2025년 전기차와 이차전지 산업의 향후 발전 전망: 공급망 재편과 기술 혁신의 시대

1. 요약

• 2024년 글로벌 이차전지 전주기 밸류체인과 2022년 국내외 전기차 시장의 전략 분석은 전세계적인 에너지 전환의 흐름 속에서 전기차 및 이차전지 산업의 중요성을 명확하게 드러냅니다. 전기차는 온실가스 감소와 에너지 절약을 위한 필수 기술로 자리잡고 있으며, 정부의 정책적 지원과 함께 더욱 가속화될 것입니다. 이 과정에서 전기차의 사용 증가가 이차전지 기술 개발에 직접적인 영향을 미치고 있으며, 이를 통해 효율적인 에너지 관리와 지속 가능한 성장이 가능해질 것으로 기대됩니다.

• 전기차의 성장은 단순히 자동차 산업의 육성을 넘어서, 새로운 시장 동향을 만들어가고 있습니다. BNEF의 연구에 따르면, 2050년까지 탄소중립을 달성하기 위해 모든 신차의 60%가 무공해 차량으로 전환되어야 하며, 이로 인해 전기차는 글로벌 차세대 자동차 시장의 주축이 될 것입니다. 이러한 성장세에 맞춰, 고효율 중대형 이차전지의 수요가 늘어나고 있으며, 이차전지 기술의 혁신이 가속화되고 있습니다. 특히, 리튬이온전지와 최신 기술의 발전이 시장에 미치는 긍정적인 영향을 고려할 때, 이차전지의 지속 가능성 또한 중요하게 부각될 것입니다.

• 결과적으로, 이차전지 및 전기차의 발전은 시장 내 다양한 기업들의 전략을 재편하는 것은 물론, 국제적인 협력이 이루어질 수밖에 없는 환경을 만들어갈 것입니다. 전기차 및 이차전지 산업은 향후 수십 년간 지속 가능한 성장을 이루며, 새로운 일자리를 창출하고 다양한 사회적 변화를 이끌어낼 위치에 있습니다.

2. 전기차 발전의 배경과 시장 현황

• 2-1. 전기차와 공급망 재편의 필요성

• 최근 전기차(EV)의 발전은 글로벌 공급망 재편과 밀접한 연관이 있습니다. 화석연료를 대체하고 에너지 절약을 촉진하며 환경을 보호하기 위한 각국의 노력이 계속되고 있기 때문입니다. 전기차는 이러한 에너지 전환을 가능하게 하는 주요 기술로 부각되고 있으며, 각국 정부는 태양광과 풍력 등 재생에너지의 보급을 확대하며 이를 지원하고 있습니다.

• 전기차의 신기술 개발은 단순한 자동차 산업의 진화를 넘어 스마트 그리드 및 에너지 저장 시스템으로 이어지고 있으며, 전기차의 사용으로 인해 고효율 중대형 이차전지 개발이 필수의 과제가 되었습니다. 상시적인 고품질 전력 요구가 증가함에 따라, 전기차의 효율적인 에너지 관리 기술 특히 구동 시 전력을 공급하고 제동 시 에너지를 회수하는 방식은 전기차의 핵심 요소로 자리잡고 있습니다.

• 2-2. 탄소중립 목표와 전기차 판매 현황

• BNEF(Bloomberg New Energy Finance)의 분석 결과에 따르면, 2050년까지 탄소중립을 달성하기 위해서는 2030년까지 전체 신차 판매의 60%가 무공해 차량으로 전환되어야 합니다. 이로 인해 전기차는 빠르게 대세로 자리잡고 있으며, 2021년에는 전 세계에서 472만 대가 판매되어 112%의 성장을 이룩했습니다.

• 세계적인 완성차 제조업체들도 전기차 시장에 적극 참여하고 있으며, GM, 폭스바겐, 현대자동차 등은 전동화에 대한 로드맵을 세우고 전기차 전용 플랫폼 개발에 나서고 있습니다. 이와 함께 IT 기업들 역시 전기차 및 자율주행차 시장에 진출하고 있으며, 새로운 경쟁이 시작되고 있는 상황입니다.

• 2-3. 국내외 시장의 성장 추세

• 전기차와 관련된 시장은 전 세계적으로 매우 빠른 속도로 성장하고 있습니다. 한국에서도 2022년 전기차 보급이 크게 증가하였고, 향후 2025년까지 약 50만 대의 충전소 인프라를 마련할 계획이 발표되었습니다. 이러한 정책은 전기차의 대중화와 함께 최적의 충전 환경을 제공하기 위해 지속적으로 추진되고 있습니다.

• 전기차 시장의 성장은 배터리 및 충전 인프라의 발전과도 직결됩니다. 급성장하는 LFP(리튬인산철) 배터리 시장과 다양한 충전 기술의 발전은 전기차의 경쟁력을 더욱 강화하고 있습니다. 다양한 기업이 충전 인프라를 재편하고 있으며, 정부는 이러한 노력을 지원하고 있습니다. 이로 인해 전기차의 보급과 시장 성장 가능성은 더욱 높아질 것으로 보는 것이 적절합니다.

3. 이차전지 및 관련 기술 개발의 필요성

• 3-1. 청정 에너지와 효율적인 에너지 저장 기술

• 전 세계적으로 기후 변화에 대응하기 위한 청정 에너지의 필요성이 증가하고 있습니다. 이와 함께, 에너지를 효율적으로 저장할 수 있는 기술의 중요성이 강조되고 있습니다. 특히 이차전지는 에너지를 저장하고, 필요할 때 이를 활용할 수 있는 혁신적인 솔루션으로 주목받고 있습니다.

• 전기차와 같은 전기 이동 수단의 확산은 이차전지 기술의 발전을 더욱 촉진하고 있으며, 이는 청정 에너지원인 태양광이나 풍력을 활용한 발전과 결합하여 에너지 저장 시스템(ESS) 구축에 기여합니다. 이차전지는 이러한 ESS의 핵심 요소로, 재생 가능 에너지를 효율적으로 저장하여 사용하게끔 합니다.

• 결과적으로, 이차전지의 발전은 청정 에너지의 보급과 효율적인 에너지 관리에 중요한 역할을 수행하며, 다양한 산업에 걸쳐 응용될 수 있는 잠재력을 지니고 있습니다.

• 3-2. 고효율 중대형 이차전지의 개발 필요성

• 차량용 전기 배터리와 에너지 저장장치(ESS)에 대한 수요가 급증함에 따라 고효율 중대형 이차전지 개발의 필요성이 커지고 있습니다. 특히, 전기차의 성능 향상과 맞물려 대형 배터리에 대한 기술 혁신이 요구되고 있습니다.

• 고효율 중대형 이차전지는 에너지 밀도가 높은 양극재와 음극재, 고성능 전해질 및 분리막 기술의 발전과 직결됩니다. 현재 시장에서는 리튬이온 배터리가 주로 사용되고 있으며, 이와 함께 리튬인산철(LFP) 배터리와 같은 대체 기술도 주목받고 있습니다. 이러한 배터리들은 비용 효율성과 안전성을 모두 갖춘 솔루션으로서, 지속 가능한 전기차와 집단 에너지 저장 시스템에 적합합니다.

• 또한, 전고체전지와 같은 차세대 이차전지 기술도 개발되고 있어, 전기차와 에너지 저장 시장의 요구를 충족시키기 위한 새로운 가능성을 제시하고 있습니다. 이러한 새로운 기술들은 향후 전기차의 주행 거리 및 충전 시간 단축에 기여할 것으로 기대됩니다.

• 3-3. 차세대 전지 기술 동향 및 발전 방향

• 최근의 이차전지 기술 개발 중 가장 주목할만한 분야는 차세대 전지 기술입니다. 현재 많은 연구자들은 전고체전지, 리튬금속전지, 리튬황전지 등 다양한 차세대 전지 기술을 개발하고 있으며, 이는 기존 리튬이온 배터리의 한계를 극복할 가능성을 보여줍니다.

• 전고체전지는 액체 전해질 대신 고체 전해질을 사용하는 것으로, 안전성 및 에너지 밀도가 뛰어난 장점을 가지고 있습니다. 또한, 리튬금속전지는 더 높은 에너지 밀도를 제공할 수 있어, 차세대 전지 시장에서 중요한 위치를 차지할 것으로 보입니다. 한편, 리튬황전지는 가격 경쟁력과 높은 이론적 에너지 밀도라는 장점을 지니고 있어, 상용화 가능성에 대한 기대를 모으고 있습니다.

• 이 밖에도, 나트륨이온전지와 같은 새로운 소재와 기술을 활용한 배터리 개발이 활발히 진행되고 있으며, 이는 리튬의 희소성 문제를 해결하는 데 기여할 수 있습니다. 이러한 기술들의 발전은 전기차와 재생 가능 에너지원의 확대에 맞추어 이차전지 시장의 지속 가능한 성장에 기여할 것입니다.

4. 시장 동향 및 기업 전략 분석

• 4-1. 전기차와 배터리 관련 유력 기업의 사업 동향

• 세계 전기차 시장은 급속도로 성장하고 있으며, 이에 따라 관련 기업들의 전략 또한 변화하고 있습니다. 이러한 변화의 중심에는 전통적인 자동차 제조사들과 새로운 진입 기업들이 있습니다. GM과 폭스바겐은 각각 ‘얼티엄(Ultium)’과 SSP 플랫폼을 통해 다양한 모델의 전기차를 개발하고 있으며, LG에너지솔루션과의 협력을 통해 배터리 내재화를 강화하고 있습니다. 특히, 폭스바겐은 기가팩토리 설립으로 대규모 생산능력 확보를 목표로 하고 있습니다.

• 국내 기업인 현대차와 기아차도 ‘E-GMP’ 플랫폼을 기반으로 전기차 라인업을 강화하고 있습니다. 전기차에 대한 글로벌 수요가 증가함에 따라 현대차는 해외 시장에서의 판매 확대에 집중하고 있으며, BATTERY as a Service(BaaS) 모델 또한 개발하여 소비자에게 다양한 충전 옵션을 제공하고 있습니다.

• 또한, 애플, 소니, 샤오미 등과 같은 IT기업들도 전기차 시장에 진입하고 있습니다. 이들 기업은 기술 혁신과 탄탄한 생태계 구축에 초점을 맞추고 있으며, 예를 들어 애플은 자율주행차 기술 개발에 박차를 가하고 있습니다.

• 4-2. 충전 인프라 확대 전략

• 전기차 충전 인프라의 확대는 전기차 시장 성장의 주요 요소로 작용하고 있습니다. 미국을 비롯한 주요 국가들은 충전소 설치에 대한 정책적 지원을 강화하고 있습니다. 예를 들어, 유럽연합은 주요 도로 60km마다 충전소를 설치하는 계획을 세우고 있으며, 중국은 신에너지차 지원 정책의 일환으로 시범 지역에 충전소를 설립하고 있습니다.

• 한국에서는 정부와 지방 자치단체, 민간 기업이 협력하여 2025년까지 총 50만 기의 생활거점과 3,300기의 이동거점 충전소를 구축할 계획입니다. 이 같은 인프라 구축은 전기차 사용자들의 편의성을 높이고, 충전소의 접근성을 개선하여 전기차 보급 확대에 기여할 것입니다.

• 4-3. 글로벌 이차전지 시장의 미래 성장 가능성

• 전기차의 인기가 높아짐에 따라 이차전지 시장도 빠르게 성장하고 있습니다. BNEF에 따르면, 이차전지 시장은 2021년 511억 8,400만 달러에서 2026년 1,020억 6,100만 달러로 성장할 것으로 전망되고 있습니다. 이는 연평균 14.80%의 성장률을 의미합니다.

• 이와 함께, 고성능 배터리 소재와 차세대 전지 기술의 개발이 이차전지 시장의 성장을 더욱 만들어 갈 것입니다. 한국의 이차전지 기업들은 실리콘 복합 음극재와 리튬인산철 양극재 등을 통한 혁신적인 배터리 기술 개발에 집중하고 있으며, 자동차 제조사와의 협력을 통한 M&A도 활발해지고 있습니다. 이러한 기업들 간의 긴밀한 협력은 향후 이차전지의 품질과 성능을 더욱 향상시켜줄 것입니다.

5. 미래 전망과 도전 과제

• 5-1. 전기차 산업의 향후 과제와 기회

• 전기차 산업은 현재 빠르게 성장하고 있으며, 이러한 발전의 배경에는 환경 보호와 에너지 절약이라는 글로벌 목표가 자리 잡고 있습니다. 그러나 전기차 산업이 앞으로 나아가야 할 과제와 기회는 여러 가지로 제시됩니다. 가장 큰 도전 과제 중 하나는 배터리 기술의 혁신입니다. 리튬이온전지가 광범위하게 사용되고 있지만, 배터리의 에너지 밀도, 안정성, 비용 절감 등 다양한 측면에서 개선이 필요합니다. 이를 위해 기업들은 차세대 배터리 기술인 전고체 전지(All Solid State Battery), 리튬황전지(Lithium Sulfur Battery), 나트륨이온전지(Sodium-Ion Battery) 등 새로운 소재 연구 개발과 생산 공정을 강화하고 있습니다. 또한, 전기차의 비용을 낮추고 범용성을 확보하기 위한 혁신이 필요합니다.

• 이와 함께, 전기차 사용자 경험을 향상시킬 충전 인프라의 확대도 중요한 과제입니다. 충전 인프라의 부족은 전기차의 보급 확대를 저해하는 주요 요인 중 하나로, 이를 해결하기 위한 정책과 기업의 적극적인 투자 전략이 필요합니다. 예를 들어, 미국과 유럽에서는 고속도로마다 충전소를 설치하거나 공공 교통 네트워크를 통해 충전 인프라를 개선하는 노력이 진행되고 있습니다. 한국 또한 정부와 지자체가 협력하여 2025년까지 약 50만 기의 충전소를 구축할 계획을 발표한 바 있습니다.

• 따라서 전기차 산업은 기술 혁신과 함께 충전 인프라의 확대를 통해 시장에서의 경쟁력을 더욱 강화할 기회를 얻을 수 있습니다.

• 5-2. 정책적 지원의 역할

• 전기차 산업의 발전은 단순히 기업의 혁신 기술에만 의존하는 것이 아니라, 정책적 지원이 필수적입니다. 많은 국가들이 탄소중립 목표 달성을 위해 전기차 보급 확대를 위한 다양한 정책을 시행하고 있으며, 이러한 정책은 전기차 산업의 성장 촉진에 매우 중요한 역할을 하고 있습니다.

• 한국 정부는 제4차 친환경 자동차 기본계획을 통해 무공해차 보급 확대와 관련된 법과 제도를 정비하고 있으며, 전기차 구매에 대한 보조금을 제공하여 소비자들이 보다 쉽게 전기차를 선택하도록 유도하고 있습니다. 이러한 정책들은 전기차의 초기 시장 진입을 도와 주며, 산업 전반에 긍정적인 영향을 미치고 있습니다.

• 또한, 해외에서도 유사한 정책들이 활성화되고 있습니다. 유럽연합(EU)은 2030년까지 모든 신차의 60%를 무공해 차량으로 전환하기 위한 구체적인 목표를 세우고, 이를 위한 자금을 지원하고 있습니다. 이러한 정책적 지원은 단기적으로는 시장을 형성하고 장기적으로는 지속 가능한 생태계를 구축하는 데 기여할 것입니다.

• 5-3. 지속 가능한 발전을 위한 전략 제안

• 전기차 산업의 지속 가능한 발전을 위해서는 기술 혁신뿐만 아니라, 환경 지속 가능성, 경제성, 사회적 책임을 포함한 포괄적인 접근이 필요합니다. 향후 전기차 산업이 직면할 도전 과제를 해결하기 위한 전략으로는 다음과 같은 제안들이 있습니다.

• 첫째, 배터리 재사용 및 재활용 시스템의 구축이 중요합니다. 대규모 전기차 보급에 따라 전기차 배터리의 수명이 다한 후의 관리가 중요한 이슈로 떠오르고 있습니다. 재사용 가능한 배터리를 효율적으로 관리함으로써 자원의 낭비를 줄이고, 환경 부담을 완화할 수 있습니다. 이를 위해서는 배터리 회수 및 재활용에 대한 관련 법규 및 지원 정책이 필요합니다.

• 둘째, 협력 네트워크의 형성을 통해 산업 생태계를 조성해야 합니다. 전기차 제조 관계자, 배터리 공급업체, 정부 및 연구 기관 간 협력이 중요한데, 이는 혁신적인 기술 개발과 함께 공급망의 안정성을 높이고, 경쟁력을 강화하는 데 기여할 수 있습니다.

• 셋째, 교육 및 인력 양성을 통해 인재 확보에 힘써야 합니다. 전기차와 관련된 기술 분야는 급속히 발전하고 있으며, 이에 대응할 수 있는 전문 인력의 양성이 필요합니다. 따라서 교육 기관과 기업이 협력하여 인재를 양성하는 프로그램을 마련하는 것이 중요합니다.

결론

• 전기차 및 이차전지 산업의 미래는 현재 진행되고 있는 기술 혁신 및 정책적 지원에 크게 의존하고 있습니다. 탄소중립을 향한 각국의 목표가 점점 더 명확해짐에 따라, 전기차와 그에 필요한 이차전지 기술 개발은 선택이 아닌 필수의 요소로 자리매김하고 있습니다. 이러한 전환기에 기업들은 시장의 급변하는 요구에 맞춰 유연하게 전략을 조정해야 하며, 지속 가능한 혁신을 통해 경쟁력을 강화해 나가야 합니다.

• 또한, 정부의 정책적 지원은 국가의 전기차 시장 경쟁력에 중대한 영향을 미치며, 이러한 지원이 없이는 산업 전반의 발전이 어려운 상황입니다. 전기차 보급을 위한 충전 인프라 확장, 회수 및 재활용 체계 구축 등의 정책적 노력이 병행되어야 하며, 이러한 요소들이 결합할 때 비로소 전기차 산업이 예측 가능한 미래를 향해 나아갈 수 있게 됩니다.

• 결론적으로, 전기차와 이차전지 산업은 단기적인 성공을 넘어 지속 가능한 발전의 다양한 도전 과제에 직면해 있습니다. 따라서 기술 혁신과 정책적 지원이 균형을 이루어야만, 전기차 산업이 앞으로 나아가야 할 길을 확보할 수 있을 것이라는 점을 다시 한번 강조합니다. 향후 이러한 변화들이 어떻게 전개될지를 주의 깊게 분석하고 대응하는 것이 중요합니다.

용어집

• 이차전지 [기술]: 전기에너지를 저장하고 필요할 때 방전하여 사용하는 배터리로, 주로 전기차와 에너지 저장 시스템에 사용됩니다.

• 탄소중립 [환경 정책]: 온실가스 배출을 줄여 지구의 탄소 균형을 맞추는 것을 목표로 하여 최종적으로 이산화탄소와 같은 온실가스를 배출하지 않는 상태를 의미합니다.

• 스마트 그리드 [기술]: 정보 통신 기술을 접목하여 에너지 공급 및 수요를 효율적으로 관리하는 전력망을 의미하며, 전기차와의 통합 운영이 중요합니다.

• 고효율 중대형 이차전지 [기술]: 전기차 등에 사용되는 대형 배터리로, 높은 에너지 밀도를 특징으로 하며, 효율적인 에너지 저장이 가능합니다.

• 전고체전지 [배터리 기술]: 액체 전해질 대신 고체 전해질을 사용하는 차세대 배터리로, 안전성과 에너지 밀도가 뛰어나며 향후 전기차 시장에서의 중요성이 증가할 것으로 예상됩니다.

• 리튬인산철 (LFP) [배터리 기술]: 리튬 이온전지의 한 종류로, 안정성과 비용 효율성을 겸비하여 전기차 및 에너지 저장 시스템에 사용되는 재료입니다.

• ESS (에너지 저장 시스템) [기술]: 전력을 효율적으로 저장하고 필요할 때 이를 공급하는 시스템으로, 재생 가능 에너지와의 결합이 중요합니다.

• BaaS (Battery as a Service) [비즈니스 모델]: 배터리를 서비스로 제공하는 모델로, 소비자가 배터리를 소유하는 대신 빌려서 사용하는 방식을 의미합니다.

• 정책적 지원 [정책]: 정부가 전기차 시장의 성장을 촉진하기 위해 제공하는 재정적 지원 및 관련 법률 및 제도를 뜻합니다.

출처 문서

• 글로벌 공급망(GVC) 재편에 따라 주목받는 2024년 글로벌 이차전지 전주기 밸류체인별 시장전망과 기술개발 전략https://m.techforum.co.kr/goods/28651
• 2022년 순수전기차(BEV) 시대 원년을 맞이한 국내외 전기차 시장과 충전 인프라, 배터리 관련 유력 기업 사업동향과 전략https://m.techforum.co.kr/goods/26432
• 2024 차세대 전지산업(이차전지, 연료전지, 태양전지) 시장동향과 유망 기술개발 및 기업 현황http://www.kimr.co.kr/goods/26816