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수명 짧고 중고가 낮아 배터리 재활용이 관건
[BUSINESS] 중국 중고 전기차
[112호] 2019년 08월 01일 (목) 리류첸 economyinsight@hani.co.kr
리류첸 黎柳茜 <차이신주간> 기자
 
   
▲ 중국 광시좡족자치구 류저우시의 주차장에 지엠(GM)의 중국 합작법인이 생산한 전기자동차 바오준 E100과 E200이 세워져 있다. 2015년 중국은 세계 최대 전기차 생산국이 됐다. REUTERS
2019년 3월 저장성 항저우에 대규모 전기자동차 ‘공동묘지’ 3곳이 나타났다. 중국 <항저우TV>가 공중에서 찍은 폐기 예정 전기차 수천 대가 도열한 장면은 시각적 충격을 가져왔다. 저장줘중유자동차서비스(浙江左中右汽車服務)유한공사 소유로, 공유차 또는 장기 렌터카로 쓰였고 운행 기간은 5년을 넘지 않았다고 알려졌다. 언론 보도 뒤 이 회사는 차량을 헐값에 외부 업체에 넘겼다. 고철덩어리를 판 것과 다름없었다.  
 
교통부가 발표한 인터넷호출 자동차 관리법에서 자동차 차령 제한은 8년이다. 주행거리가 60만㎞ 미만이면 자가용으로 바꿔 쓸 수 있고 차령 제한을 받지 않는다. 내연기관 자동차는 신차로 출시된 뒤 폐기 때까지 수명이 길다. 또 중고차로도 활발하게 거래된다. 하지만 전기차는 이와 비슷한 사업모델이 만들어지지 않았다.
 
중고차평가기관인 징전구(精真估) 자료를 보면, 2018년 중국 신에너지승용차 가운데 잔존가치비율(잔가율)이 가장 높은 차종은 테슬라 모델S다. 3년이 지난 뒤 잔가율이 69.8%였다. 2위는 BMW 5시리즈 플러그인하이브리드로 50.3%다. 10위인 창안(長安)자동차 이둥(逸動)EV는 잔가율이 크게 떨어져 22.9%에 그쳤다. 2016년 20만위안을 주고 이둥EV를 산 사람이 2019년 중고차로 팔면 4만6천위안밖에 받을 수 없다는 뜻이다. 내연기관차라면 상상할 수 없는 가격이다. 징전구에 따르면, 2018년 3년 잔가율 1위를 차지한 유형별 내연기관차는 대부분 80%를 넘겼다.
 
   
▲ 2018년 중국 베이징에서 열린 신에너지차전시회(IEEV)에서 관람객이 창안자동차의 전기차를 살펴보고 있다. 창안 전기차의 중고차 잔존가치는 테슬라보다 훨씬 떨어진다. REUTERS
지원금 함정
중고차 잔존가치는 신차 판매와 가격에 영향을 가져왔지만, 정부 지원금이 전기차의 잔존가치 문제를 가렸다. 중국에서 신에너지차 3종은 플러그인하이브리드차, 전기차, 수소차다. 이 가운데 전기차 인기가 가장 높다.
 
2013~2015년 지원금 지급 기준에 따르면, 전기차 1대에 중앙정부 지원금 6만위안(약 1천만원)을 받을 수 있다. 지방정부 지원금도 보통 같은 액수여서 6만위안이다. 지원금 12만위안을 받으면 전기차 배터리 비용을 상쇄할 수 있어 내연기관차와 비교해 가격경쟁력이 생긴다. 지원금을 고려하면 중고 전기차 잔가율이 소비자가 수용할 수 있는 구간이 된다.
 
하지만 단기 부양책은 언젠가 끝나기 마련이다. 업계에서는 편법으로 지원금을 받아내는 현상도 나타났다. 2016년 1월 정부 주관 부처에서 조사한 뒤 그해 말 지원책을 개정해 허점을 보완했다. 지원 기준도 해마다 단계적으로 강화했다. 2019년 6월26일 다시 신에너지차 지원금이 큰 폭으로 줄었다. 
 
전기차는 1회 충전으로 달릴 수 있는 주행거리(항속거리)가 250㎞를 넘어야 지원 대상이 될 수 있다. 배터리 에너지밀도도 기준에 부합해야 한다. 항속거리 400㎞를 기준으로 지원액이 나뉜다. 400㎞ 이하는 1만8천위안, 그 이상에는 2만5천위안을 지원한다. 주관 부처는 지방정부 지원금을 취소하도록 요구했다.
 
주관 부처는 전기차 지원금을 내린 비율인 50%는 일반 완성차의 생산원가 인하율과 같다고 설명했다. 계획대로라면 2020년 이후에는 모든 신에너지차 지원금이 사라지게 된다. 지원금이 아닌 시장 수요가 신에너지차 성장을 견인하도록 하려는 정책 의도가 분명하다. 대형 자동차 제조사 기술책임자는 자동차산업 가치사슬이 긴밀하게 연결돼 있다며, 중고차 잔존가치가 너무 낮으면 신차의 시장 경쟁력을 떨어뜨린다고 말했다. 그는 중고차 잔존가치에서 가장 중요한 요소가 배터리라고 지적했다.
 
배터리는 전기차 원가의 약 50%를 차지한다. 내연기관차에 비해 전기차 배터리는 보증기간이 짧다. 수명이 다한 배터리를 회수해 재활용하는 사업모델도 없다. 업계 관계자는 전기차 배터리 보증기간이 6~8년이며, 기간이 지난 뒤에는 차도 같이 폐기 처분한다고 말했다. 내연기관차 사용주기는 보통 15년 이상이다. 
 
어떻게 하면 배터리의 남은 가치를 높일 수 있을까? 신에너지차 산업 가치사슬에 속한 기업은 수명이 지난 배터리 재활용 사업을 모색하기 시작했다. 궈하이(國海)증권은 2019~2025년 전기차 배터리 재활용 시장이 성장해 600억위안(약 10조원) 이상 될 것으로 전망했다. 정부 차원에서도 배터리 회수 주체와 책임 소재를 구분해 배터리 회수 체계 수립에 필요한 정책과 기준을 마련했다. 하지만 ‘파이’를 쉽게 먹을 수는 없었다.

   
▲ 중국 저장성 항저우의 완샹그룹 전기차 생산공장. 중국 당국은 수명이 다한 전기차 배터리를 수거할 책임을 자동차 제조사에 맡겼다. REUTERS
배터리 회수도 산업화
2009년 시작된 ‘10개 도시 1천만 대’ 사업부터 계산하면 중국 국내에서 신에너지차가 보급된 지 10년이 지났다. 시장을 육성하는 초기 단계를 거쳐 2015년부터 폭발적으로 성장했다. 2015년 중국 신에너지차 판매량은 30만 대를 넘었다. 2010~2014년 판매량을 모두 합해도 11만3천 대에 지나지 않던 것과 비교하면 놀랄 만한 성장세였다. 그해 중국은 세계 최대 신에너지차 시장으로 떠올랐다.
 
6~8년 보증기간 외에 전기차 배터리의 또 다른 지표는 용량이다. 배터리 용량이 80% 이하로 내려가면 전기차에 쓸 수 없다. 가장 먼저 신에너지차를 도입한 영업용 차량은 주행거리가 길고, 배터리 성능 저하 현상이 심각했다. 머잖아 수명이 다한 전기차 배터리가 쏟아져나올 것이다. 가오윈후 공업정보화부 에너지절감 종합이용사 사장(司長)은 중국에서 생겨날 전기차 폐배터리가 2020년까지 20만t, 2025년 78만t에 이를 것이라고 밝혔다. 주로 신에너지차 보유량이 많은 베이징, 톈진, 허베이성 지역과 창장강·주장강 삼각주 지역에 집중될 전망이다. 
 
자본력을 갖춘 업체도 사업 기회를 감지했다. 2018년 9월 공업정보화부는 ‘신에너지차 폐동력축전지 종합이용 관련 규범조건’에 부합하는 기업 명단을 발표했다. 광둥광화(廣東光華)과기주식유한공사와 징먼시GEM(荊門市格林美)신재료유한공사, 후난방푸(湖南邦普)순환과기유한공사, 취저우화유코발트(衢州華友鈷)신재료유한공사, 간저우시하오펑(贛州市豪鵬)과기유한공사 등 5개 기업이다.
 
이 가운데 후난방푸는 광둥방푸(廣東邦普)순환과기유한공사가 100% 출자한 자회사고, 광둥방푸의 배후는 중국 리튬전지 선도기업인 닝더스다이(寧德時代)다. 닝더스다이는 2013년부터 광둥방푸 지분을 매입해 현재 지분율이 66%에 이른다. 간저우하오펑은 2017년 지분 47%를 인수한 XTC(廈門鎢業)가 최대주주다. 징먼시GEM과 취저우화유는 각각 GEM과 화유코발트의 자회사다. 이 밖에 리튬배터리 제조사 그레이트파워(鵬輝能源)와 자동차 자동화설비 업체 미라클오토메이션(天奇股份)도 자본시장에서 배터리 회수업체 지분을 매입하는 방식으로 전기차 배터리 회수 산업에 진입했다. 
 
이로써 전기차 배터리 회수 산업 구도가 형성됐다. 업체 성격에 따라 △닝더스다이와 궈쉔하이테크(國軒高科), 화유코발트 등 리튬배터리 업체 △비야디(BYD), 베이징자동차그룹의 베이징신에너지자동차 등 완성차 업체 △방푸, GEM, 하오펑 등 외부 회수업체로 나뉜다.
 
2018년 1월 말 공업정보화부 등 7개 정부 부처가 발표한 ‘신에너지차 동력축전지 회수이용관리 임시시행방법’은 동력축전지(전기차 배터리)를 회수하는 주체로 자동차 제조사를 지목했다. 제조업체가 회수 경로를 확보하고 신에너지차를 폐기한 뒤 배터리 회수 책임을 져야 한다고 규정했다. 업계 관계자들은 실제로 자동차 제조사들이 외부 업체에 맡겨 폐배터리를 처리한다고 설명했다. 가오샤오빙 가오공(高工)산업연구원 책임자는 “자동차 제조사에 폐배터리 처리에 따른 이익이 크지 않다”고 말했다.
 
외부 회수업체는 자동차 제조사, 전기차 배터리 제조업체와 협업 관계를 구축했다. GEM의 2018년 감사보고서를 보면 이 회사는 삼성, 둥펑(東風), 베이징자동차 등 140여 개 자동차·배터리 제조업체와 차량용 배터리 회수처리 계약을 했다. 광화커지도 베이징자동차펑룽자동차(北京北汽鵬龍汽車)서비스무역주식유한공사, 난징진룽커처(南京金龍客車), 광시화아오치처(廣西華奧汽車) 등과 전기차 배터리 회수를 비롯해 관련 업무에서 협력하고 있다.
 
여러 업체가 뛰어들었지만 아직 전기차 배터리 회수 체계를 완벽하게 구축하지는 못했다. 회수 과정에서 자동차 4S대리점과 정비소 참여가 저조한 것으로 나타났다. 장궈팡 우한이공대학교 자동차엔지니어링대학 교수는 자동차 제조사가 대리점에 배터리 회수를 위탁했지만 대리점은 인력과 비용을 투입하길 원하지 않는다고 말했다. 대리점으로선 소비자에게 차를 팔아 돈을 벌려고 할 뿐, 배터리 회수에 수익을 의존하지 않기 때문이라는 것이다. 
 
업계 관계자들은 이제 수명이 다한 배터리의 회수 경로를 만드는 단계고 경제적 효과가 크지 않아 4S대리점이나 정비소에서 적극성을 보이지 않는다고 지적했다. 자가용에 비해 버스나 택시 등 신에너지 상용차는 회사 소유여서 배터리를 회수하기 쉽다. 이와 함께 배터리 제조업체가 생산하는 과정에서 생겨나는 기준 미달 제품도 중요한 회수 대상이다.

   
▲ 전기자동차 배터리로 사용되는 리튬이온전지팩. 전기차 수명은 배터리의 용량과 성능이 좌우한다. REUTERS
폐배터리 처리는?
전기차 폐배터리 처리법은 재사용과 ‘분해 뒤 회수’로 나뉜다. 재사용이란 수명이 다한 전기차 배터리를 저속 전동차나 에너지저장장치(ESS) 등 에너지밀도 요건이 높지 않은 분야에서 다시 사용하는 것을 말한다. 분해 뒤 회수는 배터리에서 코발트, 리튬, 니켈 등 유가금속을 분리해 회수하는 것이다. 
 
배터리 종류에 따라 처리 방법이 달라진다. 중국에서 전기차에 쓰이는 배터리는 리튬인산철 배터리와 삼원계 배터리로 나뉜다. 전자는 재사용, 후자는 분해 뒤 회수에 적합하다. 삼원계 배터리는 니켈, 코발트, 망간을 양극 재료로 쓴다. 코발트는 고가 금속이어서 회수에 따른 경제적 가치가 있다. 우후이 이웨이(伊維)경제연구원 책임자는 “회수업체에서 삼원계 배터리는 돈을 내고 가져가길 원하는 반면, 리튬인산철 배터리는 무료로 처분하는 게 많다”고 말했다. 
 
광저우증권과 홍콩 항셍은행이 공동 설립한 광정항셍증권연구소는 2018년 6월 보고서에서 리튬인산철 배터리를 분해하면 t당 수입이 9300위안(약 158만원)에 불과해 처리비용에도 미치지 못한다고 지적했다. 반면 삼원계 배터리는 사용수명이 더 길어 전기차 배터리로서 수명이 다한 뒤에도 다른 분야에서 활용할 수 있다.
 
최근 업계에서는 통신기지국과 에너지저장시스템, 물류용 저속 전동차로 배터리 재사용 범위를 확대하는 방안을 찾고 있다. 정부도 재사용 방안을 독려한다. 5월30일 허베이성 황화시에서 베이징자동차펑룽 전기차 배터리 재사용·자원화 센터 공사가 시작됐다. 동력축전지 회수·이용 시범사업의 하나다. 
 
2018년 7월 공업정보화부 등 7개 부처가 ‘신에너지차 동력축전지 회수이용 시범사업에 관한 통지’를 발표하고 시범지역과 기업명단을 통보했다. 베이징, 톈진, 허베이, 산시성, 상하이 등 17개 지역과 통신탑 전문기업 중국철탑공사가 포함됐다. 
 
베이징자동차그룹 베이징자동차펑룽이 주도하는 이 사업의 구체적 실무는 펑룽의 자회사 펑룽신에너지차(鵬龍新能源汽車)서비스주식유한공사가 담당한다. 사업은 1기 배터리 재사용 사업과 2기 자원화 회수 사업으로 나뉜다. 2025년까지 1기 사업장을 완공하면 1년에 10.5기가와트시(GWh)를 처리할 수 있는 능력을 갖게 된다. 장량 베이징자동차펑룽 총경리는 “배터리 재사용 사업모델을 탐색하고 있는데 전기차 배터리 신제품과는 다른 양상이 될 것”이라며 “전기차 배터리 신제품은 출고 뒤 완성차 제조사에 판매되지만 재사용할 배터리에선 대여 방식을 시도할 것”이라고 밝혔다. 
 
국가발전개혁위원회 에너지연구소 재생가능에너지발전센터의 류젠 연구원은 기업이 대여 방식으로 배터리를 재사용하면 1회성 투자를 줄이고 비용을 절감할 수 있다고 말했다. 업계 관계자에 따르면, 배터리 용량이 높아야 하는 자동차와 달리 항속거리 요건이 낮은 저속 전기차에는 수명이 다한 배터리를 써도 전혀 문제가 없다. 자동차와 배터리를 분리하는 배터리 대여 방식이 재사용에 더 적합하다. 배터리를 빌리는 사용자는 대부분 배터리 제조일자에 민감하지 않고 빌리는 쪽이 비용 부담도 적다. 앞으로 이 분야에서 ‘유니콘’ 기업이 나올 가능성도 있다. 
 
중국철탑공사는 리튬배터리 재사용 시범사업을 시작했고 납축전지 구매를 중단했다. 공업정보화부가 발표한 자료에 따르면, 2018년 말 기준으로 중국철탑공사는 31개 성에 설치한 기지국 12만 대에 1.5GWh 규모의 리튬배터리를 다시 사용해 납축전지 4만5천t을 대체했다. 전력 분야에서도 국가전망공사가 리튬인산철 배터리를 재사용한 1MWh 규모의 에너지저장장치 시범사업을 추진했다. 재생가능에너지로 생산한 전력을 저장하고 주파수 조정에 사용했다. 
 
하지만 배터리 재사용은 분해해 회수하는 재활용보다 소수다. 업계 관계자는 “아직까지 제대로 된 배터리 재사용 사례가 적다”며 폐배터리의 대부분은 유가금속을 회수하는 데 쓰인다고 했다.

   
▲ 독일 배터리 재활용 공장에서 노동자들이 수명이 다한 차량용 리튬이온 배터리를 분해하기 전에 남은 전압을 점검하고 있다. REUTERS
배터리 재사용 논란
수명이 다한 전기차 배터리 재사용은 아직 상상 속에 존재하는 블루오션 시장이고 규모를 갖추지 못했다. 업계에서는 재사용 방법을 놓고 논란이 끊이지 않는다. 주로 경제성과 기술 분야에 집중됐다.
 
2019년 2월 공업정보화부 에너지절감 종합이용사는 ‘신에너지차 동력축전지 회수이용 조사보고서’에서 아직까지 폐배터리 발생량이 적어 배터리 재사용은 시험 단계라고 지적했다. 자동차 제조사 관계자는 “배터리 기술 노선이 불명확한 것도 배터리 재사용 시장에 영향을 줄 것”이라고 말했다. 중국 전기자동차는 초기에 리튬인산철 배터리를 주로 썼다. 2016년에는 상용차에 삼원계 배터리를 쓰지 못하도록 했다. 이후 전기차 지원책에서 제시한 기술지표 수준이 올라갔다. 대부분 배터리 항속거리에 관한 내용이었다. 에너지밀도가 더 높은 삼원계 배터리가 자연스럽게 주류가 됐다.
 
중국자동차동력전지산업혁신연맹에서 발표한 자료에 따르면, 2019년 1~5월 전기차 배터리 생산량에서 삼원계가 61.8%, 리튬인산철이 33%를 차지했다. 하지만 신에너지차에 지급하던 지원금이 줄어들면서 지원책 ‘지휘봉’ 역할이 약해졌다. 리튬인산철 배터리가 원가경쟁력을 앞세워 삼원계 배터리의 시장점유율을 일부 가져갈 수 있게 됐다. 자동차 제조사 관계자는 “기술 노선의 불확실성이 큰 것도 배터리 재사용 규모에 직접적 영향을 끼친다”며 배터리 재사용 사업 전망은 좀더 지켜봐야 한다고 했다. 
 
수명이 다한 배터리를 재사용 기준에 맞게 만드는 데는 어느 정도 비용이 든다. 보통 폐배터리를 차량에서 분리한 다음 개조 작업을 거쳐야 한다. 분해와 잔존가치 평가, 시스템통합, 배터리모듈 분리, 배터리 관리, 운송 등 여러 단계를 거친다. 류젠 연구원이 설명했다. “차종에 따라 배터리팩 설계와 내부 구조, 배터리 모듈 연결 방식, 조립 공법이 다르다. 배터리를 분리할 때 세부적으로 나눠야 하기 때문에 비용이 올라간다.” 배터리 재사용 과정에서도 상당한 비용과 수준 높은 기술이 필요하다는 것이다.
 
일부 관계자는 배터리 재사용 사업을 낙관하지 않았다. 기술이 발전하면서 배터리 신제품 가격도 내려갈 것이기 때문이다. 신뤄즈쉰(鑫欏咨詢) 자료에 따르면, 2014~2018년 전기차 배터리 가격이 70% 넘게 떨어졌다. 2018년 말 리튬인산철 배터리 가격은 0.9~1.1위안/Wh 수준이다. 업계 관계자는 “지금 상황에서는 배터리 재사용의 사회적 효과가 경제적 효과보다 크다”며 “중국철탑공사와 국가전망공사는 사회적 효과 관점에서 배터리 재사용 사업에 접근하고 있다”고 말했다.

에너지 저장의 허실
일정 기간 안에 배터리 재사용이 신제품 배터리보다 가격경쟁력을 갖지 못한다면 시장 전망은 불확실할 수밖에 없다. 중요한 재활용 시장인 에너지저장장치도 마찬가지다. 업계 관계자는 “3~5년 동안 사용한 폐배터리를 에너지저장장치에 썼을 때 직접 신제품을 사는 것보다 가성비가 낮을 수 있다”고 말했다.
 
황스린 닝더스다이 부회장은 전기차 배터리를 에너지저장장치에 재사용한다는 것은 거짓 주장이라고 지적한 바 있다. 폐배터리로 에너지저장장치를 만들면 음성적 비용이 많이 발생한다는 것이다. 피크저감용 장치로 쓸 때 배터리 사용수명이 리튬인산철은 3~4년, 삼원계는 2년에 불과해 경제적이지 않다. 게다가 삼원계 배터리를 에너지저장장치에 쓰는 기술은 아직 성숙되지 않아 안전 문제도 우려된다. 황스린 부회장은 전기차 배터리와 에너지저장장치 배터리의 기술 노선은 서로 다르다고 말했다. 에너지저장장치의 배터리 수명은 길어야 하기 때문에 전기차 배터리가 적합하지 않다는 것이다.
 
전력 가격 정책 조정도 에너지저장시장 발전에 영향을 가져올 수 있다. 사용자 쪽 에너지저장 시장을 살펴보면 중국 대부분 지역에서 상업용 시설에서 피크타임 요금제를 시행하고 있다. 기업이 에너지저장장치를 쓰면 요금을 절감할 여지가 있다. 사용자가 전기요금이 낮은 시간대에 전력을 저장한 뒤 부하가 많이 걸리는 시간대에 쓰는 방법이다. 시간대별 요금 격차가 크게 벌어지면 에너지저장장치 시장에 호재가 된다.
 
하지만 현실에서는 전력요금이 계속 내려가는 상황이다. 2018년부터 2년 연속 정부는 업무보고에서 일반 상업용의 전력단가를 10% 내리기로 결정했다. 류젠 연구원은 2018년부터 전국 여러 지역에서 요금 격차가 줄어들었다며 “에너지저장 시장에 반가운 소식은 아닐 것”이라고 말했다.  
 
* 2019년 8월호 종이잡지 89쪽에 실렸습니다.

ⓒ 財新週刊 2019년 제24호
二手電動車殘值難題
번역 유인영 위원

 

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