살 만한 사람은 다 샀다…힘 빠진 전기차, 부활 지름길은?

[MT리포트]탈 캐즘 로드맵②

[편집자주] 전기차 시장의 '캐즘'(Chasm, 대중화 전 일시적 수요 둔화기) 진입이 현실화했다. 완성차 업계의 생산 감축 후폭풍이 배터리 기업의 실적에 반영되기 시작했다. 대중화 문턱에서 전기차 시장이 주저앉으면, 미래 먹거리로 여겨 온 배터리의 밸류체인이 붕괴한다. '죽음의 골짜기'에 직면한 배터리 업계의 현실을 들여다 본다.

소비자, 전기차 구매 원하지 않는 이유는/그래픽=윤선정

지난 1월, 영하 30도의 북극한파가 덮친 미국 시카고. 전 세계적으로 전기차 시장이 '캐즘(Chasm, 대중화 전 일시적 수요 둔화기)'에 진입한 원인이 상징적으로 나타났다. 혹독한 추위에 배터리가 닳은 전기차가 충전을 기다리던 중 완전 방전됐다. 도시 곳곳의 충전소에서 차주들이 버리고 떠난 차가 목격됐다. 현지 언론은 충전소를 '전기차의 무덤'이라고 표현했다.

날씨에 따라 널뛰는 배터리 성능, 긴 충전시간, 부족한 충전시설, 짧은 주행거리 등 전기차의 한계를 감수하고 구매한 '얼리어답터'의 시간은 갔다. 전체 소비자의 16% 비중을 차지하는 얼리어답터의 구매가 끝나면 판매가 둔화된다는 게 캐즘 이론이다. 지난해 글로벌 완성차 시장에서 전기차의 침투율은 16%였다. 살 만한 사람은 다 산 셈이다.

소비자들의 내연기관차 대비 전기차 선호도는 오히려 전년보다 떨어졌다. 한국 딜로이트 그룹의 '2024 글로벌 자동차 소비자 조사'에 따르면 올해 미국의 내연기관차 선호도는 67%로 전년보다 9%p(포인트) 뛰었다. 독일과 한국의 내연기관차 선호도는 각각 49%, 38%로 두 국가 모두 전년보다 4%p 상승했다. 그만큼 전기차 선호도가 내려갔단 뜻이다. 아예 구매를 원치 않는 소비자들의 비중도 높아졌다. 미국 시장조사업체 JD파워의 최근 조사에 따르면 전기차 구매를 고려하고 있다는 소비자 비중은 29.2%에서 4개월 연속 하락해 지난 2월 24.4%로 내려 앉았다. 구매를 원치 않는 이유로 '충전시설 부족', 긴 충전시간(45%), 짧은 주행거리(43%) 등을 들었다. 한국교통안전공단이 지난해 실시한 설문조사에서도 미국과 비슷한 결과가 나왔다.

국내 전기차 충전기 보급 대수 추이/그래픽=최헌정

때문에 인프라와 기술 확보가 캐즘을 돌파할 첩경이라고 전문가들은 입을 모은다. 이호 한국자동차연구원 산업분석실장은 "연구개발을 통해 전기차와 배터리의 한계를 극복하고 단점을 줄여나가야 할 시기"라고 말했다. 충전 시설 부족 개선을 위한 노력은 현재 진행형이다. 정부는 2030년까지 2022년 20만기 수준이던 전국 전기차 충전기를 지난해 약 30만기로 늘렸다. 올해 목표는 45만기이며 2030년까지 123만기를 확보하는 게 목표다. 현대차그룹은 전기차 초고속 충전 서비스 '이피트'를 내년까지 500기 구축하기로 했으며 SK와 GS는 전국 주유소 내 전기차 충전 서비스를 늘린다. 국내 충전기 1대당 전기차 대수도 지난해 기준 1.78대다. 세계 평균인 10대와 비교해도 충전 인프라 확대 속도는 빠르다. 한 업계 관계자는 "충전기의 절반 가량이 수도권에 집중된 현상을 해결하는 게 숙제"라고 말했다.

충전시간 단축과 주행거리 확장은 배터리와 충전기 기술과 생산 능력 도약이 수반돼야 한다. 기존 흑연 음극재보다 에너지 밀도를 대폭 끌어올린 실리콘 음극재 생산이 국내에서 가능해지며 이 같은 문제를 해소할 단초가 마련됐다.포스코홀딩스의 100% 자회사 포스코실리콘솔루션이 지난 달 포항에 연산 550톤 규모 실리콘음극재(SiOx: 실리콘 산화) 공장을 준공한 것. 포스코그룹 소재 계열사 포스코퓨처엠도 포항에서 실리콘 탄소복합체(SiC) 음극재 데모플랜트 가동을 시작했다. 업계는 이 공장 준공을 기점으로 실리콘 음극재 시대가 열린다고 본다.

포스코실리콘솔루션 실리콘음극재 공장 현황/그래픽=윤선정

포스코 외에도 SK와 롯데 등이 실리콘 음극재 사업을 진행 중이다. 실리콘음극재는 현재 리튬이온전지에 대부분 적용되는 흑연음극재보다 에너지밀도를 4배 가량 높일 수 있어 전기차 주행거리 향상과 충전시간 단축이 가능하다. 특히 충전시간을 획기적으로 줄여줄 것으로 예상된다. 실리콘 음극재의 실리콘 함량이 10%를 넘어서면 30분 이상 걸리는 전기차 충전시간은 5분이 된다. 현재 양산되는 제품의 실리콘 함량은 5% 수준인 것으로 파악되는데, 함량을 높인 양산기술 개발이 이뤄지고 있다.

충전시간을 줄이면서 주행 가능거리 손실을 최소화하는 기술 개발도 한창이다. 삼성SDI는 9분만에 8%에서 80%까지 충전이 가능한 급속 충전 기술을 내놨다. SK온은 기존 배터리 대비 에너지 밀도를 9% 높이면서 충전시간은 유지한 '어드밴스드 SF 배터리'를 제시했다. 여기에다 전고체 배터리도 캐즘을 극복할 게임 체인저가 될 것으로 기대된다. 전고체 배터리는 양극과 음극 사이에서 이온을 전달하는 매개체인 전해질을 체로 대체한 차세대 배터리로 주행거리가 길고 화재 위험성이 적어 '꿈의 배터리'로 통한다.

안정준 기자 7up@mt.co.kr