전기차 보급 정책

도로에서 파란색 번호판의 전기차를 보면 흐믓한 마음과 함께 걱정스런 마음이 든다. 2021년 정부가 발표한 『제4차 친환경자동차 기본계획』을 보면 친환경차 확산 및 자동차 산업 경제력 제고를 위한 5년 단위의 계획이 있다. 그 계획은 2030년 자동차 온실 가스에 대해 24% 감축을 목표로 2025년까지 친환경차 283만대 중 전기차를 113만대까지 보급을 추진한다는 내용이었다. 이 계획은 충전 인프라 확충과 보조금 지원 정책이며, 아직 진행 중인 유효한 전기차 산업 육성책이다.

우리나라를 비롯한 주요 자동차 생산국은 자국산업의 육성과 연계하여 친환경차 지원정책 추진 및 여러 보조금 지원 방법을 사용하고 있으며, 궁극적인 목표는 전기차의 보급률을 상향시키는데 그 목적이 있다​.

LFP Battery Type 전기차 출시

자동차 회사들은 정부의 전기차 보급계획에 맞춰 여러 형태의 전기 자동차를 출시, 2023년 전기차 내수시장에서 특징적으로 볼 수 있는 것은 LFP(Lithium Iron Phosphate Battery) 배터리 타입의 전기 자동차 출시이다. 그 대표적인 차종으로는 KG모빌리티의 토레스 EVX에 이어 기아의 레이, EV5가 출시되었다. 글로벌 시장을 보면 테슬라는 2020년부터 Model 3와 Model Y 차량에 LFP 배터리를 사용하고 있으며, 중국의 BYD 또한 그러하다. 폭스바겐은 향후 출시될 전기차에 LFP 

배터리를 채용 할 계획이며, 국내외에서 LFP 배터리를 장착한 전기차의 시장이 확대 될 것으로 전망된다. 

전기차 안전성과 배터리 특성(NCM vs LFP)

전기차 대중화를 늦추는 문제점인 낮은 충전인프라, 높은 차량가격과 소비자들의 전기차 안전성에 대한 불안을 조금씩 해소해 나가는 것이 자동차 업계 차량 개발의 화두이며, 반드시 풀어야 할 과제이다. 그리고 국내에서도 LFP배터리 타입의 채택은 친환경차 보급 시장의 트렌드를 맞춰나가는 과정으로 봐야 할 것이다. 이런 트렌드의 동향은 LFP배터리의 특징에서 찾을 수 있다.

<표 1>은 대표적인 리튬 계열 배터리 NCM과 LFP에 대한 특성 비교표이다. LFP는 가격 및 안전성에서 장점이 있으며 특히 배터리 충방전 수명이 긴 것이 특징이다. 비교적 희귀금속의 일종인 코발트를 사용하는 NCM대비 원료의 수급도 원활한 장점이 있다.

배터리의 수명을 나타낸 <그림 1> EFC(Equivalent Full Cycle)에 있어서 LFP가 가장 긴 Life Cycle 결과를 보이고 있다(2,500~9,000 EFC). 다음으로 <표 2>는 안정성에 관한 내용으로 LFP배터리가 NCM배터리 대비 열폭주 현상에서 상대적으로 안정적임을 보여준다. ​

LFP 배터리 시장 전망

<그림 2>는 LFP 배터리의 시장 전망을 보여주는 것으로 점유율은 39.3%로 집계되었고, 매년 19% 이상 성장할 것으로 전망한다. 이것은 NCM 배터리 대비 30% 이상 저렴한 원가로 인해 전기차의 판매가격을 낮출 수 있기에 가능한 것이다.

이런 국제적인 시장 변화에 따라 국내의 배터리 3사도 중장기 포트폴리오에 LFP배터리를 편입시키거나 개발에 착수 했다는 뉴스를 접할 수 있다. 이런 배터리의 다양성은 전기차를 고가로 인식하는 소비자가 전기 자동차의 선택을 좀 더 수월하게 할 수 있는 효과가 있을 것이며, 자동차 제조사에게는 고객의 요구에 따른 차량 개발의 자유도를 높여 다양한 차종을 개발할 수 있을 것이다. 

그리고 LFP 단점인 에너지 밀도는 일정 수준까지 Cell을 직접 차체에 넣어 공간 활용도를 높이는 CTB(Cell To Body) 방식과 배터리 팩 구조에서 모듈을 제거하고 배터리 셀을 직접 팩에 넣어 공간 활용도를 높이는 방식의 CTP(Cell To Pack) 채택으로 에너지 밀도 차이를 좁힐 수 있다. 

그리고 재활용성에 대하여도 한국지질자원연구원에서는 기존 상용화된 기술의 복잡한 공정과 환경적 문제점을 보완하는 친환경 LFP 배터리 재활용 기술을 세계최초로 개발했다는 소식도 전해지고 있다.

환경부 보조금 정책 및 제언

지난 1월 환경부는 2024년 주요 업무 추진 계획을 발표하며 올해의 보조금 정책 『배터리 재활용가치, 1회 충전 주행거리 등 고성능차 중심 보조금』을 발표하며 2024년 누적 90만대 달성을 목표로 삼았다. 올해의 보조금 체계를 보면 성능보조금과 배터리 안전 보조금의 합으로 산출하도록 개편한 것이다. 

LFP 배터리는 장점과 단점이 상존하는 배터리이나, 단점을 보완하는 연구가 지속적으로 이루어지고 있는 가운데 특정 배터리의 단점만을 부각하는 보조금 정책은 전기자 배터리의 새로운 트렌드로 자리잡고 있는 관련 기술 개발 동인을 막을 수 있다. 배터리 타입에 따른 편향적인 보조금 정책이 되지 않으려면 몇 가지 추가적으로 보완 검토되어야 할 것들이 있다.

–배터리 기대 수명에 대한 가치–제품의 안전성 가치

–낮은 가격으로 제품이 많이 팔려서 얻는 보급률 향상에 따른 경제적 가치

전기차 산업의 성장 속도를 좌우하는 보조금의 역할은 전기차 보급률뿐만 아니라 이미 글로벌 트렌드로 자리 잡은 LFP 배터리 개발에 대한 미래 산업 기술 경쟁력에 영향을 줄 수 있다.

2024년도 국내 보조금 정책은 한정적 자원에 대한 재활용성에 대한 평가를 하는 것으로 환경적 차원에서 보면 긍정적으로 볼 수 있지만, 앞으로는 여러 타입의 배터리의 장단점까지 반영되는 보조금 산출 모델의 연구가 필요할 것이다. 이것은 산업계에 다양한 제품/기술 개발을 통한 소비자의 구매력을 높일 수 있는 동인이 될 수 있고, 국제 경쟁력 확보에도 도움이 될 것이다.

2023년 말 현재 우리나라의 전기차 누적 등록 대수는 53만여대 수준이다. 2024년 전기차 보급 목표인 90만대를 달성하기 위해서는 확장적 보조금과 보조금 차등제에 있어서 배터리의 기대수명, 제품 안전성, 저가 전기차 보급에 따른 판매 증진 효과뿐만 아니라 차량 관련 기술개발, 충전여건 해소, 진입가격, 제품안정성 등이 통합적으로 확보되어야 한다. 정부의 5년 단위 친환경 기본계획의 마지막 해인 2025년을 마주한 2024년 현재 보급 계획에 대한 혁신적인 견인 정책이 필요하다.

자동차 산업계에서는 2020년 이후 자동차 산업의 패러다임이 바뀌는 것에 대한 수 많은 예측 들이 있었으며, 그 예측들의 최대 관심사는 전기 자동차의 보급과 대중화, 시장 형성이었다. 10여년이 지난 지금 우리는 어떻게 대중화를 할 것이며, 무엇을 대중화시켜야 하는지를 고민하는 시기가 되어야 할 것이다​.​​