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국제에너지기구(IEA), “세계 모든 지역에서 배터리 전기차의 CO2배출량이 적다.”

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글 : 채영석(charleychae@global-autonews.com)
승인 2021-09-27 10:19:46

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비영리단체인 국제 클린운송 위원회 (ICCT :The International Council on Clean Transportation )가 2021년 7월 20일, 내연기관 엔진과 배터리 전기차의 수명주기온실가스(LCA) 배출에 관한 글로벌 비교라는 연구 결과를 발표한  바 있다. 

그리고 이번에는 국제에너지기구(IEA:  International Energy Agency )가 배터리 전기차가 제조 단계에서 자동차 폐기까지 수명 주기에서 방출되는 이산화탄소(CO2)의 양을 놓고 전 세계 거의 모든 지역에서 가솔린 구동 차량보다 적을 것으로 추정했다. 다만 여기에는 각국의 신재생에너지 도입확대 계획에 따라 발전당시의 배출량이 점차 감소할 것이라는 전제가 있지만 배터리 전기차가 내연기관차보다 이산화탄소 배출량이 적다는 것을 강조한 것이라고 할 수 있다. 

IEA는 전기자동차의 전 세계 평균 온실가스 수명 주기 배출량은 내연 기관차의 약 절반이라는 추정치를 제시했다. 2020년의 추정에 따르면 배터리 전기차의 CO2 배출량은 가솔린 구동 차량의 약 80%였다고 한다. 

2020년에는 하이브리드 전기차 및 플러그인 하이브리드 전기차에 비해 배터리 전기차가 약간 더 많다는 견해가 있었다. 그런 결론이 바뀐 이유는 전제 조건의 차이로 인한 것이라고 밝혔다. 

하나는 전원 공급 장치 구성이다. 화력 발전 비율이 높으면 배터리 전기차의 온실가스 배출량이 증가하고 재생 에너지가 많으면 감소한다. 2020년 추정치에 따르면, 차량의 수명 주기 동안 18년 동안 전원 공급 장치 구성이 변경되지 않을 것으로 예상했다. 대신 재생 가능 에너지의 확대에 의한 전력 공급의 탈탄소화가 진전된 것으로 추정했다.

다른 하나는 자동차의 평균 사용 기간과 누적 주행 거리이다. 2010년 15만킬로미터에서 2020년 20만킬로미터로 변경됐다. 

IEA는 또한 배터리와 배터리를 위한 원자재를 생산할 때 CO2가 많이 있을 것이라는 주장에 반박했다. 배터리 제조업체의 저탄소 전원을 사용하여 줄일 수 있다는 것이다. 실제로 중국 최대 배터리 회사 CATL과 스웨덴의 노스볼트는 제로 카본을 판매해 배터리 수주를 늘리고 있는 것을 그 예로 들었다.
 
이미 발표된 ICCT의 보고서에 따르면 배터리 전기차는 이미 유럽뿐만 아니라 중국, 인도 또는 미국에서 기존 내연기관차보다 더 나은 온실가스 배출 기록을 가지고 있다고 한다. 또한 2030년까지 배출량 이점은 더욱 증가할 것이라고 밝혔다.

이 연구를 위해 ICCT의 전문가들은 차량 및 배터리 생산으로 인한 배기가스 배출은 물론 폐차까지 고려했다.

그 결과, 유럽의 온실가스 배출량은 이미 비교 가능한 새로운 가솔린차보다 66~69% 낮았다고 밝혔다. 여기에는 2021년에서 2038년까지 예상되는 전기 믹스(즉, 차량이 사용되는 기간)의 사용도 포함됐다. 하나의 배터리를 사용한 총 주행거리는 23만 4,000킬로미터로 추정됐다. ICCT에 따르면 소형 배터리 전기차가 재생 가능 에너지원의 전기로만 완전히 구동된다면 배터리 차량은 이미 가솔린 차량보다 최대 81% 낮은 수명 주기 배출을 달성할 수 있다고 밝혔다.

재생 가능 에너지를 확대하기 위한 EU의 각종 규제로 인해 에너지 믹스가 꾸준히 개선될 것이라고 가정했다. 따라서, 연구에 따르면, 2030년까지 소형 배터리 전기차는 가솔린 자동차보다 오늘날의 전기 믹스로 66~69%보다 더 높은 약 74~77%의 배기가스 배출 이점을 갖게 될 것이라고 분석했다.

미국의 공급망과 전기 믹스를 기반으로 전기 자동차의 배기가스 배출량 이점은 이미 현재 60~68%로 분석됐다고 한다. 석탄 화력이 높은 중국의 경우 ICCT는 37~45%의 절감 효과를 기록했으며 인도는 19~34%를 절감했다고 분석했다. 모든 지역에서 가장 큰 요인은 차량을 운영하는 데 필요한 에너지로 배터리 생산, 차량 생산 및 유지 보수를 위한 CO2 배출량은 차량의 수명 동안 훨씬 작은 품목이라고 평가했다.

ICCT가 배터리 생산에 새로운 데이터를 사용했다고 말하기 때문에 배터리 전기차가 더 좋은 점수를 얻었는 점도 작용했다. 오늘날의 더욱 효율적인 프로세스와 부분적으로 현지화된 공급망을 통해 몇 년 전(이전 연구에서)보다 훨씬 적은 수의 온실가스가 방출된다는 것이다. 여기서 ICCT는 미국 에너지부 연구소인 아르곤 국립 연구소의 데이터를 인용하고 있다.

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ICCT는 유럽에서 45kWh 배터리 생산으로 2.7톤의 CO2 배출량을 산출한다고 계산한다. 이에 비해 SUV 모델의 70kWh 배터리는 약 4.2톤의 CO2를 생성한다. 계산은 kWh당 60kg에 상응하는 CO2를 기준으로 했다. 미국도 마찬가지다. 중국과 인도에서는 각 경우에 68kg /kWh의 CO2가 배출되는 것으로 계산됐다. 그러나 소형 배터리가 평균적으로 판매된 차량의 경우로 추정되었기 때문에 SUV 배터리의 CO2 배출량은 직접적으로 비교할 수 없다고 밝혔다.

어쨌든 최근  배터리 전기차가 수명 주기에 불리하다는 이론이 적어도 유럽과 미국에서는 점차 힘을 잃어가고 있다. 이를 바탕으로 유럽연합 집행위원회는 2035년까지 하이브리드 전기차를 포함한 내연기관차의 판매를 금지하는 정책을 발표했다. 다임러 AG와 볼보, GM 등 하이브리드 전기차를 포함한 내연기관차에서 철수한다고 발표했다.
 
이런 흐름을 반영해 그동안 LCA주기에 따른 이산화탄소 중립을 추구해 오던 토요타도 지난 9월 7일 탄소중립을 위해 2030년까지 배터리 개발과 생산에 1조 5,000억엔을 투자해 배터리 생산용량을 현재의 33배인 200GWh로 늘리기로 했다. 이는 2030년까지의 배터리 개발과 공급은 비용은 50% 이하, 용량은 기존 180GWh보다 많은 200GWh를 상정하고 있는 것이다. 

토요타는 지난 5월 새로운 전기자동차 전략을 시작했다. 2030년에 하이브리드 전기차를 포함한 800만 대의 전동화차 판매를 목표로 하는 것이다. 그 중 200만대의 배터리 전기차 수소 연료전지 전기차로 설정하고 있다.

어떤 형태로든 모든 지역과 국가가 같은 조건은 아니다. 때문에 에너지 믹스에 따라 차이가 많이 난다는 의견도 아직은 존재한다. 재생에너지 비율이 이미 대부분 50%를 넘거나 노르웨이처럼 100%에 달하는 나라와 이제 시작단계인 나라는 차이가 날 수 밖에 없다는 것이다. 중국처럼 석탄 발전량이 70%에 육박하는 나라는 배터리 전기차의 판매대수가 급증한다고 해도 실질적인 온실가스 저감으로 이어지는 것이 쉽지 않다고 할 수 있다. 

대부분의 자동차회사들이 배터리 전기차 및 수소 연료전지 전기차로의 전환을 선언했지만 그 배경인 에너지 대전환이 선행되지 않으면 실효가 없다. 전력 생산의 탈탄소화와 인프라 개발 등 구체적인 로드맵을 통해 전기차 시대로의 전환을 서둘러야 한다는 이야기가 나오는 이유다.

 

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