중국과 한국의 전기차 배터리 산업의 기술추격에 관한 연구

Abstract

국문요지

현재 전 세계적으로 탄소중립을 추진하고 있으며, 이에 따라 전기차 산업의 폭발적인 성장이 관측되고 있다. 이 산업의 중심에는 세계 1위의 점유율을 가진 중국의 전기차 배터 리 산업이 위치하고 있다. 한국의 전기차 배터리 산업이 더욱더 경쟁력을 갖추기 위해서는 중국과 한국의 전기차 배터리 산업을 국가, 산업, 기업 차원으로 세분화하여 연구할 필요가 있다. 본 연구는 중국의 전기차 배터리 산업이 어떻게 기술추격을 이루어냈는지를 분석하고, 이를 바탕으로 한국의 전기차 배터리 산업이 나아가야 할 방향을 제시하고자 한다. 중국과 한국의 전기차 배터리 산업을 조직적, 기술적, 시장적 측면에서 분석하여, 한국의 전기차 배터리 기업이 취해야 할 행보를 구체적으로 제안하는 것이 본 연구의 목표이다. 특히 중 국의 CATL과 BYD, 한국의 LG에너지솔루션과 삼성SDI를 중심으로 연구를 진행하였으며, 분석을 위하여 기술추격 이론을 분석의 틀로 활용하였다. 특히 중국과 한국 전기차 배터리 기업이 ‘기회의 창’을 어떻게 활용하고, 이를 통하여 어떤 유형의 기술추격을 진행하였는지 를 분석하였으며, 이를 위해 먼저 전기차와 전기차 배터리에 관한 기본적인 개념과 원리를 이론적으로 고찰하였으며, 기술 추격의 정의와 유형에 대해서도 심도 있는 분석을 진행하 였다. 사례분석 결과, 중국은 국가차원에서의 2014년부터 지원정책과 표준규범을 지속적으로 제정해 온 것을 확인할 수 있었다. 산업차원에서는 2015년 “중국제조 2025”를 발표하여 전기차 배터리 산업 발전과 육성을 위해 집중적으로 지원하였으며 전기차 배터리 대량 공 급을 위한 생산능력 확대를 위해 배터리 핵심 원자재 공급능력과 배터리 생산능력을 확대 하였다. 기업차원에서 CATL과 BYD의 조직적측면은 전기차 배터리 확대를 위한 조직구조 로 되어 있고 기술적 측면에서는 혁신적인 신기술의 전기차 배터리를 연구개발하여 출시 하였다. 대표적으로 CATL의 성능을 개선한 CTP 3.0구조의 배터리와 션싱배터리, M3P배 터리 출시하였으며, BYD도 성능과 안전성을 개선한 블레이드 배터리 및 CTB구조를 출시 하여, 중국의 CATL과 BYD가 전기차 배터리의 기술력에서는 세계를 선도하고 있음을 확 인하였다. 그리고 시장측면은 CATL과 BYD는 차별화된 기술력을 바탕으로 시장점유율을 확대하는 시장전략을 취하고 있으며 생산능력 확대를 지속적으로 추진하고 있다. 단, 현재 미국과의 갈등으로 인해, 해외 생산기지 설립 및 시장확대는 유럽지역을 대상으로 적극적 으로 추진하고 있다. 이러한 중국의 전기차 배터리 산업은 기술추격이론의 프레임으로 보면, 초기에는 경로 추종형 추격 형태로 선진국의 선발기업을 따라가다가, 전기차 배터리 기술을 개선하면서 단계생략형 추격으로 변화하였다. 현재는 새로운 기술경로를 자체적으로 창출하는 단계에 접어들어 경로창출형 추격이 되었다. 한국의 사례분석 결과, 국가차원에서 2022년11월1일 산업통상자원부에서 지원정책을 발표했고 핵심광물확보를 위한 민관의 지원을 추진하고 있다. 산업차원에서는 전기차 배터 리 수출량은 증가하고 있고 전기차 배터리 안정된 핵심광물에 확보를 위한 중국의 의존도 를 낮추어야 하며 핵심광물 확보를 위한 정부의 지원이 필요하다. 기업차원으로 LG에너지 솔루션과 삼성SDI를 분석했는데, 먼저 조직적측면은 LG에너지솔루션은 2020년 LG화학에 서 분리된 기업이며 삼성SDI는 1970년대부터 흑백브라운관을 시작으로 컬러브라운관, PDP, AMOLED의 산업을 거쳐서 이차전지 산업을 시작하여 확대하고 있는 조직구조이다. 기술적 측면으로 LG에너지솔루션은 하이니켈 NCMA 파우치 타입의 배터리의 기술력으로 성능이 향상된 배터리를 양산하고 있으며, 삼성SDI는 하이니켈 NCA의 각형 배터리 기술 력으로 성능과 품질을 향상한 프리미엄 배터리로 양산을 진행하고 있다. 시장측면으로는 LG에너지솔루션 하이니켈 NCMA 파우치 배터리의 기술력으로 시장확대 전략을 하고 있고 삼성SDI는 하이니켈 NCA의 각형배터리로 프리미엄 배터리로 시장을 확대할 전략을 가지 고 있다. 전기차 배터리 사업의 초기 단계에서 한국은 상대적으로 화재와 폭발에 위험이 적은 안전한 LFP 배터리 기술개발을 선택하지 않고 고성능의 3원계 배터리로 시작하여 승용차 모델에 집중하여 경로 추종형 ->단계 생략형-> 경로창출형 추격의 모습을 보였다. 그러나 전기차 기업에서 LFP 배터리의 수요가 증가하고 LFP 배터리 시장이 확대되고 있는 상황 이 되었으며, 전기차 고객의 LFP 배터리의 수요가 많아짐에 따라 한국도 LFP 배터리의 개발과 양산이 필요한 상황이 되었으므로 현재 중국의 LFP 배터리 기술을 추격해야 하는 상황이 되었다. 즉, 한국이 기술추종형 -> 단계생략형 -> 경로창출형 기술추격으로 성공 하여 선두주자 자리를 차지하고 있는 3원계 배터리 시장과는 독립적으로, 과거에 생략했던 단계인 LFP 배터리 분야의 연구를 시작하면서 중국의 LFP 기술을 추격하는 경로추종형의 모습이 되었다. 이는 이미 지나쳐 온 기술의 경로로 돌아가는 궤적을 그리고 있으므로 경 로회귀형이라는 새로운 현상으로 볼 수도 있을 것이다. 한국도 전기차 배터리 산업 발전을 위해 정부의 지원 정책을 강화하고, 핵심 광물 확보 와 전기차 배터리 기업의 혜택 확대에 주력해야 한다. 이와 더불어 R&D 투자 확대와 글 로벌 생산 능력 강화를 위한 해외 생산기지 확충이 필요하다.

핵심주제어 : 3원계 배터리, LFP 배터리, 기술추격이론, 경로창출형, 단계생략형, 사례연구