 분야는 공용버스이며, 운반차량과 SUV 분야 개발도 뒤따를 것”이라고 함.

    - 독일 슈투트가르트 소재 말레(Mahle) 역시 수소연료전지에서 공기 및 온도 관리 부품 및 진단과 관리 부품 개발에 역량을 집중하고 있음. 중요한 점은 정확한 수분 조절로 동사는 美 스타트업 기업인 니콜라(Nikola)와 공동으로 중형 트럭용 제품 개발에 한창임.

    - 또한 보쉬 역시 동사의 파트너 기업 중 하나이며, 보쉬와의 협업으로 전기축과 동력 장치를 개발 중임.

    - 더 나아가 장기적으로 수소차나 전기차 확대 보급을 위해 중요한 이슈인 표준 모델 또는 규격 개발 등을 위한 글로벌 자동차 기업간의 협력 및 연대의 중요성이 부각되고 있음.

     * 국가 수소 및 연료전지기술협회(NOW)의 영업 책임자인 본호프 박사(Dr.-Ing. Klaus Bonhoff)는 수소전지가 현재 독일 내에서 약 2/3정도 자체 제조되고 있는데, 상이한 천연가스 품질과 표준 요구조건으로 필요할 때 마다 해외기업으로 구매할 수 있는 제품이 아니며, 범 국가적 차원의 표준 또는 품질 기준 마련이 선행되어야 한다고 강조한 바 있음.

     * 앞서 언급한 수소위원회에서는 이미 단가 절감뿐만 아니라 글로벌 표준화 실현을 위한 협업에 의견을 같이 한 바 향후 지속적인 네트워킹을 통한 성과가 기대됨.

  ○ 대체 솔루션 개발 및 배터리 재활용을 위한 연구 협력에도 주목

    - 또한 국내 E-모빌리티 부품 관련 선도기업 관계자에 따르면, 또한 전기자동차의 리튬이온 배터리 생산에 없어서는 안 될 리튬이나 코발트 등도 한정된 자원인 관계로 업계 내에서는 이를 대체할 수 있는 다양한 시도가 이뤄지고 있다고 함.

    - 보쉬가 2025년까지 개발을 목표로 하고 있는 차세대 전고체 배터리 외에도 리튬 금속전지, 리튬 황 배터리나 희소자원인 리튬을 대체할 수 있는  나트륨 이차전지용 게르마늄 황화물 전극, 칼륨 이온 배터리, 아연 이온 배터리, VRFB(바나듐 레독스 플로우 배터리), 리튬이온 전지 음극 소재인 산화규소(SiOx) 나노 분말 등 다양한 배터리 기술이 개발 과정에 있음.

    - 이는 자원의 희소성의 문제에 대한 대안이기도 하나 고가의 핵심부품 가격을 낮출 수 있는 방안으로 이해되며, 보다 저가이면서도 주행거리가 긴 고성능의 배터리 개발을 위한 글로벌 경쟁이 진행 중임.

    - 한편, Audi는 전기차 배터리 재활용을 위해 Umicor와 연구협력을 개시함.

    - 고출력 배터리 재활용을 위해 Audi 플러그 인 하이브리드 모델 A3 E-Tron 모델 내 장착된 배터리를 분석해 주요 원자재인 코발트, 니켈, 구리 등의 재활용 분석 결과 95% 이상을 리사이클링 가능하다는 결론에 도달함.

    - 이에 따라 리사이클링 콘셉트 개발을 통해 지속적으로 신제품에 활용해 나갈 예정임.

    - 이 외에도 프라운호퍼 규산염연구소(ISC)는 리튬이온 배터리 리사이클링 프로젝트를 개시해 노후한 배터리 해체 작업을 자동화시켜 나갈 예정이라고 함. 여기서는 파쇄와 같은 기존의 기계적 방식 외에도 전자유압식 분쇄와 같은 새로운 작업을 연구하고 있음.

     * 이는 EU의 지원 차원의 자동차 배터리 리사이클링 프로젝트 2020(Autobatrec2020)로 수행기간은 3년임.

□  차세대 기술개발 경쟁 속 기술 선점이 관건

  ○ 현대 수소연료전지 신모델 ‘Nexo’ 호평

    - 국내에서도 미세먼지 문제의 심각성과 함께 전기차뿐만 아니라 청정 기술인 수소차 도입에 대한 관심이 크게 확대되고 있는 추세이며, 특히 수소차의 경우 세계 최초로 상용화에 성공했음에도 선두주자인 일본에 추월 당하고 있는 점에 대한 경각심이 부각되고 있음.

     * 일본은 이미 2014년 제4차에너지기본계획을 통해 '수소사회 실현'을 국가 아젠다로 설정하는 등 수소경제로의 이전을 위해 꾸준한 정책을 펼쳐나가고 있음.

    - 현재 독일 시장에서 출시되어 판매되고 있는 수소연료전지차는 일본 도요타의 미라이 모델과, 혼다의 클라리티 뿐임. 지난 9월 2022년말까지 총27개의 전기자동차 모델 출시 계획을 발표한 폴크스바겐(VW)을 제외한 독일 완성차 기업은 전기자동차와 수소연료전지차와의 사이에서 아직은 명확한 행보를 밝히고 있지는 않으나, 다임러는 11월 그간의 성과를 토대로 F-Cell 수소연료전지 하이브리드차 모델을 풀 서비스 리스모델로 출시하며, 수소차 생산기업의 대열에 합류함.

    - 독일 connect.de에서는 몇 달 전 출시된 현대 수소연료전지차 Nexo 모델 테스트에서 미래형 디자인과 666km에 이르는 주행거리와 여러 어시스턴트 시스템 장착, 우수한 인포테인먼트 기능 등을 언급함. 또한 69,000 유로에 이르는 가격 역시 기술 대비 저렴하게 평가하고 미래의 주행이 주는 즐거움에 대해 호평함. 단, 현재 부족한 수소연료전지 충전소가 판매 상승 기회를 상쇄하는 요인이라고 지적함.

     * 현대자동차는 2018년 9월 향후 5년간(2019~2023년) 대 스위스 수소전기 대형 냉장밴용 및 일반 밴용 상용차 1,000대 수출 계약을 체결하며, 해외 판로를 적극 개척해 나가고 있음.

  ○ 기술 선점은 차세대 시장 선도의 관건

    - 2018년 프랑크푸르트 무역관의 주최로 개최된 ‘2018 글로벌 파트너링 유럽’에서는 특히 전기배터리 관련 용품 및 수소관련 신기술 제품 개발에 성공한 기업이 다수 참석함. 향후 이러한 신기술 개발 외 제품 상용화에도 적극 매진하여 아직은 미성숙 시장인 수소연료전지 시장 내 기술을 선점을 하는 것이 무엇보다 중요함.

     * 총 1,300여 개 이상의 히든 챔피언을 보유하고 있는 독일의 성공 비법 중 하나는 핵심 기술 확보를 통한 시장 선점임. 독일은 일찍이 미래 먹거리 산업을 다양하고도 장기적인 지원 프로그램 하에 일관성 있게 지원하고 있을 뿐 아니라 조속한 기술 상용화 및 이에 따른 표준화로 시장을 지속적으로 선도해 나가고 있음.

    - 따라서 현재 수소나 전기차와 같이 미성숙 단계에 있는 시장에서 주도권 경쟁에서 이길 경우 미래 수출 먹거리를 확보하는 데 큰 이점이 있을 것임.

    - 특히 국내 제품은 아직은 미국이나 일본의 수소연료전지 부품 대비 가격경쟁력(예: MEA(막전극 접합체), 수소 탱크, 연료전지 스택부품 등의 연료전지 시스템 주요기술분야)이 좋아 시장을 선점하기에 매우 유리할 것으로 판단됨. 특히 이러한 부품은 수소차의 생산원가에서 상당히 높은 비중을 차지하므로, 수소차 판매가를 낮출 수 있는 중요한 요인으로 작용하므로 품질 대비 가격경쟁력이 매우 중요함.

  ○ 친환경 수소차 개발 경쟁의 관건은 인프라 구축

    - 현재 수소차 사용에 가장 장애요인으로 지적되는 수소충전 인프라 구축 역시 일본, 독일을 위시한 EU, 미국, 중국 등의 적극적인 움직임에 자극 받은 한국 역시 적극적인 구축에 나서고 있는 양상임.

     * 이미 중국은 테슬라와 더불어 전기차 판매량에서 압도적인 우위(BYD, 베이징자동차 2017년 기준 각각 글로벌 1, 2위)를 나타내고 있으며, 최근 수소차 보급 확산에도 박차를 가하고 있다고 함. 중국 정부는 2020년까지 지급 예정인 전기차 보조금을 감축하기로 한 반면, 수소차 보조금은 유지한다는 방침이며, 수소충전소 보급도 2030년 1,000개를 구축하겠다는 공격적인 전략을 펼쳐 나가고 있음. 독일 역시 2025년까지 총 400개의 수소충전소 설립 계획을 추진 중임.

□ 향후 전망 및 시사점

  ○ 현재 독일 완성차 기업과 주요 자동차부품 기업은 시장 내 지각변동을 인지하고 총체적 글로벌 사슬에 이르는 분야에 걸쳐 폭넓은 공동 협업을 추진 중임.

    - 원천기술을 보유한 국내 기업 역시 상호 시너지 효과를 낼 수 있는 협업 가능 기업을 적극 발굴해 신 기술 개발에 대한 기업의 부담감을 줄이고 기술 공동 개발을 통해 시장 선점 시기를 보다 앞 당길 수 있을 것으로 기대됨.

  ○ 더 나아가 지속적으로 증가하는 신재생에너지 발전을 통한 전력을 비축하고 사용하기 위해서는 ESS(에너지저장기술)이 관건인데, 여기에도 수소를 위시한 배터리 산업이 중요한 역할을 함. 아직은 미개척 시장이나 ESS 시장에서의 수소연료전지기술의 시장 잠재력 역시 매우 클 것으로 평가되는 관계로 향후 시장 진입 및 새로운 판매 수요 발굴을 위한 보다 적극적인 노력이 필요함.

    - 일부 대기업에 수주 경험이 국한된 독일 에너지시장 진입을 위해서는 현지 진출이 매우 중요하며, 현지 내 네트워크 확보를 통해 시범 사업 또는 기술개발 공동 협력 사업에 참여할 기회가 주어질 수 있음. 또한 현지 기술 지원 전문인력을 배치하는 것도 시장 내 입지를 구축하기 위한 지름길임.

  ○ 결론적으로 이미 테슬라가 보여주고 있듯이 향후 시장 주도권 변화에 편승한 고부가가치 상품 판로개척이 필요하며, 현재 E-모빌리티를 비롯해 수소연료 시스템을 개발해 나가고 있는 후발 주자인 독일 Tier1 기업의 신 부품 수요와 완성차 기업을 대상으로 한 핵심부품 수요 발굴이 적기임.

    - 미개척 고부가 수출 시장 개척과 더불어 국가 차원에서 장기적이고 일관성 있는 지원이 필요하며, 이를 통해 장기적으로 수소경제를 육성하는 큰 그림을 그릴 수 있을 것임. 또한 신 핵심기술 개발에 있어서는 특허 출원도 반드시 고려해야 할 사항임.

 자료원: 글로벌 파트너링 2018 및 2018헤센수소연료전지포럼 주요 관계자 인터뷰 및 자체 사진 촬영 자료, 독일자동차청(KBA), Automobilwoche, www.car-it.com, connect.de, 내일신문, 중국 소재 무역관 KOTRA 해외시장뉴스, KOTRA 자체정보 종합.