국내 업체가 세계 최초로 개발한 이 기술 하나면 '반값 전기차' 가능하다

전기차 시장이 치열해지고 있다. 지난해 글로벌 전기차 판매 대수는 약 980만 대 수준에 달했고 올해 1500만 대 이상이 될 것으로 예상한다. 전 세계 자동차 판매량은 약 8000만 대 수준으로 전기차 비중은 해마다 많이 늘어날 것이 분명하다. 테슬라가 독점해왔던 시장에 상품성이 뛰어난 기존 완성차가 가세해 춘추 전국 시대로 접어든 것이 전기차다. 

전기차 완성도가 좋아지면서 경쟁은 더 치열해지고 있다. 테슬라를 필두로 한 가격 인하 경쟁도 본격화했다.전기차는 내연기관차 가격보다 약 1.5~2배 정도 고가다. 따라서 보조금이 전기차 시장 확대와 보급에 결정적인 역할을 한다. 그러나 최근 테슬라 가격 인하와 배터리 원자재 공급 안정, 전기차 전용 플랫폼을 통한 원가 절감 등 전기차 가격을 인하할 수 있는 여건이 만들어지면서 상황이 달라졌다.

뉴욕타임스는 최근 올해 후반, 전기차와 내연기관차 가격이 비슷해질 수 있다고 내다봤다. 테슬라가 가격을 내리면서 글로벌 완성차도 동요하고 있다. 영업이익률이 높은 테슬라는 약 20% 가격을 내려도 흑자 유지가 가능하지만 기존 완성차는 약 5~6%에 불과해 테슬라와 경쟁하기 힘들다.

그러나 포드가 약 8.8% 인하 계획을 발표했고 다른 완성차도 고민하고 있다. GM은 가격 동결을 선언했고 현대차 그룹도 여러 가지 방안을 논의하고 있다. 테슬라로 시작한 가격 경쟁이 불기 시작한 것이다. 그렇다면 '반값 전기차'의 등장도 기대할 수 있지 않을까.

방법은 여러 가지다. 우선 고가의 리튬이온 배터리를 가격이 저렴한 리튬인산철 배터리로 바꾸는 부분이다. 전기차 가격 약 40%를 차지하는 배터리 비용을 줄인다면 반값 전기차는 생각보다 빨라질 수 있다. 에너지 밀도가 떨어지고 무게나 부피에 한계가 있으나 리튬이온 배터리 대비 약 30% 가격이 낮아 반값 전기차에 가장 적합하다.

포드가 중국산 인산철 배터리 탑재를 공식화한 것도 가격 경쟁력을 확보하려는 전략이다. 포드는 인산철 배터리의 한계를 극복하기 위해 셀투팩(Cell to Pack) 공법 등 다양한 기술로 에너지 밀도를 높이는 방법도 찾고 있다. 포드가 배터리 동맹 SK온과 거리를 두기 시작한 것도 중국 인산철 배터리로 방향을 틀어 전기차 가격을 내리기 위한 포석이다.

또 하나는 게임 체인저 기술로 언급되는 전기차 자동변속기다. 포르쉐 타이칸, 아우디 e트론, 대만 고고로 전기 이륜차에는 2단 변속기가 탑재되고 있으며 미국 이튼 전기 버스에는 4단 변속기가 탑재된다. 전기차에 변속기를 탑재하면 단수가 높을수록 경제성이 뛰어나 같은 배터리로 30~50%의 주행거리 연장 효과를 거둘 수 있다.

등판능력의 획기적 개선, 모터 등 각종 장치의 온도 유지 등으로 냉각장치가 필요 없는 1석 10조의 효과도 있다. 전기차용 변속기 개발이 시작 단계인 가운데 지난 11년간 전기차용 변속기 개발에 뛰어든 국내 벤처기업은 전기 이륜차용 소형 7단 자동변속기를 세계 최초로 개발하는 데 성공했다.

올해 후반부터 인도네시아에 5만 대 공급이 시작될 예정이다. 이 기업은 일반 전기차 변속기로 응용하는 방법까지 개발했다. 이러한 변속기를 전기차에 적용하면 같은 용량의 리튬이온 배터리로 주행거리를 획기적으로 늘릴 수 있다. 배터리 용량을 절반으로 낮춰도 요즘 전기차 주행거리와 비슷해지면서 '반값 전기차'가 나올 수 있게 된다.

단점이 많고 한계가 있는 중국산 리튬인산철 배터리를 사용하지 않아도 경쟁력을 갖춘 최고 가성비의 전기차를 만들 수 있는 것이다.  초격차 기술을 보유한 국내 벤처기업이 이륜차 시장에 이어 전기 승용차 분야에서도 글로벌 거대 신생 기업으로 성장해 세계 시장을 선점하길 바란다.                           

김필수 대림대 교수/[email protected]