리튬이온배터리가 미래 전기차 시장을 견인한다
  • 이건오 기자
  • 승인 2018.07.17 17:45
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전 세계적인 전기차 시장의 급성장에 따라 업계는 핵심 부품인 배터리의 가격 동향, 신기술 개발 등에 주목하고 있다. 전기차 배터리로 가장 많이 사용되고 있는 리튬이온배터리 시장은 대량 생산을 통해 계속되는 가격 하락에 있으나 원자재 가격 상승 등 불안 요소도 포함하고 있다.

2022년 리튬이온배터리 시장 677억달러 규모 전망

[인더스트리뉴스 이건오 기자] 산업 리서치 기관인 IBIS World에 따르면 2017년 리튬배터리 시장 규모는 약 9억200만달러에 달하는 것으로 발표하고 있으며, Market Insider는 2022년 리튬이온배터리 시장이 677억달러 규모까지 성장할 것으로 예측했다.

리튬 이차전지의 일종으로 리튬이온이 음극에서 양극으로 이동하는 리튬이온배터리의 주요 산업 구성은 리튬코발트옥사이드배터리(Lithium Cobalt Oxide Batteries)가 29.5%로 가장 높은 비율을 차지하며, 리튬니켈매그니스코발트배터리(Lithium Nickel Manganese Cobalt Batteries) 27.5% 및 리튬이온포스페이트배터리(Lithium Iron Phosphate Batteries)가 21.0%로 집계됐다.

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전기차 외에 ESS 및 전기자전거에 사용되는 리튬배터리 수요가 증가하고 있다. [사진=dreamstime]

2017년 세계경제포럼(WEF)이 발표한 자료에 따르면 전기자동차 생산 확산에 힘입어 리튬 수요도는 2017년 238 LCE kt(Lithium demand by application)에서 2025년 약 2배 이상 증가한 534 LCE kt에 도달할 것으로 전망하기도 했다. 전기자동차 외 에너지저장장치 및 전기자전거에 사용되는 리튬배터리 수요가 증가하면서 미래 리튬이온배터리 시장 성장에 큰 영향을 끼칠 것으로 보인다.

리튬이온배터리 가격 하락과 원자재 가격 상승

2017년 블룸버그 뉴에너지 파이낸스(BNEF)가 발표한 자료에 따르면 2010년 1,000달러/kWH 였던 배터리 가격은 2016년 273달러/kWH로 6년 사이 약 72.7%까지 감소했으며 연 평균 약 19%의 가격 하락률을 보이고 있다.

주요 리튬이온배터리 기업들의 공장 증설 및 대량생산 체계 완성으로 생산량이 증가하면서 가격 하락으로 이어지고 있다. 또한, 전기차 원가의 상당 부분을 차지하는 배터리 가격이 2026년 100달러/kWH로 하락함에 따라 내연기관차와 본격적인 경쟁이 가능할 것으로 전망된다.

한편, 원자재가 배터리 가격의 약 60%를 차지하는 만큼, 주요 기업들을 중심으로 배터리 원자재 확보에 적극적인 움직임을 보이고 있으며 최근 배터리 수요 증가로 원자재 가격이 상승하고 있는 추세다.

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2010~2016년 리튬 이온 배터리의 가격 증가세 [자료=BNEF]

코발트의 경우, 런던선물거래소(LME)에서 현재 1톤 당 7만2,500달러에 거래되고 있으며 지난해 같은 기간 대비 약 23.9% 인상된 가격이다. 최대 생산국으로는 총 매장량의 절반 이상이 집중돼 있는 콩고이지만 반군 세력과의 끊임없는 내전으로 인해 공급 불안정성 확대와 이에 따른 가격 인상으로 주요 배터리 제조 기업을 중심으로 코발트의 사용량을 줄이기 위한 기술 개발이 꾸준히 이뤄지고 있는 상황이다.

LME 따르면 니켈은 현재 1톤 당 1만3,970달러에 거래되고 있으며 전년 대비 약 54% 인상됐다. Trading Economics에 따르면 리튬이온은 2018년 7월 9일 기준 리튬의 가격은 126.84달러로 전년 대비 약 15.9%가 증가했다. 세계 리튬 매장량은 2억1,000만톤으로 현재 연간 생산량은 18만톤이다. 주요 생산국으로는 칠레, 볼리비아, 아르헨티나가 떠오르고 있다.

배터리 제조 시장은 춘추전국시대

IBIS World에 따르면 주요 리튬배터리 제조 기업으로는 GM이 4.7%의 시장 점유율을 보이고 있다. 이외에 테슬라 3.7%, EnerSys 2.7%, LG화학 2.6% 순으로 집계됐다. 이외에 각 국가별 주요 배터리 제조 기업으로는 일본의 파나소닉, 중국의 CATL 및 BYD, 한국의 삼성SDI가 있다.

GM은 미시간 Department of Energy로부터 보조금을 받아 2016년 미시간 주 Brownstone에 공장 설립을 완료함으로써 GM 배터리 제조 사업을 시작했다. kWH 당 145달러인 배터리 가격을 2021년까지 100달러 이하로 절감할 전망이다. 최근 GM은 혼다와 차세대 전지 개발 및 대량 생산을 위해 각각 4,250만달러 총 8,500만달러의 투자를 결정했다.

테슬라는 대표 전기차 기업으로 2014년 일본 기업인 파나소닉과 협력해 미국 네바다 주 Sparks에 2017년 1분기 생산을 목표로 배터리 생산 공장 설립에 돌입했다. EnerSys는 1888년 미국 펜실베니아주에서 시작해 최근 리튬이온배터리 생산 확대를 위해 ABSL Power Solutions, Quallion, ENSER 등을 인수하며 시장 점유율을 확대해 나가고 있다.

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IBIS World에 따르면 LG화학은 리튬배터리 제조 시장에서 2.6%의 시장점유율을 차지하고 있다. [사진=인더스트리뉴스]

LG화학은 대표적인 국내 배터리 생산 기업으로 주요 고객사로는 GM, Ford, FCA가 있다. 미국에 배터리 공장 설립을 위한 투자를 결정함으로써 미국 정부로부터 12년 간 약 34만달러 세금 감면 혜택을 받은 것으로 IBIS World는 발표하고 있다. LG화학의 2017년 연간 수익은 2,340만달러로 집계되며, 빅 3의 전기차 판매량이 호조를 보이며 최근 배터리팩 조립 시설 증설 및 신규 채용을 확대하고 있다.

미국 및 미시간 주 리튬이온배터리 동향

미시간 주의 2017년 총 수입액은 4억4,072만달러로 전년 대비 166% 증가했다. 이 중 3억8,514만달러에 달하는 87%의 리튬이온배터리를 한국으로부터 수입하고 있다. 이러한 결과는 미시간 주에 위치한 LG화학과 삼성SDI의 현지 진출 및 납품 성과로 분석된다. 2017년 기준 미시간 주의 리튬이온배터리 수입량은 미국 전체 중 약 17%를 차지하고 있으며, 이는 캘리포니아에 이어 두 번째로 많은 양이다.

HS Code 850760 리튬이온배터리를 기준으로 2017년 미국 시장의 전체 수입 규모는 약 25억2,500만달러로 전년 대비 29.3% 증가했다. 2017년 해당 품목의 대 미국 수출 최대 규모 국가는 중국으로 약 10억3,800만달러를 수출하며 전체의 41.1%를 차지했다. 2017년 해당 품목 5억8,100만달러를 수출한 한국은 2위를 차지했으며, 전년 대비 166.5%가 증가해 가파른 성장세와 시장 점유율을 보이고 있다.

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리튬 이온 배터리 국가별 수입동향(단위 : 백만 달러, %) [자료=GTA]

코트라 미국 디트로이트무역관은 “배터리 수요 증가로 리튬, 니켈, 코발트와 같은 원자재의 가격이 지속적으로 상승하고 있는 만큼 안정적인 배터리 가격 하락을 위해서는 기존의 원자재를 대체할 수 있는 광물 발굴 및 기술 개발이 필수적으로 요구된다”며, “리튬이온배터리는 결코 전기자동차 시장에만 국한되지 않는 만큼 미래 혁신산업 분야인 에너지와 연계한 사업 다각화의 노력도 필요하다”고 전했다.

이어 “초기 설비 투자 및 기술 개발 비용이 큰 만큼 배터리 시장은 LG화학, 삼성SDI 등 대기업을 중심으로 성장하고 있다”며, “이에 2, 3차 부품소재 중소기업의 시장 확대를 위해 정부의 적극적인 세금 감면 및 보조금 지원 정책이 마련돼야 할 것”이라고 밝혔다.


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