독일 차 가세, 유럽의 서비스 통합 노력
투자는 차에서 배터리·인프라에 초점 

2012년을 플러그인 전기차의 원년이라고 한다면 2013년은 자연스럽게 변속기를 2단에 맞추는 해일 것이다. 올해 전기차는 전 세계적으로 21만 대 이상이 판매되며 하이브리드 카의 첫 해 판매량을 넘어설 것이고 론칭 모델도 크게 늘어날 것이다. 전 세계 도시에서는 인프라 구축이 활발히 진행되고 있다. 파이크리서치가 지난 연말 올해의 전기차 시장 10대 이슈를 뽑았다. 

1. 투자는 차에서 배터리로
사업을 개시했거나 확대하려는 전기차 기업에 대한 민간투자는 거의 말라붙었다. 지난 몇 년 동안 신생기업은 예상보다 저조한 수요로 인해 이미 실패했거나 가까스로 생명을 유지하고 있는 상황이다. 또 벤처 투자가, 사모펀드 기업들은 전기차 판매 본격화를 애타게 기다렸지만 인내심을 잃어가고 있다. 투자 기회의 결핍으로 몇몇 기업이 추가적으로 시장에서 퇴출되거나 좋은 못한 조건에 팔릴 것이다.
배터리 기업의 투자는 지난 4년 간 왕성하게 이뤄졌었다. 올해 투자는 배터리팩 개발보다는 배터리 컴포넌트 개발에 초점이 맞춰질 것이다. 몇몇 배터리팩 기업은 지난해 큰 어려움에 직면했고, 올해에도 높은 생산비용과 전기차 시장의 저조한 수요에 고통 받을 것이다.
한편 다우 에너지(Dow Energy Materials), 바스프(BASF)와 같은 화학계의 거물들은 양극재, 음극재, 전해액 등 소재 연구개발에 막대한 투자를 지속할 것으로 보인다. 기존의 플레이어들은 소기업, 신생기업의 도전으로 더욱 치열한 시장경쟁 상황에 놓일 것이다.
전기차 배터리 산업은 새로운 수준의 성능과 상용화를 가능케 할 에너지, 전력 밀도의 배터리를 애타게 찾고 있다. 이에 나노 컴포넌트와 활성탄(activated carbon)은 대중적인 기술이 될 것이고, 민간 연구시설뿐만 아니라 정부 및 연구기관에서 추가 자금 마련과 안정적 성능 확보에 이용될 것이다. 
 
2. e바이크의 지원
이름난 브랜드가 내놓은 e자전거가 폭발적으로 증가하며 전기차 산업의 공급체인 중 한 부분이 됐다. 컴포넌트 서플라이어는 새로운 e자전거 제조사의 등장에 맞춰 짧은 시간 내에 완벽한 드라이브트레인을 제공하기 위해 전기 모터, 배터리 제조사와 파트너십을 맺고 있다. 이같은 트렌드는 북미지역에서 즉각적인 e자전거 판매로 이어질 것이고, 판매량은 50% 이상 증대돼 올해 15만 8,000대가 팔릴 것으로 전망된다. 세계적으로는 약 10% 성장한 3,360만 대 규모가 될 것이다.
e스쿠터 시장 또한 지속적 성장과 새로운 경쟁사의 등장으로 품질과 성능 향상이 요구되면서 드라이브트레인 솔루션이 증가할 전망이다. 배터리 산업의 생산과잉은 배터리 제조사가 전기 모터 파트너를 모색하게 만들 것이어서 올 한 해 동안 다수의 새 파트너십이 이뤄질 것으로 보인다.
e모터사이클 시장도 e자전거, e스쿠터와 유사한 트렌드를 나타낼 것이지만 좀 더 맞춤형 시장으로 남아있을 것으로 보인다. 이는 모터사이클이 가속, 최고속도, 항속거리 등 성능에 더욱 민감한 시장이기 때문이다. 유명 대형 모터사이클 브랜드 및 고성능의 요구에 따라 서플라이어는 시장에 완벽한 드라이브트레인 제품을 제공하게 될 것이다. e모터사이클 OEM은 다른 시장과 차별적으로 단순한 솔루션에 쏠리는 경향이 덜 할 것이다.

3. 스톱앤스타트에 힘 얻는 48V
배터리는 기존의 에너지 저장 시스템이 제공할 수 있는 것 이상의 파워와 안정성을 요구하는 자동차의 전기화에 따라 서서히 12 V란 제한에서 벗어나고 있다. 카 메이커는 연료 효율이 좋은 차를 만들기 위해 기계적 서브시스템을 전자화하고 있고, 이에 따라 다수의 애플리케이션에 12 V 아키텍처 이상이 요구되고 있다.     
스톱앤스타트의 마이크로 하이브리드 카는 회생제동을 위해 12 V 배터리가 제공하는 이상의 높은 안정성과 충전(charge accep tance)을 필요로 한다. 때문에 올셀 테크놀로지스(AllCell), 발콘(Balqon), 새프트(Saft) 등 몇몇 배터리 제조사가 이미 48 V 납축전지와 리튬배터리를 공급하기 시작했다. 고전압 배터리는 엔진이 꺼진 상태에서도 지속돼 헤드라이트의 디밍과 같은 파워 부족 현상을 제거하거나 냉난방 시스템과 같은 시스템의 지속 작동을 가능케 한다. 고전압 배터리는 e바이크에도 도입되고 있어 이를 이용한 대량보급을 통해 제조비용을 절감해야할 것이다.
고전압 배터리에 대한 표준 추진은 지난 10년 이상 시도돼 왔지만 번번히 실패했었다. 당시엔 모든 온보드 시스템의 고전압 변환이 비현실적으로 보였고, DC-DC 컨버터 비용은 엄두도 못 냈다. 그러나 최근까지 비용은 크게 낮아졌고 컨버터의 신뢰성은 높아졌다. 카 메이커가 하이브리드 카 시스템의 전자화 확대를 통해 연비규제 대응과 효율 향상을 꾀하고 있어 48 V 배터리가 힘을 얻어가고 있다.


4. 3,400대 이상 FCEV 보급
플러그 인하는 전기차 기술보다 수소연료전지차(FCEV)에 더 많은 투자를 감행했던 소수의 카 메이커는 예상보다 못한 순수 전기차 판매를 목격하는 한편 FCEV 상용화에 대한 기존 원칙을 재확인했다. 파이크리서치는 올해 3,442대의 FCEV가 토요타, 다임러, 현대, 혼다에 의해 전 세계에 보급될 것으로 보고 있다.
2011년 FCEV 진영의 핵심 카 메이커들은 2014년과 2015년을 보급 원년으로 삼았고, 현대, 다임러, 토요타가 중심이 돼 올해 첫 소량 생산에 나서고 있다. 그러나 이 차의 대다수는 소비자를 위한 것은 아니다. 대부분이 정부 등 공공부문과 일부 민간 플릿 파트너를 통해 배치될 것이다.
파이크리서치는 올해의 FCEV 업계를 2015년의 상업적 도입을 위한 차량 모델 발표뿐만 아니라 품질과 가격 목표 달성을 위한 단계적 확대의 해로 보고 있다. 그러나 이 와중에는 도입 초기부터 곧장 메인스트림 시장에 FCEV를 진입시키려는 혼다와 토요타, 공공 플릿에서부터 전개시키려는 다른 진영 간의 이견 충돌이 심화될 전망이다. 또 제한적이지만 발표된 수준의 생산량은 FCEV의 미래를 과장할 수 있는 동시에 느린 상용화 전개속도가 비판의 여지가 될 수 있을 것으로 보인다.
한편 미국의 경우 올해에도 지난 몇 년 간처럼 FCEV에 대한 펀드가 증대되며 회복세를 지속할 전망이다. 그러나 이는 미국이 FCEV에 대한 글로벌 리더십을 가져가려는 것은 아니다.  

5. 배터리 교환
배터리 교환방식의 개척자인 베터플레이스(Better Place)는 지난해 최고 경영자와 주요 인력의 이탈로 심각한 위기에 놓이며 새해를 맞게됐다. 베터플레이스는 이스라엘의 초기 EV서비스 시장 론칭을 위한 기대 가입자 확보, 덴마크에서 값비싼 배터리 교체 스테이션의 지속적 확대를 위한 자금 마련에 실패했다. 배터플레이스는 배터리가 빠진 저가의 차량 제공을 장점으로 고객에게 배터리 교체소 또는 충전장비 이용에 대한 비용을 받는 사업 모델을 채택했다. 이 모델은 몇몇 카 메이커와의 협력을 통해 가능해질 것으로 예상됐지만 단지 르노만이 베터플레이스의 기술에 적합한 차량을 디자인하고 있다. 이같은 어려움과 도전에도 불구, 배터리 교체 콘셉트는 슬로바키아의 그린웨이 프로젝트(Project Greenway)는 물론 세계 여러 곳에서 택시와 같은 플릿 애플리케이션으로 여전한 주목을 받고 있다.
차와 배터리 비용을 분리하는 아이디어는 르노와 배터리 리스사들을 통해 성장할 것이다. 리스 옵션은 실제 배터리의 불확실성과 차량 비용을 저감하는데 기여하고 기업들은 수명이 다한 배터리를 다른 사업 용도로도 활용할 수 있다. 배터리 리스는 유럽에서 미아 일렉트릭(Mia Electric)과 다임러에 의해서도 채택됐다. 올 연말까지 아시아 태평양과 북미지역으로 확산되기 시작할 것이다.

6. 독일, 유럽 PEV 성장 견인 
그동안 세계의 다른 지역처럼 유럽의 플러그인 전기차 시장 성장도 기대에 못 미쳤다. 그러나 독일의 거대 카 메이커는 경쟁자인 일본을 쫓고 있고 최근 들어 미국에 전기차를 론칭하고 있다. 특히 올해엔 적어도 7개 모델을 유럽에 론칭하며 시장에 활력을 불어넣을 것으로 보인다.
폭스바겐이 각각 2종의 플러그인 하이브리드와 순수 전기차를, 아우디가 2종의 e-tron 플러그인을 내놓으며 시장을 이끌 전망이다. BMW는 i3의 판매를 개시할 것이다. 이 차들로 인해 독일의 전기차 시장은 두 배 이상 성장해 올해 1만 4,000대 규모의 시장을 형성할 것으로 보인다. 유럽 전체 시장의 성장도 유사하게 거의 7만 대 수준이 될 것이다.
독일의 플러그인 전기차 시장은 충전 표준 문제로 지연돼 왔지만 이는 과거의 이야기가 됐다. 독일과 미국 OEM은 SAE 콤보 차저를 통해 AC와 고속 DC 충전을 하나의 포트에 넣기로 합의했다. 프랑스, 스웨덴, 영국 시장과 다른 지역으로의 수출 물량 확대 모멘텀에 독일이 가세하며 2014년 유럽의 플러그인 시장은 연 20만 대 규모가 될 것이다.

7. 타행으로 하이브리드에 근접
하이브리드와 내연엔진 간의 격차를 희미하게 만들 콘셉트 카가 올해 선보여질 것이다. 차가 정지하면 엔진이 꺼지고 가속 페달을 밟으면 다시 켜지는 스톱앤스타트 기술은 유럽에서 대중화됐고, 세계 곳곳으로 퍼져나가고 있다. 또한 한발 더 나아가 내리막길을 달리거나 운전자가 가속 페달에서 발을 떼면 엔진이 꺼지는 연비강화 타행(coasting) 기술이 개발되고 있다.  
아우디와 BMW에 따르면 이 타행 기술은 연료 소모를 최대 10%까지 저감할 수 있다. 또 순항제어 시스템과 통합돼 연료 사용을 최적화할 수 있다. 이 기술은 스톱앤스타트와 마찬가지로 더욱 강력한 스타터 모터와 배터리팩을 요구하지만 상당한 연료저감으로 추가비용 이상을 상쇄할 수 있다. 기술적 도전과 법적책임 이슈가 기술 도입을 지연시킬 수 있지만 자동차 산업에서 올 한 해 주요 토픽이 될 것이다.

8. 완속, 고속충전 논쟁 심화
최초 몇 년 간 전기차 공공 충전 인프라 구축은 7.2 kW까지의 레벨2 충전이 중심이었다. 고속 DC 충전기의 보급은 예를 들어 미국의 웨스트코스트 일렉트릭하이웨이 I-5나 프랑스, 일본 등의 정부 사업, 민관 합작 이니셔티브 등에 국한됐다.
그러나 2013년은 고속과 완속 충전 간 경계가 더 희미해지고, 덜 값비싼 레벨1 충전을 선택한 지역이 확대됨에 따라 매우 다양한 충전기가 보급될 전망이다. 직장에서 많은 차들은 4~8시간 동안 주차하는데, 이 시간이면 대부분의 전기차, 특히 플러그인 하이브리드의 배터리팩은 레벨1 충전으로 완충할 수 있다. 값싼 장비 선호도 증가는 전력 피크에도 덜 영향을 줄 것이다.
유사하게 가정에서도 레벨1 충전은 한밤중의 플러그인 하이브리드 충전에 매우 적합하다. 올해 미국의 충전 보급은 18 kW에 이르는 고속 AC와 저전압 DC 차저의 레벨2가 지배적일 것이다. 반면 유럽은 22.7 kW 충전이 이미 대중화되고 있고 르노는 43 kW 충전을 밀고 있다.       
충전기의 다양화와 진화에도 불구하고 일부 전기차 지지자는 고속 DC 충전의 방대한 네트워크 지원, 테슬라 모터스의 수퍼차저와 같은 새로운 고속 충전이 수반돼야만 할 것이라고 주장하고 있다. 그러나 이같은 견해는 전기차 운전자들의 저속 충전을 통해 갈수록 입증하기 힘들어질 것이다.  

9. 경계 없는 유럽
e모빌리티 콘셉트는 전기차 차주가 목적지까지 충전에 대한 아무런 걱정 없이 가는 것, AC, DC 충전소의 전략적 네트워크 구축뿐만 아니라 운전자에게 충전소 위치를 안내하고 간편하게 비용 지불 등 충전 서비스를 이용하도록 하는 통신 인프라도 포함한다. 이같은 e모빌리트 콘셉트가 올해 유럽에서 실현되기 시작할 것이다.
IBM은 아일랜드에서 그리드와 연결된, 하나의 ID카드를 이용해 가입 고객이 언제 어디서나 충전할 수 있고, 관리할 수 있는 인텔리전트 백엔드 시스템을 데모할 것이다. 또 포르투갈, 덴마크, 스페인에서도 유사한 프로젝트가 진행되고 있다. 이같은 전자지불 통합 충전 시스템은 2015년까지 유럽 전역에서 가능하게 될 것이다. 특히 독일에서는 BMW, 다임러, 보쉬, ebBW, RWE, 지멘스 등이 전유럽 차원의 충전 인프라를 통합하는 “e로밍”을 위한 허브젝트(Hubject)란 조인트벤처를 설립하고 충전소 구축 및 통합에 나서고 있다. 이같은 유럽의 e모빌리티 모델은 올해 처음으로 테스트될 것이다. 한편 미국의 경우 국가적, 심지어 지역적으로 고객 식별 및 지불과 관련된 서비스 통합 논의나 동의가 나오고 있지 않지만 최소한 유럽에 자극받아 이같은 논의를 시작할 것이다.

10. 천연가스에 위협받는 플러그인 트럭
최근 몇 년 간 셰일 가스 발견과 보존량 확대로 인해 천연가스 가격이 내려가고 이 연료를 사용하는 제품이 빠르게 늘고 있다. 이에 따라 셰일가스에 대한 제조부문의 관심과 천연가스 트럭 구매가 늘고 있고, 플러그인 트럭 구매와 신모델 론칭에 악영향을 미치고 있다.
또 천연가스 가격의 재상승에도 불구, 가스 트럭에 대한 관심은 여전하고 플러그인 하는 중, 대형 트럭의 시들함은 지속될 전망이다. 가스 트럭 판매량은 올해 4만 7,000대가 넘을 것으로 보인다. 플러그인 트럭은 가스 트럭의 수요가 더욱 제한적인 가스 주유소에 영향을 받는 동안 승용 전기차 충전소를 활용할 수 있다는 점에서 이점을 갖는다.     

AEM_Automotive Electronics Magazine