현대기아자동차는 내년 하이브리드자동차 양산을 앞두고 올해 인도와 중국에 60만대가 넘는 생산능력을 가진 자동차 공장을 세웠으며 일회 충전에 600km를 주행할 수 있으며 165km의 최고속력을 자랑하는 세계 최고수준의 순수 연료전지 자동차를 개발해 시험운행을 통해 오는 2012년부터 양산을 계획하고 있다.
이미 우리나라는 일본과 미국의 뒤를 이은 세계 3위권의 하이브리드자동차 특허 등록국가로 축전지 관련 기술은 최근 3년동안 급격하게 증가해 세계 최고 수준에 달했다.
이처럼 하이브리드자동차가 본격적으로 상용화를 앞두고 이에 따른 부속기술들도 가시적인 성과를 내고 있는 와중에 우리나라가 세계 2위인 연료전지시장은 현재 세계시장을 독점하고 있는 일본과의 치열한 접전이 예상되고 있다.
삼성SDI와 LG화학 전지시장 주도
특히 고유가 시대에 자동차에서도 화석연료를 대체하고 에너지를 절감할 수 있는 하이브리드 전기자동차(HEV)용 리튬이차전지가는 우리나라 업계들이 세계 최고수준의 기술력을 자랑하고 있다.
이차전지는 주로 휴대폰, 노트북PC, PMP 등의 휴대단말용 전원으로 사용되었지만 하이브리드 전기자동차 등 중대형으로 확산되고 있으며 현재 227억불에 달하는 세계시장은 매년 50% 정도씩 성장해 2015년에는 305억불에 이를 전망이다.
국내 업체들도 이에 발맞춰 이차전지 시장에 주력하고 있어 이미 현대기아자동차가 국내 최초로 양산하는 하이브리드 아반떼에 사용되는 리튬 폴리머전지 단독 공급업체로 선정되 충북 청원 오창테크노파크에서 자동차용 리튬이온전지 생산공장을 건설중인 LG화학은 내년 7월까지 연료전지 양산체계를 굳힐 예정이다.
또한 미국 GM의 플러그인 방식 하이브리드카 전지 개발업체로 선정되는 등 국내외에서 뛰어난 성과를 보이고 있다.
한편 2차전지 세계 2위 업체인 삼성 SDI는 지난 6월 세계 최대규모의 자동차 부품 생산업체인 독일의 보쉬(BOSCH)와 2차전지 합작회사인 'SB리모티브'를 오는 9월에 설립키로 결정해 5년동안 총 5억 달러를 투입할 예정이다.
세계 하이브리드자동차용 연료전지 표준화를 목표로 대규모 투자를 하고 잇는 삼성 SDI는 2010년부터 본격적인 양산체제에 들어가며 2015년 자동차용 리튬이온 전지 시장에서 30%의 점유율을 차지한다는 계획을 세우는 한편 미국의 포드사와 협력관계를 구축하는 등 세계 시장을 목표로 움직이고 있다.
이차전지기술, 정부서 본격 지원
이에 발맞추어 지식경제부는 지난 2003년 부터 5년간 393억원의 예산을 투입 산?학?연이 이차전지를 본격 공동 연구개발한 결과 리튬이차전지와 슈퍼커패시터(대용량 축전기)의 시제품을 개발 완료하는 등 적극적으로 이차전지 기술개발을 지원하고 있다.
현재 우리나라의 하이브리드 자동차용 이차전지 개발은 160여억원의 예산을 투입해 내년 9월까지 진행되는 하이브리드 전기 자동차용 고출력 리튬이차전지의 경우 35㎾급 시스템용 단전지와 모듈을 개발, 소나타급 이상의 중대형에 탑재할 예정이다.
또한 고성능 리튬전지의 제조기술 및 부품, 소재, 핵심장비 개발은 이미 작년에 LPB 제조용 핵심장비 5종 개발해 상용화를 추진, 내년 7월까지 아반떼 탑재용 리튬이차전지, 슬림 휴대폰용 고성능 전지 및 블루투스용 초소형 전지를 상용화할 방침이다.
한편 3V급 초고용량 축전기 및 응용기술도 35F/cc 초고용량 활성탄, 2.8V급 단셀 및 모듈 개발에 성공했으며 이 모듈을 통해 동급 가솔린 A/T 대비 공인연비 40% 이상 향상된 HEV용 초고용량 커패시터 시스템(100㎾급)을 완성시킬 방침이다.
현대자동차는 시제품을 가지고 내년 중에 생산할 아반떼 하이브리드자동차에 적용하기 위해 시험검증을 실시하고 있어 LPG 겸용 HEV에 리튬이차전지를 사용하는 경우 기존 엔진자동차(CV)에 비해 35% 이상 연비개선이 기대되고 있다.
한편 대용량 축전기는 2015년 세계 시장규모가 5조8천억원으로 10배 정도 급성장할 전망이며 이 중 HEV용 시장이 약 80%를 차지할 것으로 예상되고 있다.
정부는 이를 적용한 연료전지 전기자동차(FCEV)는 12%, HEV에서는 33%의 연비개선과 더불어 가혹 환경에서 견딜 수 있는 고강성, 내진동성 및 내열성을 강화해 경쟁력을 확보했으며 2010년까지 실용화 연구를 수행하여 슈퍼커패시터 단셀 및 모듈의 양산기술을 확보할 계획이다.
또한 자체 충전하는 HEV용 전지에 이어 가정이나 직장 등에서 외부의 전원으로 충전이 가능한 플러그인 하이브리드 전기자동차(PHEV)에 필요한 이차전지의 핵심 소재 및 배터리시스템 개발은 국내 자동차 및 전지업계가 공동으로 추진할 계획이다.
이와 함께 이차전지산업 발전전략을 수립해 디지털융합기기, HEV 및 PHEV 등에 이차전지 채택을 확산시키는 등 산업경쟁력을 강화할 계획으로 하이브리드자동차에 리튬이차전지와 대용량 축전기, 플러그인 방식 도입으로 국내 표준을 만들어나갈 계획이다.
미국, 일본도 공격적 반격 나서
이처럼 국내서 하이브리드자동차 관련 기술이 속속 상용화에 나서며 성과를 볼이고 있지만 국제 경쟁력 확보를 위해서는 더욱 맣은 투자가 필요하다는 지적도 나오고 있다.
일본의 경우 저공해차 기술개발에 2012년까지 8000억원을 지원하고 있으며 도요타자동차는 정부의 적극적인 지원 아래 1997년 세계 최초로 하이브리드차 상용화에 성공했다. 지금은 연간 30만대 이상을 세계시장에 판매하고 있으며 내년에는 우리나라에도 출시할 계획이다.
미국은 2003년부터 2010년까지 지원하고 있는 기존의 연료전지차 개발 지원금 2조7000억원과는 별도로 새로운 방식의 하이브리드 기술인 플러그 인(Plug-In) 하이브리드차 개발에 2010년까지 3000만달러를 추가 지원하고 있으며 EU는 수소연료전지차 기술개발에 2015년까지 9조8000억원을 지원할 계획이다.
이에 비해 우리나라는 2004년부터 2007년까지 지원 총액이 약 930억원이며 앞으로도 3년 동안 1400억원이 지원하는 것으로 되어 있어 미국, 일본 등 자동차 선진국 지원 규모에 비해 부족한 실정이다.
특히 리튬이온전지에 관한 많은 원천기술을 보유하고 있는 일본은 자동차용 2차전지 시장에서도 공격적인 기술개발에 나서고 있다.
이미 세계 1위의 전지업체인 산요전자는 독일의 폴크스바겐과 합동으로 연료전지 개발에 네서 2012년에 본격적인 상용화에 들어갈 계획이다.
또한 일본전기주식회사(NEC)는 자국의 자동차업체인 닛산과 공동으로 리튬이온 공동개발에 들어가 내년부터 본젹 상용화에 들어가며 마쓰시타와 도요타는 공동출자로 설립된 파나소닉EV에너지(PEVE)를 통해 2010년부터 양산을 시작할 계획이다.
이에 한국 자동차공업협회 허문 상근 부회장은 “정부가 매년 2000억원 이상의 기술개발 자금을 집중 지원하여 고부가가치 핵심 부품의 원천 기술을 이른 시일 내에 개발함으로써 차세대 자동차 시장 경쟁에서 낙오되는 일이 없어야 한다”며 친환경차의 개발, 보급이 우리 자동차산업의 성장과 생존의 관건이 되기 때문이라고 설명했다.
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