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전기차 시장 둔화, 美 배터리 밸류체인의 변화 방향은?

- 완성차 기업들의 전기차 전환 속도 조절, 배터리 업계 반응은?

- 인플레이션 감축법(IRA) 시행 1년, 미국 배터리 산업의 새 지평

- 미국 배터리 밸류체인 재편의 중심, K-배터리

‘전기차 전환’에 총력을 기울이던 미국 완성차 기업들이 최근 새로운 경쟁 국면을 맞이했다. 이들은 높은 금리, 경기 침체 및 핵심 광물의 수출 통제 등 복합적인 어려움을 겪으며 전기차 생산 목표와 전략을 재검토하기 시작했다. 

가이드하우스 인사이트(Guidehouse Insights)의 애널리스트 샘 아부엘사미드(Sam Abuelsamid)는 “전기차 판매는 계속 증가하고 있지만, 시장의 기대만큼 빠르지 않다”고 지적했다. 뉴저지 자동차소매업연합(New Jersey Coalition of Automotive Retailers) 회장 짐 애플턴(Jim Appleton)도 “처음 10%는 쉬운 10%이었지만, 다음 90%는 치열하게 싸워야 할 것이다”라고 언급하며, 전기차 전환이 임계점에 도달했음을 시사했다.

초기 전기차 성장 전망은 과도하게 낙관이 반영됐다는 평가 속에 업계 전문가들은 빠르게 변화하는 전기차 시장에 적응하기 위해 비용 효율성을 중시하는 ‘전략적인 속도 조절’의 중요성을 강조한다. 특히 미국 전기차 전환의 ‘완벽한’ 성공이 배터리의 현지 생산 안정성에 크게 의존함을 배터리 산업 전문가들은 지적한다. 

이러한 속도 조절은 안정적 공급망 확보와 지속 가능한 성장의 기반을 마련할 것으로 보인다. 이런 맥락에서 인플레이션 감축법(IRA)이 배터리 산업에 어떠한 영향을 끼쳤는지 면밀히 분석해야 하며, 이를 통해 산업의 변화에 대응하기 위한 전략 수립이 필요하다.

인플레이션 감축법(IRA) 시행 1년, 미국 배터리 산업의 새 지평

미국의 산업 자립과 기후변화 대응이라는 핵심 목적을 안고 인플레이션 감축 법안(IRA)이 시행된 지 1년이 넘었고, 이는 미국 내 배터리 산업 지형에 큰 변화를 가져왔다. 

2022년 8월 16일에 시행된 이 법안은 청정에너지 제조 프로젝트에 1100억 달러 이상의 자본 투자를 유치했으며, 이 중 700억 달러 이상이 전기차 및 배터리 공급망을 위해 미국 전역에 투입됐다. 그 결과 2022년 8월 이후 14개의 새로운 배터리 기가팩토리 계획이 발표됐고, 배터리 생산 용량이 67% 증가했다. 

벤치마크(Benchmark) 자료에 따르면, 미국의 기가팩토리 용량은 IRA 법안이 서명되기 직전인 2022년 7월, 706GWh에서 1년 만에 1.2TWh 이상으로 크게 증가했다. 이는 유럽에 비해 현저히 낮았던 미국 배터리 생산 능력을 IRA에 힘입어 빠르게 끌어올린 것이다.

바이든 행정부의 배터리산업육성정책은 단지 제조시설의 확장을 넘어서 인플레이션 감축 법안(IRA)을 통해 배터리 밸류체인(Value Chain) 전체를 강화하는 데 집중하고 있다. 

이 법안은 핵심 광물 채굴에서부터 배터리 소재 및 부품 제조에 이르기까지 전방위적인 자본 투입을 촉진함으로써 산업 기반을 견고히 하고 있다. 이러한 전략적인 조치들로 미국 내 배터리 산업은 새로운 발전의 기회를 맞이하고 있으며, 이는 글로벌 배터리 밸류체인의 재편을 이끌어내는 중대한 이정표가 됐다.

글로벌 배터리 밸류체인(Value chain) 구성 및 동향

배터리 밸류체인은 업스트림(Upstream)의 광물 채굴 및 가공, 미드스트림(Midstream)의 배터리 부품 제조 및 조립, 다운스트림(Downstream)의 최종 사용자 공급으로 이어지는 전 과정을 포함한다. 이 밸류체인은 전력 인프라와 전기차 시장을 아우르며 복잡한 역학 관계를 형성하고 다양한 경쟁 환경을 보이고 있다. 

기업들은 시장 점유율을 확보하고 운영 효율성을 극대화하기 위해 전략적 인수합병(M&A)과 파트너십을 적극적으로 추진하고 있다. 이러한 접근은 공급망의 긴밀한 통합을 촉진하며, 궁극적으로는 ‘규모의 경제’를 실현하는 데 기여한다.

특히 미국 배터리 시장은 원자재 접근성 향상, 광물 자원의 확보, 환경적 영향의 최소화, 재료 조달 및 재활용 비용의 관리 등 중대한 도전 과제에 주력하고 있다. 이러한 도전 과제들은 전기차 및 재생 에너지 시장의 성장과 직결돼 있어, 배터리 밸류체인을 효율적으로 관리하고 지속 가능하게 발전시키는 것이 더욱 중요해졌다.

미국 내 배터리 산업의 전략적 발전 동향

- 업스트림: 동맹국과 ‘함께’ 지속 가능한 혁신

미국 배터리 산업의 업스트림 부문은 배터리 핵심 광물의 안정적인 공급과 현지 가공 능력의 확대에 집중하고 있다. 전 세계 코발트의 약 70%는 콩고민주공화국에서, 니켈의 대부분은 동남아에서 생산되며, 리튬의 약 85%가 호주, 칠레, 중국에서 생산된다. 

이러한 상황 속에서 미국은 해외 의존도를 낮추고 역내 생산 역량을 강화하기 위해 공공 및 민간 부문에서 노력을 아끼지 않고 있다. 2022년 10월, 바이든 행정부는 12개 주의 20개 배터리 소재 제조 및 가공 프로젝트에 총 28억 달러 보조금을 지급한 바 있다.

미국은 또한 배터리 원자재의 자급률을 높이기 위해 광산 개혁에 착수했다. 이 개혁은 환경 및 지역사회 기준을 충족하고 허가 절차를 개선함으로써 리튬, 니켈, 코발트의 미국 내 생산량을 늘리는 것을 목표로 하고 있다. 지속 가능한 채굴 및 제련 기술에 대한 투자를 확대하고, 희소 자원 의존도를 줄일 수 있는 대체원료 연구에도 박차를 가하고 있다. 이러한 노력의 일환으로 Our Next Energy(ONE)는 미시간에서 연간 20GWh 규모의 리튬인산철(LFP) 배터리 셀 생산을 시작할 예정이라고 최근 발표했다.

그뿐만 아니라, IRA 세액 공제의 세부 지침에서는 미국이나 미국과 자유무역협정(FTA)을 맺은 국가에서 추출하고 가공한 광물에 한해서만 적용됨을 명시해 동맹국과의 생산 및 가공 협력을 촉진하고 있다. JIT International Business Services의 공동대표인 James씨는 KOTRA 디트로이트무역관과의 인터뷰에서 “미국의 안정적인 글로벌 공급망을 구축하는 데 있어 중국을 완벽하게 제외하기 어려운 광물이 문제이지만, 동맹국들과의 협력을 통해 원자재 확보의 다변화를 추구하고 있다”라고 언급했다.

- 미드스트림 부문: 제조기술 혁신을 통한 경쟁력 강화

미국 배터리 산업의 미드스트림 부문은 원자재에서 배터리 셀로의 전환에서 핵심적인 역할을 하고 있다. 바이든 정부의 재정 인센티브를 바탕으로 기술 혁신에 속도를 내며, 제조 역량의 향상을 추진하고 있다. 이러한 기술 혁신의 일환으로, 인공지능(AI)을 생산 공정에 통합해 정밀도와 생산 속도를 향상시키고 있다. 또한, ‘V-TRACE’와 같은 공급망 관리 시스템을 통해 배터리 셀의 이력 추적 및 인증 프로세스를 강화해 공급망의 투명성을 더욱 높이고 있다.

‘Buy American’ 행정명령의 시행으로 미국산 제품 사용을 장려하고 미국 내 생산을 활성화하는 분위기 속에서 공급망 관리 시스템은 완성차 제조기업들이 정부 인센티브의 혜택을 받을 수 있도록 지원하며, 이는 장기적인 산업 안보와 필수 재료의 안정적 공급을 도모하는 데 중요한 역할을 하고 있다.

이와 더불어, 양극과 음극, 전해질을 포함한 각종 배터리 부품의 미국 내 제조 능력 확보에 집중하고 있으며, 특히 배터리의 수명을 결정하는 차세대 음극재 개발과 소형화, 경량화, 고용량화를 위한 분리막 신소재 연구 또한 활발히 진행 중이다. 이러한 연구개발과 생산 혁신에 있어서 배터리 관련 한국 기업들과의 기술 협력이 매우 중요한 역할을 하고 있다. 

글로벌 배터리 공급망에서 한국 기업들의 영향력도 점점 커지고 있으며, 미국의 배터리 제조 온쇼어링 과정에서 취약한 부문의 생산시설을 한국 등 파트너국과의 협력을 통해 미국 내로 유치하고 있다.

- 다운스트림 부문: 배터리 생산과 조립의 전략적 통합

미국 배터리 산업의 다운스트림 부문은 배터리 팩의 생산과 조립을 중심으로 전략적 통합을 추구하며, 가격 경쟁력과 공정 효율성을 높이는 데 집중하고 있다. 완성차 제조기업들은 배터리 원자재의 안정적인 공급을 확보하고 자체 생산의 경제성을 높이기 위해 업스트림 활동에 투자를 늘리고 있다. 직접 광물의 채굴 및 정제 과정을 관리함으로써 공급망 안정성을 강화하고, 비용을 효과적으로 관리하며, 품질을 직접적으로 보장하기 위해 노력한다.

테슬라는 배터리 생산을 수직 통합함으로써 효율성을 극대화했고, 이는 다운스트림 부문에서 전략적 통합을 추구하며 배터리와 완성차 제조사 간의 파트너십을 강화하는 산업의 전반적인 추세가 됐다. 

한국의 배터리 기업들은 글로벌 자동차 제조사와의 파트너십을 통해 북미지역에서 여러 배터리 공장의 운영 및 건설에 참여하고 있다. 이들은 오하이오, 켄터키, 테네시, 조지아, 인디애나 등 여러 주에 생산 기지를 마련하고 있으며, 이를 통해 북미 배터리 시장에서의 입지를 강화하고 있다.

JIT International Business Services의 공동대표인 James씨는 KOTRA 디트로이트무역관과의 인터뷰에서 “배터리의 성공적인 탑재는 전기차의 안정성을 결정짓는 중요한 과정이며, 이 과정에서 배터리와 자동차 제조사 간의 긴밀한 협력이 필수적이다. 

이것이 전기차의 품질을 크게 좌우한다.”라고 강조했다. 이러한 협력 관계는 생산성의 향상뿐만 아니라 배터리의 에너지 밀도 향상 및 안전 기준 충족을 위한 기술 혁신을 통한 지속 가능한 발전과 소비자들의 안전 및 만족도 향상에 기여하는 생태계 중심이 되고 있다.

그러나 내연기관 차량과 비교했을 때 전기차의 ‘비교적’ 낮은 수익성은 업계 전반에 걸쳐 중대한 도전 과제로 남아 있으며, 이는 특히 UAW와의 임금 인상 합의로 인한 인건비 상승과 같은 외부 요인으로 인해 더욱 어려워지고 있다. 전기차의 수익성 확보는 이제 배터리 생산 및 재활용 과정을 포함해 완성차 업계와 배터리 업체 간 공통의 중요 과제로 부상하고 있다.

배터리 재활용과 수명주기 관리의 중요성이 증대함에 따라 사용된 배터리의 재활용을 통한 핵심소재 회수와 배터리 전체적인 환경 영향을 줄이는 방향으로 산업이 나아가고 있다. 이러한 움직임은 미국이 전기차 및 재생 가능 에너지 부문에서 지속 가능한 성장을 달성하고, 배터리의 생산과 소비가 환경에 미치는 영향을 최소화하려는 노력이 지속될 것으로 보인다.

시사점

전기차 시장의 조정은 업계 전반에 걸쳐 위기일까, 아니면 기회일까? 전기차와 내연기관 차량 사이의 가격 불균형, 주행 거리에 대한 우려, 충전 인프라의 부족은 전기차 시장의 불확실성을 가중시키고 있다. 그러나 배터리 제조기업들에는 이러한 시장의 조정이 중대한 전환점이 될 수 있으며, 준비된 기업들에는 분명한 기회가 될 것이다. 

2022년 1월, 테슬라와 니켈 공급 계약을 체결한 탈론 메탈스(Talon Metals)의 토드 말란(Todd Malan) 최고 대외협력 책임자는 “중국에 대한 의존도 감소와 안정적인 배터리 공급망 구축을 위한 투자, 허가 과정의 개선, 충분한 건설 기간 확보는 생산적이며, 이는 발전을 위한 전략적 후퇴가 될 수 있다”라고 말했다.

미국 정부의 적극적인 지원에도 불구하고 광물 자원 확보와 고급 가공기술의 부족은 미국 내에서 해결해야 할 과제로 남아 있다. 완성차 제조사들은 수익성에 대한 압박이 점점 가중되는 가운데, 전기차로의 전환은 더 높은 이윤을 제공하는 내연기관 차량의 생산 축소와 이익 마진이 낮은 전기차 생산 확대라는 양면적 과제를 안고 있다. 이러한 상황은 완성차 및 배터리 제조기업 모두에게 ‘전기차의 수익성 향상’이라는 중대한 과제를 제시하고 있다. 

또한, 자동차 산업은 자율주행과 소프트웨어 정의 차량(SDV)으로의 전환 등 기술 변혁의 과정을 동시에 경험하고 있으며, 이로 인한 산업 구조조정과 배터리 기술의 변화는 새로운 위험 요소를 내포한다. 이러한 도전을 극복하고 위기를 성장의 기회로 바꾸기 위해서는 이 변화들에 대한 면밀한 점검과 신속한 대응이 필수적이다.

관련 한국 기업들에는 미국 배터리 밸류체인 내에서 경쟁력을 강화하는 중요한 기회가 존재한다. 한국의 주요 배터리 제조사들의 북미 시장 점유율 확대는 업스트림과 미드스트림의 한국 배터리 소재 및 관련 장비와 부품 기업들에 동반 진출 기회를 제공할 가능성이 높다. 에너지 밀도가 높은 차세대 배터리 기술 및 공정 선점뿐만 아니라 전략적 투자와 기술 협력을 통해 미국 정부의 지원을 활용해 북미 시장에서의 리더십을 다지는 기회로 삼아야 할 것이다. 

미국 주요 완성차 기업 배터리 부문의 임원 A 씨는 최근 KOTRA 디트로이트무역관과의 인터뷰에서 한국 기업들이 삼원계 배터리 제조 및 공급망 관리에서 뛰어난 경쟁력을 갖추고 있음을 강조했다. 향후 중국이 주도하는 리튬인산철(LFP) 배터리와의 경쟁에서 우위를 유지하기 위해서는 “니켈 함량을 줄이면서도 성능을 향상시킨 미드 니켈(Mid-Nickel) 배터리와 코발트를 사용하지 않는 니켈(N), 망간(M), 알루미늄(A) 기반의 배터리에 대한 지속적인 연구가 필요하다”라고 조언했다.

* 자료제공: GM, Honda, Tesla, Ford, Guidehouse Insights, Morning Brew, Benchmark, New Jersey Coalition of Automotive Retailers, L.E.K. Consulting, Nice 신용평가, International Energy Agency, Our Next Energy(ONE), OPTEL Group, FourWeekMBA, Researcher and Research LLC, Talon Metals, KOTRA 디트로이트무역관 자료 종합

* 자료편집: 핸들러전문지