2025년 글로벌 EV 전망 9.자동차 배터리(Electric vehicle batteries)

2025년 글로벌 EV 전망  9. 자동차 배터리 (Electric vehicle batteries)

2025년 5월

이 보고서에 관하여

 

글로벌 EV 전망(Global EV Outlook)은 전 세계 전기 자동차의 최신 동향을 보고하는 연례 간행물입니다. 이 보고서는 전기 자동차 이니셔티브(EVI) 회원들의 지원을 받아 개발되었습니다.

이 보고서는 최신 데이터를 활용하여 전기차 보급, 배터리 수요, 충전 인프라 동향을 분석합니다. 또한, 다양한 시장의 전기차 전망을 형성하는 최근 정책 동향과 산업 전략을 살펴봅니다. 이번 보고서는 전기차 구매 가능성, 전기차 및 배터리의 제조 및 거래, 그리고 다양한 시장의 전기 대형 트럭의 총소유비용(TCO)을 분석하고 2030년까지의 전망을 제시합니다 .

이 보고서는 두 가지 온라인 도구 인 글로벌 EV 데이터 탐색기 와 글로벌 EV 정책 탐색기 의 업데이트된 버전으로 보완되어 , 사용자는 전 세계의 EV 통계와 예측, 정책 조치를 더욱 자세히 살펴볼 수 있습니다.

 

[선진상사는 # ESS 배터리 매입 # 리튬이온 배터리 매입및수거 # 전기차 배터리 매입 # UPS 배터리 철거 # 2차 폐축전지 폐기 # 골프카 배터리 폐기 # 전기자전거 배터리 수거 # 인산철 배터리 폐기합니다.
관련하여 상담을 원하시는 분은 010 3018 0141입니다.]

 

9.   자동차 배터리 (Electric vehicle batteries)

 

배터리 수요 추세
2024년 에너지 부문의 글로벌 배터리 수요는 1TWh를 돌파했습니다.

 

전기 자동차는 여전히 배터리 수요의 주요 원동력이지만 트럭 수요는 거의 두 배로 증가했습니다.

영어: EV 배터리와 저장 애플리케이션 모두에 대한 에너지 부문의 배터리 수요는 2024년에 1TWh의 역사적 이정표에 도달했습니다. 2024년의 평균 주간 수요만 해도 불과 10년 전의 1년 전체 수요를 초과했습니다. 수요는 주로 EV 판매 증가에 의해 주도되었으며, EV 배터리에 대한 수요는 2023년보다 25% 증가한 950GWh 이상으로 증가했습니다. 

 

전기 자동차는 여전히 EV 배터리 수요의 주요 요인으로 85% 이상을 차지합니다. 2023년과 비교했을 때 수요가 가장 많이 증가한 부문은 전기 트럭으로, 2024년에 75% 이상 성장하여 전 세계 EV 배터리 수요의 약 3%에 도달했습니다. 전기 트럭 배터리 수요는 중국의 성장에 의해 주도되었지만, 전 세계 총 수요의 약 10%를 차지하는 유럽(약 25%)에서도 수요가 급증했습니다.

 

2024년 전기차 배터리 수요는 중국에서 30% 이상, 미국에서는 20% 이상 증가했는데, 이는 수요가 정체된 유럽 연합과는 극명한 대조를 이룹니다. 미국의 배터리 수요는 2024년 유럽 연합과 거의 비슷한 수준을 기록했는데, 이는 전기차 한 대당 배터리 크기가 약 25% 더 크기 때문입니다. 중국을 제외한 신흥 시장과 개발도상국은 여전히 ​​전 세계 배터리 수요에서 차지하는 비중이 작아 2024년에는 거의 5%에 그쳤습니다. 그럼에도 불구하고 동남아시아, 인도, 브라질의 지속적인 성장에 힘입어 2022년 이후 점유율이 두 배로 증가했습니다. 

 

배터리 수요 전망
2030년까지 전기차 배터리 수요 3배 이상 급증

 

EV 배터리 수요는 지속적으로 증가하고 있으며, STEPS 계획에 따르면 2024년 약 1TWh에서 2030년에는 3TWh 이상으로 증가할 것으로 예상됩니다. 전기차가 배터리 수요의 주요 동력이 되겠지만, 다른 교통 수단도 시장 점유율을 확대할 것으로 예상됩니다. 특히, 전기 트럭의 EV 배터리 수요 기여도는 2024년 약 3%에서 2030년까지 세 배 증가하여 8%를 넘어설 것으로 예상됩니다. 

배터리 수요는 지리적으로 더욱 다양해질 것으로 예상됩니다. STEPS에서 중국을 제외한 신흥 시장과 개발도상국의 EV 배터리 수요 점유율은 2024년 약 5%에서 2030년 10%로 두 배 증가할 것으로 예상됩니다. 유럽 연합과 영국, 캐나다, 일본, 한국과 같은 다른 선진국의 글로벌 수요 점유율도 증가할 것으로 예상되는 반면, 미국의 점유율은 2024년 약 13%에서 2030년 10% 미만으로 감소할 것으로 예상됩니다.

 

한편, 중국의 글로벌 배터리 수요 점유율은 2024년 60%에서 2030년 50% 미만으로 감소하지만, 여전히 가장 큰 단일 수요원으로 남아 있습니다.

 

배터리 산업 동향
중국 제조업체들은 경쟁 우위를 확대하고 있습니다.

 

낮은 주요 광물 가격과 치열한 경쟁으로 2024년 배터리 가격은 하락했지만 중국의 가격 우위는 확대되고 있습니다.

2024년 리튬 이온 배터리 팩 가격은 2017년 이후 최대 폭인 20% 하락했습니다. 주요 광물 가격 하락과 중국을 중심으로 한 경쟁으로 인한 배터리 마진 압박 때문입니다 . 특히 리튬 가격은 2024년에 거의 20% 하락하여 2015년 말과 비슷한 수준을 기록했습니다. 2024년 리튬 수요는 2015년보다 약 6배 높았지만 말입니다.

주요 광물 가격의 낮은 수준은 주로 공급 과잉에 기인하며, 이로 인해 일부 광산 기업들의 경쟁이 어려워지고 있으며 , 이로 인해 기존 업체들의 공급망 집중도가 높아지고 있습니다. 이러한 과잉 공급은 향후 몇 년간 지속될 것으로 예상 되지만, 낮은 가격은 향후 투자를 저해하고 20 30년까지 리튬 과 니켈 공급 부족을 초래할 수 있습니다 . 또한, 공급망의 지리적 및 소유권 집중도가 높아 시장 왜곡을 초래하여 시장 위험을 높일 수 있습니다.

리튬 공급 부족은 가격 상승을 초래할 수 있으며, 이는 광업 부문에는 유리하지만 배터리 및 전기차 제조업체와 최종 소비자에게는 불리하게 작용합니다. 비용 증가를 억제하는 데 도움이 될 수 있는 재활용 부문 또한 광물 가격 상승의 혜택을 볼 것입니다. 그러나 공급 원료의 한계로 인해 재활용이 1차 광물 수요 감소에 상당한 영향을 미치기까지는 약 10년이 걸릴 것으로 예상됩니다( 배터리 재활용 관련 글상자 참조 ).

특히 나트륨 이온 배터리 나 리튬 직접 추출 과 관련된 기술 혁신은 리튬 공급 부족 위험과 이로 인한 잠재적 영향을 줄이고 2022년에 발생한 것과 같은 가격 급등을 피하는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한 상류 투자를 통한 수직 통합은 배터리 공급업체가 생산 비용을 낮추는 동시에 변동성이 큰 중요 광물 가격의 위험으로부터 보호하는 데 도움이 될 수 있습니다.

 

배터리 팩 가격은 모든 시장에서 하락했지만, 하락 폭은 시장마다 큰 차이를 보였습니다. 특히 중국에서 가장 빠른 하락세를 보였으며, 2024년 중국은 30% 가까이 하락했습니다. 반면 유럽과 미국은 10~15% 하락했습니다. 이로 인해 중국과 전 세계 배터리 가격 격차가 벌어졌고, 중국 전기차 및 배터리 생산업체의 경쟁 우위가 강화 되었습니다. 중국에서 배터리 비용 절감 및 혁신 속도가 이처럼 빠른 것은 대부분 생산업체( 전부는 아니지만 )의 이윤율이 낮아진 치열한 경쟁 덕분 입니다. 동시에 제조 효율성과 수율은 향상되었고 , 숙련된 인력 확보와 배터리 공급망 통합이 이루어졌습니다.

배터리 화학도 중요한 역할을 하는데, 중국에서 주로 사용하는 배터리 화학 물질인 리튬 철 인산(LFP) 배터리는 미국과 유럽에서 가장 널리 사용되는 배터리인 리튬 니켈 코발트 망간 산화물(NMC) 배터리보다 킬로와트시(kWh)당 약 30% 저렴합니다 . NMC 배터리는 여전히 에너지 밀도 이점을 제공하지만 최근 몇 년 동안 격차가 좁혀졌습니다 . LFP 배터리 팩의 에너지 밀도는 NMC 팩보다 질량(Wh/kg) 기준으로 약 1/5, 부피(Wh/L) 기준으로 약 1/3 낮습니다. 그러나 이는 LFP가 필요할 때 상당한 성능 저하 없이 100% 충전 상태에 도달할 수 있는 능력으로 일부 상쇄되는 반면, NMC 배터리는 일반적으로 장기적인 성능을 유지하기 위해 80% 로 제한됩니다.

NMC 배터리의 높은 에너지 밀도는 장거리 주행이나 추운 기후에서의 작동이 필요한 애플리케이션에 여전히 유리한 요소입니다. 이러한 애플리케이션에서는 LFP 기술이 일반적으로 효율적이지 않습니다 . 그러나 LFP 배터리는 이제 대부분의 EV 애플리케이션에 적합한 성능 수준에 도달했으며, 이는 대량 판매를 목표로 하는 자동차 제조업체에게 저렴한 가격이 핵심적인 이점이 되고 있습니다.

kWh당 배터리 가격은 대상 용도에 따라 크게 달라지며, BEV가 가장 낮은 비용을 가능하게 합니다. 2024년 플러그인 하이브리드 전기차의 kWh당 배터리 팩 가격은 배터리 전기차보다 세 배 이상 높았는데, 이는 크기가 작고 전력 요구량이 더 크기 때문입니다. 2024년 20kWh PHEV 배터리 팩의 평균 가격(표준 플러그인 하이브리드의 전 세계 판매 가중 평균과 거의 동일)은 배터리 전기차의 전 세계 판매 가중 평균인 65kWh BEV 배터리 팩과 거의 동일했습니다.

배터리 관리 시스템(BMS)과 같은 팩 구성 요소는 BEV 및 PHEV 배터리 팩에 공통적으로 적용되지만, PHEV 팩은 크기가 작기 때문에 이러한 구성 요소의 가격이 더 적은 배터리 셀에 분산되어 kWh당 가격이 상승합니다. PHEV 배터리 팩은 내연 기관을 수용하기 위해 더 복잡한 설계가 필요할 수 있으며, 이는 생산 비용을 증가시킵니다.

 

또한, 팩 크기가 작기 때문에 PHEV 팩의 각 배터리 셀은 완전 전기 모드로 주행 시 최소 가속 기준을 충족하기 위해 더 높은 전력 요구량을 가져야 합니다. 따라서 에너지 밀도를 희생하더라도 배터리 전력을 향상시키기 위해 더 얇은 전극과 같은 다양한 배터리 설계가 필요합니다1BEV에 비해 kWh당 비용이 더욱 증가합니다. 배터리 크기가 작아질수록 2/3W 배터리의 kWh당 가격도 상승합니다.

그러나 배터리 사양은 대량 생산 시에만 가격을 결정합니다. 예를 들어, 중국에서는 전기 트럭 배터리 kWh당 가격이 배터리 전기차보다 약간 낮은데, 이는 배터리 팩 비용의 비중이 더 크기 때문입니다. 다른 국가의 전기 트럭 시장은 훨씬 덜 성숙되어 있으며, kWh당 배터리 가격은 여전히 ​​상당히 높습니다. 2024년에는 중국보다 두 배 이상 높은 가격을 기록했습니다.

리튬 철 인산 배터리는 시장 점유율을 계속 확대하고 있으며 중국 제조업체도 이에 동참하고 있습니다.

2024년 LFP 배터리는 전 세계 전기차 배터리 시장의 거의 절반을 차지하며, 경쟁이 치열해지는 시장에서 시장 점유율을 유지하거나 확대하기 위해 제조사들이 전기차 가격과 생산 원가를 낮추려 는 노력 을 뒷받침했습니다. 중국은 LFP 배터리 시장 점유율에서 선두를 달리고 있으며, 2024년 국내 배터리 수요의 거의 4분의 3을 충족했습니다. LFP 배터리의 점유율은 2024년 11월 과 12월 에 판매된 배터리의 80%에 달하며 둔화될 기미가 보이지 않습니다 .

미국에서는 2024년에 EV에 사용되는 LFP 배터리의 점유율이 약간 줄어들어 10% 미만으로 유지되었는데, 이는 중국 배터리에 대한 관세 때문일 수 있습니다 . 반면 유럽 연합에서는 LFP 배터리 채택률이 2년 연속 약 90% 증가하여 EU EV 시장의 10%를 넘어섰습니다. 주목할 점은 유럽이나 미국에서 판매되는 전기 자동차용 LFP 배터리는 거의 모두 중국에서 생산되었으며, 현재 중국은 이 유형의 배터리에 대해 사실상 독점권을 가지고 있습니다 .

 

다른 시장에서는 LFP 배터리의 시장 침투가 더욱 빠르게 진행되고 있습니다. 동남아시아, 브라질, 인도에서는 LFP를 사용하는 전기 자동차 배터리의 점유율이 2024년에 50%를 넘어섰습니다. 동남아시아와 브라질에서는 LFP 채택이 주로 BYD가 주도하는 중국 수입에 의해 주도되는 반면, 인도에서는 Tata Motors가 주도하는 국내 생산 자동차에 의해 주도되고 있습니다.

미국에서는 LFP 배터리가 장착된 전기차의 대부분(4분의 3)이 국내에서 생산되는 반면, 유럽 연합에서는 거의 3분의 2가 중국에서 수입됩니다. 두 지역 모두 LFP 배터리는 주로 중국에서 공급되며, 테슬라는 미국에서 생산되는 LFP 배터리 구동 전기차의 85%, 유럽 연합에서 판매되는 LFP 배터리 구동 전기차의 거의 절반을 차지하는 핵심 역할을 합니다. 유럽 연합에서 판매되는 테슬라 LFP 전기차의 절반 이상은 독일에서 생산되고 나머지는 중국에서 수입됩니다.

 

유럽 ​​OEM들은 생산 비용 절감 방안으로 LFP 배터리에 점점 더 관심을 보이고 있으며, 따라서 더 많은 공급 확보에 관심을 보이고 있습니다. 최근 발표된 Stellantis와 CATL의 스페인 내 최대 50GWh 규모 LFP 배터리 생산 공장 합작 투자 와 같은 계획은 유럽 자동차 산업의 비용 절감 및 향후 경쟁력 강화에 도움이 될 수 있습니다.

 

그러나 중국 정부가 최근 LFP 양극재 생산 및 리튬 공정을 포함한 핵심 배터리 기술의 수출을 제한하려는 제안을 내놓으면서 유럽의 LFP 배터리 제조 투자가 위축될 가능성이 있습니다 . 전반적으로 LFP 화학에 대한 관심이 다시 높아짐에 따라, 전통적으로 NMC 배터리에 집중해온 유럽 배터리 산업이 직면한 어려움이 더욱 심화되고 있습니다 .

2024년은 유럽 배터리 산업에 어려운 한 해였습니다. 중소 규모 생산업체 모두 각기 다른 이유로 어려움을 겪었습니다. 미국 과 스웨덴 에서 파산 신청을 한 노스볼트(Northvolt)와 같은 신생 업체들은 생산량 확대에 심각한 어려움을 겪었고, 이는 제조 수율 부족 과 높은 생산 비용으로 이어졌습니다.

 

노스볼트의 상황은 경험 부족, 야심 찬 확장 계획, 그리고 지나치게 확대된 사업 영역으로 인해 더욱 악화 되었고 , 고품질 배터리 셀 생산 확대에 대한 집중이 부족해졌습니다. 전 세계적인 배터리 가격 하락 또한 자원 부족과 생산량 부족으로 낮은 이윤을 감당할 수 없는 소규모 생산업체들에게 큰 부담이 되었고 , 이들은 이제 더욱 신중한 성장 궤도로 전환하고 있습니다.

폴란드의 LG에너지솔루션과 같은 한국 기업들은 유럽 최대 배터리 생산업체이지만, 시장 점유율 또한 압박을 받고 있습니다. 지난 2년간 유럽 연합에서 한국 제조업체의 시장 점유율은 2022년 약 80%에서 2024년 60%로 하락하여 중국 제조업체에 유리하게 작용했습니다. 이러한 하락의 주요 원인은 LFP 화학의 성공입니다. 반면, 미국에서 한국 기업의 점유율은 2022년 약 20%에서 2024년 35% 이상으로 증가하여 일본 제조업체의 점유율을 크게 앞지르고 있습니다.

한국 제조업체들은 이러한 과제에 적극적으로 대응하고 있으며 , 혁신 노력을 포함한 LFP에 투자하고 유럽 과 미국을 포함한 지역에서 LFP 배터리 생산을 확대하고 있습니다 . 일본에서도 LFP 배터리 개발이 활발히 진행되고 있습니다. 닛산은 2024년 말 정부 인증을 받은 후 2025년 초 LFP 배터리 공장 건설 계획을 발표했습니다 . 그러나 중국 제조업체들은 LFP의 화학 기술 과 성능을 동시에 혁신하며 다른 제조업체들의 기준을 더욱 높이고 있습니다. 동시에 중국 정부가 제안한 첨단 LFP 기술 수출 제한 조치는 기술 이전을 제한할 수 있습니다.

미국에서는 역사적으로 테슬라의 주요 배터리 파트너였던 파나소닉이 2024년에도 미국 최대 배터리 생산업체 자리를 유지하며 전기차 시장의 거의 절반을 점유했습니다. 그러나 LG에너지솔루션, 삼성, SK이노베이션 등 한국 배터리 제조업체들이 미국 시장에 대규모 투자를 단행하면서 파나소닉의 점유율은 하락하고 있습니다. 테슬라는 또한 2024년에 사이버트럭에 사용될 배터리 자체 생산을 확대할 계획입니다.

미국의 배터리 생산은 세액 공제 시행에 힘입어 빠르게 확대되고 있습니다 . 제조 용량은 2022년 이후 두 배로 증가하여 2024년은 200GWh를 넘어섰으며, 약 700GWh의 추가 용량이 건설 중입니다. 기존 및 확정 용량의 약 40%는 기존 배터리 제조업체가 자동차 제조업체와 긴밀히 협력하여 운영 또는 개발하고 있습니다. 그럼에도 불구하고, 인센티브를 고려하지 않더라도 생산 비용은 아시아보다 여전히 높으며 , 갑작스러운 정책 변화는 신흥 미국 배터리 산업에 영향을 미쳐 생산 비용을 증가시키 거나 단기 및 중기적으로 성장을 둔화시킬 수 있습니다. 

 

[선진상사는 # ESS 배터리 매입 # 리튬이온 배터리 매입및수거 # 전기차 배터리 매입 # UPS 배터리 철거 # 2차 폐축전지 폐기 # 골프카 배터리 폐기 # 전기자전거 배터리 수거 # 인산철 배터리 폐기합니다.
관련하여 상담을 원하시는 분은 010 3018 0141입니다.]

 

배터리 혁신은 가속화되고 있으며 이는 새로운 화학 물질에만 국한되지 않습니다.

 

유럽 ​​OEM들은 생산 비용 절감 방안으로 LFP 배터리에 점점 더 관심을 보이고 있으며, 따라서 더 많은 공급 확보에 관심을 보이고 있습니다. 최근 발표된 Stellantis와 CATL의 스페인 내 최대 50GWh 규모 LFP 배터리 생산 공장 합작 투자 와 같은 계획은 유럽 자동차 산업의 비용 절감 및 향후 경쟁력 강화에 도움이 될 수 있습니다. 

 

그러나 중국 정부가 최근 LFP 양극재 생산 및 리튬 공정을 포함한 핵심 배터리 기술의 수출을 제한하려는 제안을 내놓으면서 유럽의 LFP 배터리 제조 투자가 위축될 가능성이 있습니다 . 전반적으로 LFP 화학에 대한 관심이 다시 높아짐에 따라, 전통적으로 NMC 배터리에 집중해온 유럽 배터리 산업이 직면한 어려움이 더욱 심화되고 있습니다 .

2024년은 유럽 배터리 산업에 어려운 한 해였습니다. 중소 규모 생산업체 모두 각기 다른 이유로 어려움을 겪었습니다. 미국 과 스웨덴 에서 파산 신청을 한 노스볼트(Northvolt)와 같은 신생 업체들은 생산량 확대에 심각한 어려움을 겪었고, 이는 제조 수율 부족 과 높은 생산 비용으로 이어졌습니다. 노스볼트의 상황은 경험 부족, 야심 찬 확장 계획, 그리고 지나치게 확대된 사업 영역으로 인해 더욱 악화 되었고 , 고품질 배터리 셀 생산 확대에 대한 집중이 부족해졌습니다. 전 세계적인 배터리 가격 하락 또한 자원 부족과 생산량 부족으로 낮은 이윤을 감당할수 없는 소규모 생산업체들에게 큰 부담이 되었고 , 이들은 이제 더욱 신중한 성장 궤도로 전환하고 있습니다.

폴란드의 LG에너지솔루션과 같은 한국 기업들은 유럽 최대 배터리 생산업체이지만, 시장 점유율 또한 압박을 받고 있습니다. 지난 2년간 유럽 연합에서 한국 제조업체의 시장 점유율은 2022년 약 80%에서 2024년 60%로 하락하여 중국 제조업체에 유리하게 작용했습니다. 이러한 하락의 주요 원인은 LFP 화학의 성공입니다. 반면, 미국에서 한국 기업의 점유율은 2022년 약 20%에서 2024년 35% 이상으로 증가하여 일본 제조업체의 점유율을 크게 앞지르고 있습니다.

한국 제조업체들은 이러한 과제에 적극적으로 대응하고 있으며 , 혁신 노력을 포함한 LFP에 투자하고 유럽 과 미국을 포함한 지역에서 LFP 배터리 생산을 확대하고 있습니다 . 일본에서도 LFP 배터리 개발이 활발히 진행되고 있습니다. 닛산은 2024년 말 정부 인증을 받은 후 2025년 초 LFP 배터리 공장 건설 계획을 발표했습니다 . 그러나 중국 제조업체들은 LFP의 화학 기술 과 성능을 동시에 혁신하며 다른 제조업체들의 기준을 더욱 높이고 있습니다. 동시에 중국 정부가 제안한 첨단 LFP 기술 수출 제한 조치는 기술 이전을 제한할 수 있습니다.

개발 중인 첨단 배터리 기술로는 고체 전지, 나트륨 이온 전지, 리튬-황 전지, 철-공기 전지, 산화환원흐름 전지 등이 있습니다. 철-공기 전지나 산화환원흐름 전지와 같은 일부 기술은 기존 리튬 이온 기술과는 다른 응용 분야를 목표로 하는데, 예를 들어 그리드 애플리케이션을 위한 장기 저장 장치와 같은 것입니다. 나트륨 이온 전지와 같은 다른 기술은 리튬 의존도 감소를 목표로 합니다. 

 

마지막으로, 고체 전지나 리튬-황 전지와 같은 기술은 장거리 전기 트럭이나 단거리 보트 및 비행기와 같이 더 높은 에너지 밀도가 필요하거나 이로 인해 이점을 얻을 수 있는 분야의 전기화를 가속화할 수 있습니다. 그러나 이러한 분야에서의 적용은 엄격한 안전 요건을 충족하고 총소유비용(TCO )을 절감하는 데 달려 있습니다 .

나트륨 이온 배터리는 2022년 리튬 가격이 급등하면서 상당한 주목을 받았고, 이 기술을 사용한 최초의 EV가 출시되었습니다. 2023년과 2024년에 재료 공급망 문제와 리튬 가격 하락으로 인해 열광이 높아지고 낮아졌음에도 불구하고 세계 최대 배터리 생산업체인 CATL은 전용 나트륨 이온 배터리 브랜드 출시와 함께 2025년에 2세대 나트륨 이온 배터리를 발표했습니다.

 

한편, BYD도 EV 와 배터리 저장을 위한 나트륨 이온 배터리 생산에 투자하고 있습니다 . 2025년 3월, HiNa는 이전 세대에 비해 에너지 밀도가 향상되고 충전 속도가 빠른 새로운 나트륨 이온 배터리를 출시하여 이 기술에 유망한 한 해가 될 것을 예고했습니다. 그러나 최근 분석 에 따르면 나트륨 이온 배터리는 kWh당 가격으로 LFP 배터리와 경쟁하려면 에너지 밀도를 높이거나 더 유리한 작동 조건(특히 리튬 가격 상승)이 필요할 것으로 나타났습니다. 그럼에도 불구하고, 나트륨 이온 기술은 리튬 가격이 상승하는 시기에 중요한 역할을 할 수 있으며, 일반적으로 LFP 배터리의 성능이 떨어지는 추운 기후에서 사용할 수 있는 저렴한 배터리 옵션을 제공할 수 있습니다 .

2024년에 고체 배터리는 Samsung SDI , Toyota , NIO , Honda , Quantum Scape , BASQUEVOLT , Factorial 등 의 새로운 대형 프로토타입과 제조 투자 , 그리고 CATL, BYD, SAIC, Geely와 같은 대형 생산자를 포함하는 중국 정부 주도의 배터리 연합 의 설립으로 상업적 현실에 한 걸음 더 다가갔습니다.그럼에도 불구하고 더 높은 범위와 안전성을 가능하게 하는 잠재적 이점은 대규모로 제조되고 통제되고 현실적이며 표준화된 조건에서 테스트된 배터리 팩에 대해 여전히 입증 되어야 합니다.

 

따라서 고체 배터리의 기술 준비 수준(TRL)은 대규모 파일럿 단계( TRL 6 )에 머물러 있지만 Toyota 와 BYD 와 같은 회사가 2027-2028년까지 첫 번째 양산을 계획함에 따라 빠르게 변할 수 있습니다 .그러나 처음에는 양이 제한 될 것이고 고체 배터리가 결국 리튬 이온 배터리와 경쟁력을 갖추려면 출시 후 몇 년이 걸릴 것입니다. 또한, "고체 전지"는 완전 고체 전지와 기존 리튬 이온 전지 사이의 다양한 옵션을 포괄하는 일반적인 용어로 사용되는 경우가 많아 혼란을 야기합니다.

 

최초로 상용화될 "고체 전지"는 겔 형태의 전해질을 사용하는 준고체 전지 또는 준고체 전지일 가능성이 높습니다.또는 소량의 액체 전해질을 통합하면 규모 확장 과제를 해결 하고 생산 비용을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.

더 높은 비에너지(Wh/kg)와 필수 광물 의존도 감소를 약속하는 리튬-황 (Li-S) 배터리 또한 주목을 받고 있습니다. 미국 스타트업 라이텐(Lyten)은 세계 최초의 리튬-황 기가팩토리 를 발표했으며 , 스텔란티스(Stellantis)는 제타(Zeta)와 협력하여 2030년까지 이 기술을 상용화할 계획입니다. 그러나 체적 에너지 밀도(Wh/L) 향상, 내구성 향상, 리튬 금속 음극 사용과 관련된 안전 문제 해결 등 몇 가지 과제가 남아 있습니다. 이러한 과제를 극복하는 것이 실제 적용을 가능하게 하는 핵심 요소입니다.

배터리 재활용 분야 또한 발전하고 있습니다. 예를 들어, 건식야금과 습식야금 공정을 결합하고 , 리튬과 같은 반응성 금속의 회수 효율을 높이고 , 양극에서 흑연을 재활용하고, 전기화학적 추출 과 같은 새로운 재활용 방식을 개발하는 등의 방법이 있습니다 . 그러나 재활용 원료의 공급량은 여전히 ​​제한적이어서 단기적으로 재활용의 효과를 제한하고 있습니다.

배터리 수명이 다한 후, 덜 까다로운 용도에 재사용하는 방안 도 개발 중이며, 이 분야의 대다수 기업은 유럽에 본사를 두고 있습니다. 그러나 수명이 다한 배터리를 활용하려는 재활용업체와의 상류 경쟁, 새 배터리 가격 하락에 따른 하류 경쟁, 그리고 엄격한 안전 기준을 준수하면서 배터리를 분해하고 재활용하는 데 따르는 어려움 으로 인해 재사용의 경제적 타당성은 더욱 어려워지고 있습니다. 중고 전기차 시장은 재사용을 지원하고 구매력을 높이는 데 더 큰 역할을 할 수 있습니다 .

혁신은 배터리 화학에 국한되지 않고 그 영역이 더욱 확대되고 있으며, 이미 폭넓은 배터리 혁신 분야는 더욱 확대되고 있습니다.32023년과 2024년에는 기존 리튬 이온 배터리의 개선이 눈에 띄게 증가했습니다. 

 

초고속 충전 및 "성능 저하 없는" 배터리 부터 초고에너지 밀도 배터리, 새로운 충전 플랫폼 , 제조 공정 , 셀 형식 및 팩 디자인 등 다양한 기술이 개발되었습니다. 제조 분야의 발전 또한 주목할 만합니다. 예를 들어, 이미지 분석을 위한 인공지능은 배터리 결함과 그 근본 원인을 조기에 감지 하여 생산 수율을 향상시키고 불량률을 줄일 수 있습니다. 

 

이러한 역량은 현대식 기가팩토리의 빠른 성장 속도를 고려할 때 생산량 확대에 매우 중요합니다. 50GWh 규모의 시설은 하루에 최대 1천만 개(원통형) 또는 수십만 개(각형)의 EV 배터리 셀을 생산할 수 있습니다.4기존 기술의 혁신 특성과 속도는 이미 시장에 큰 영향을 미치고 있으며, 이로 인해 새로운 기술이 경쟁하는 데 엄청난 어려움이 예상됩니다.

 

배터리 생산 및 무역

 

배터리 시장은 두 가지 뚜렷한 추세에 의해 재편되고 있습니다. 하나는 통합 증가이고, 다른 하나는 배터리 공급망을 지리적으로 다각화하려는 정부 주도의 노력입니다. 과거에는 지역화되고 규모가 작았던 시장이 이제는 전 세계로 확장되고 있으며, 기술 발전에 대한 불확실성은 표준화로 대체되고 있습니다. 이러한 새로운 단계 에서 규모의 경제, 공급망 내 파트너십, 제조 효율성, 그리고 혁신을 신속하게 시장에 출시하는 역량은 제조업체의 경쟁력 유지에 더욱 중요해질 것입니다. 

 

배터리 공급망은 지리적으로 집중되어 있습니다.

 

EV 및 배터리 공급망은 자동차 제조에서 배터리 셀 및 구성 요소 생산으로 상류로 이동하면서 지리적으로 점점 더 집중됩니다. 중국은 2024년에 전 세계 배터리 셀 생산량의 80%를 담당했고 나머지는 미국, 유럽 연합, 한국, 일본에서 생산되었습니다. 중요한 것은 리튬 이온 배터리 제조 장비 생산 도 매우 집중되어 있으며 중국, 한국, 일본이 시장을 선도하고 있다는 것입니다.

 

중국은 또한 배터리 구성 요소 생산에서 거의 독점을 확립하여 NMC 및 LFP 화학 물질을 포함한 양극 활성 물질의 약 85%와 주로 흑연인 음극 활성 물질 생산의 90% 이상을 공급합니다. 중국 외에는 한국과 일본만이 양극 구성 요소에 대한 상당한 생산 능력을 제공합니다. 한국은 또한 양극을 생산하고 인도네시아가 시장에 일부 다각화를 가져올 것으로 예상 됩니다. 그럼에도 불구하고 중국은 발표된 프로젝트와 경쟁 우위를 기반으로 중기적으로 배터리 및 구성 요소의 최대 생산국으로 남을 것으로 예상됩니다 .

배터리 양극재와 음극재에 필요한 배터리 광물 채굴 및 정제 의 지리적 집중도 또한 우려 사항입니다. 2023년 호주, 칠레, 중국은 전 세계 리튬의 약 85%를 채굴했으며, 그중 약 65%는 중국에서, 나머지 25%는 칠레에서 정제되었습니다. 2023년 인도네시아는 니켈 채굴의 절반 이상을 차지했으며, 중국과 인도네시아는 합산 60% 이상의 정제를 담당했습니다. 같은 해 콩고민주공화국은 전 세계 코발트 채굴의 거의 3분의 2를 차지했지만, 전체 코발트 정제의 4분의 3은 중국에서 처리되었습니다. 

 

현재 음극재에 사용되는 유일한 핵심 광물인 흑연 공급은 더욱 집중되어 있으며, 중국은 채굴의 80%, 정제의 90% 이상을 담당하고 있습니다.

 

배터리 제조 용량은 계속해서 증가하고 있습니다

 

글로벌 배터리(셀) 제조 용량은 2024년에 거의 30% 증가하여 3TWh를 넘어섰습니다. 이는 같은 해 EV 및 배터리 저장 수요의 3배입니다. 글로벌 제조 용량의 약 85%는 중국에 있으며 2023년과 거의 변화가 없으며 75% 이상이 중국 생산자가 소유하고 있습니다. 

 

미국의 제조 용량은 세액 공제에 매료 된 한국 기업의 주도로 거의 50% 증가했으며 , 이는 2024년 성장의 거의 70%를 차지했습니다. 이로 인해 미국의 설치 용량은 스웨덴의 Northvolt 공장이 파산으로 인해 중단되었음에도 불구하고 2024년에 유럽 연합을 10% 증가시켰습니다 . 최초 의 인도 와 인도네시아 배터리 공장도 2024년에 문을 열었으며, 각각 연간 5GWh와 10GWh/년 이상의 제조 용량을 갖추게 되었습니다.

한국 제조업체는 해외 배터리 제조 능력에 가장 큰 투자자로 남아 있습니다.5전 세계적으로 400GWh 이상을 생산하고 있는데, 이는 일본 배터리 생산업체의 60GWh, 중국 배터리 생산업체의 30GWh에 비해 높은 수치입니다. LG에너지솔루션(폴란드 생산능력 보유), 삼성, SK이노베이션(헝가리 생산능력 보유) 등 한국 제조업체들은 유럽 연합에서 여전히 주요 생산능력을 확보하고 있으며, 미국에서도 그 중요성이 커지고 있습니다. 

 

발표된 모든 프로젝트가 완료될 경우, 2030년까지 한국 제조업체들의 해외 생산능력은 1.1TWh 이상으로 증가할 것으로 예상되며, 이는 중국 배터리 생산업체들의 발표된 해외 생산능력보다 85% 증가한 수치입니다.

아시아 제조업체들이 배터리 시장 확대를 선도하고 있습니다.

제조 용량 확장 계획은 배터리 산업의 지리적 다각화를 촉진할 수 있습니다. 확약된 프로젝트(즉, 건설 중이거나 최종 투자 결정에 도달한 프로젝트)는 중국의 제조 용량을 거의 60% 늘리고 유럽 연합과 미국에서는 용량을 거의 4배로 늘릴 것입니다. 이러한 확장으로 인해 글로벌 제조 용량은 2024년 3.3TWh에서 약 6.5TWh(모든 발표를 고려하면 9TWh 이상)로 증가하고, 2030년까지 글로벌 제조 용량에서 중국의 점유율은 2024년 85%에서 약 3분의 2로 감소할 것입니다. 용량 확장이 주로 중국, 한국 또는 일본에 본사를 둔 기존 제조업체에 의해 주도되고 배터리 부문에서 상당한 경쟁 우위를 제공한다는 점을 감안할 때 소유권 분포는 덜 다각화될 것으로 예상됩니다. 

유럽 ​​연합은 중국 배터리 생산업체들의 해외 투자 에서 가장 큰 비중을 차지하는 단일 시장으로 , 중국 배터리 생산업체들의 역내 생산 능력 점유율은 2024년 10% 미만에서 2030년 30% 이상으로 4배 증가할 것으로 예상됩니다. 이러한 투자는 기술 이전 기회이며, 역내 생산 규모 확대 및 비용 절감 에 필요한 전문 지식을 제공하여 업계의 중요한 시기에 국내 자동차 제조업체들에게 도움이 될 것입니다. 그러나 이는 역내 기존 및 신생 배터리 생산업체 모두에게 어려움을 야기할 수 있습니다.

유럽 ​​연합에서 한국 생산자가 소유한 배터리 제조 용량 점유율은 2024년 약 85%에서 2030년 약 30%로 급격히 떨어질 것으로 예상되는 반면, EU 기반 기업의 점유율은 2024년 말 5%에서 20%까지 증가할 수 있습니다. 그러나 여기에는 독일 의 Northvolt 공장과 같이 상당한 불확실성에 직면한 공장이 포함되며, 이 공장은 독일이 6억 유로 이상의 부채를 떠안았고 Northvolt의 파산과 직접적인 영향을 받지 않습니다 . 더 일반적으로, 소규모 유럽 생산자가 생산을 확대 하고 기존 글로벌 기업과 경쟁할 수 있는 능력에 대한 우려가 커지고 있으며 , 이로 인해 미래 EU 배터리 시장에서 국내 제조업체가 차지하는 점유율이 훨씬 작아질 수 있습니다. 

 

미국에서 운영되는 한국 또는 일본 배터리 생산업체와 OEM 간의 협업이 성공적으로 진행되고 있으며, 한국 기업이 미국 투자를 주도하고 있습니다. 이들은 2024년 미국 배터리 제조 용량의 40%를 보유하거나 참여했으며, 약정 투자를 통해 2030년까지 점유율이 50% 이상으로 높아질 것으로 예상됩니다.

 

한편, 약정 프로젝트를 기준으로 볼 때 일본 기업의 점유율은 2030년까지 거의 절반으로 감소하고, 테슬라와 같은 국내 기업의 점유율은 202 4년 약 40%에서 2030년 30% 미만으로 떨어질 것입니다. 또한 Envision 및 Gotion과 같이 중국 그룹이 1차 또는 100% 소유한 일부 기업도 미국에 투자했거나 투자 계획을 발표했지만, 최근 정책 으로 인해 이러한 계획이 취소될 가능성이 있습니다.

현재 3대 주요 전기차 시장 외에, 수요 증가와 정부 지원에 힘입어 캐나다 , 유럽 국가, 한국 , 일본 등 다른 선진국에서 약정 용량의 60%가 추가될 예정입니다 . 나머지 150GWh 이상의 약정 제조 용량은 동남아시아, 인도, 모로코에서 건설되고 있습니다. 이 지역들은 국내 배터리 수요 부족으로 현재까지는 투자 유치가 저조했지만, 배터리 제조업체들의 관심은 점차 높아지고 있습니다.

동남아시아는 기술 및 혁신 이전을 가속화할 수 있는 상당한 중국 투자를 유치하고 있습니다.NMC 배터리에 필요한 전 세계 채굴 니켈의 절반을 보유한 인도네시아는 또한 양극 및 음극 활성 물질과 같은 배터리 구성 요소 생산에 많은 투자를 하고 있으며 최초의 흑연 양극 공장은2024년에 생산을 시작했습니다.

 

인도 또한 상당한 배터리 시장을 개척 할 잠재력이 있으며 국내 배터리 생산에 투자하고 있지만 주요 배터리 제조업체가 되겠다는 야망을 실현하려면 추가 투자 와 EV 수요를 뒷받침하는 명확한 정책 신호가 필요합니다.모로코는 LFP 배터리에 필수적인 미네랄인 인산염 매장량이 풍부하고, 확립된 자동차 제조 산업과 유럽 연합 및 미국과의 자유 무역 협정으로 발표된 투자가 150억 달러를 넘어섰습니다 . 이러한 투자에는 리튬 가공 및 배터리 및 구성 요소 제조가 포함되며, 여기에는 아프리카 최초의 100GWh 규모 의 대형 배터리 제조 공장이 포함됩니다 .

 

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