저자: 달란트투자 · 한국인
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테슬라 배터리데이(2020.9.22) 앞두고 2차전지 업계 영향을 분석. 중국 CATL은 LFP 배터리, 국내 3사는 NCM 기반이며 유럽 자동차 판매 증가로 수혜. 테슬라의 배터리 내재화 움직임은 있으나 양산·검증에 수년이 걸려 당장 공급 구도는 안 바뀔 것이고, 완전 내재화는 가능성이 낮다고 봄. 기술 불확실성이 커 특정 기업 집중보다 1등 기업 분산투자가 현명하다고 결론.
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지금까지 본 적 없는 획기적인 배터리 시스템을 테슬라가 발표한다면, 2차전지 관련 지식들을 다시 들여다봐야 합니다. 현재 시장의 가장 큰 관심사는 이 조정 장세가 언제까지 이어지느냐인데요. 이 부분에 관심이 쏠려 있다 보니 나머지 이슈들은 주목을 받지 못하고 있습니다. 그런데 조만간 2차전지 업계에 지각변동을 불러일으킬 중요한 이벤트가 예정되어 있습니다. 바로 9월 22일로 예정된 테슬라의 배터리 데이입니다. 테슬라는 배터리 데이에서 지금까지 보지 못했던 새로운 신기술 배터리를 선보이겠다고 밝혔습니다.
얼마 전 외국계 증권사인 모건스탠리는 테슬라의 배터리 데이가 2차전지 시장의 게임 체인저가 될 것이라고 전망했습니다. 그런데 한국의 LG, SK이노베이션, 삼성SDI 같은 2차전지 업체들은 이 배터리 데이에 대한 불확실성에도 불구하고 주가가 전혀 반응하지 않고 있다고 지적했습니다. 그렇다면 정말 9월 22일 배터리 데이에서 지금까지 없던 획기적인 배터리 시스템을 테슬라가 발표한다면, 국내 2차전지 업계는 과연 어떤 상황이 벌어질까요? 결과적으로 현명한 투자자의 2차전지 투자 전략은 무엇일지, 오늘은 이 부분을 알아보겠습니다.
먼저 배터리 업계의 기본적인 시장 구도와 주요 매출처를 짚고 넘어가야 합니다. 대표적인 배터리 주요 업체는 중국의 CATL, 그리고 우리나라의 LG, 삼성SDI, SK이노베이션, 일본의 파나소닉 이렇게 나눌 수 있습니다. 각각의 주요 매출처를 보면, CATL은 중국 내 업체 대부분에 납품하고 있고 매출 비중은 85% 정도입니다. 국내 3사는 현대·기아차에도 납품하지만 대부분의 매출은 유럽 자동차 업계에서 발생합니다. 폭스바겐, BMW, 다임러 등 유럽의 큰 자동차 업체들이 여기에 해당합니다.
파나소닉은 테슬라에 거의 100% 납품하고 있습니다. 테슬라가 전기차의 새로운 역사를 쓰는 과정에서 파나소닉은 테슬라에 2차전지를 공급하며 한동안 부동의 1위 전기차 배터리 업체로 자리 잡았습니다. 그래서 작년까지는 파나소닉과 CATL이 1, 2위를 다퉈 왔습니다. 하지만 올해는 LG화학이 시장 점유율 1위로 올라섰고, 삼성SDI와 SK이노베이션도 순위권에 많이 올랐습니다. 이유를 간단히 말씀드리면, 전기차 시장이 가장 큰 국가는 중국, 미국, 유럽인데, 중국은 코로나19 여파와 전기차 보조금 축소 때문에 올해 전기차 판매량이 많이 감소했습니다. 미국도 마찬가지입니다. 반면 유럽은 코로나19 이슈를 극복하고 소비를 진작하기 위해 친환경 차량 보조금 정책을 파격적으로 실행했습니다. 전기차를 사면 돈을 지원하거나, 내연기관차를 전기차로 바꾸면 인센티브를 주는 식입니다. 그 결과 올해 유럽의 전기차 판매량이 늘었고, 우리나라 배터리 3사가 그 덕을 톡톡히 보고 있습니다.
방금 살펴본 배터리 주요 업체들을 세 가지로 나눠 보면 공통점이 있습니다. 바로 테슬라에 납품하고 있다는 점입니다. CATL은 주로 중국 내 업체에 납품하지만, 테슬라의 중국 내 상황이 크게 돌아가면서 이제 본격적으로 테슬라 모델에 CATL 배터리가 탑재되고 있습니다. 국내 3사의 경우 삼성SDI와 SK이노베이션은 아직 테슬라와 거래 관계가 없습니다. 다만 LG화학은 중국 난징 공장에서 중국에서 판매되는 모델3에 들어가는 배터리를 납품하고 있습니다. 파나소닉은 앞서 말씀드렸듯 테슬라 매출 비중이 거의 100%에 달합니다.
그런데 테슬라는 배터리 데이에서 지금까지 본 적 없는 새로운 배터리를 출시하겠다고, 수명이 엄청나게 길어 100만 마일을 갈 수 있는 배터리를 개발하기 시작했다고 밝혔습니다. 외부에서 배터리를 사 오는 대신 자체적으로 배터리를 내재화하겠다는 뜻입니다. 그리고 그 배터리 기술과 관련해서는 중국의 CATL과 제휴해, CATL의 배터리 기술을 참조해 새로운 배터리를 내놓겠다는 전망이 업계에서 상당히 유력하게 보고 있습니다.
그렇다면 2차전지 기술에는 어떤 것들이 있을까요? 크게 두 가지로 볼 수 있습니다. CATL을 비롯한 중국 업체들은 대부분 리튬인산철 배터리를 씁니다. 반면 LG화학, SK이노베이션, 삼성SDI 같은 우리나라와 일본 업체들은 삼원계 배터리를 씁니다. 삼원계란 양극재에 니켈, 코발트, 망간(또는 알루미늄) 세 가지 소재가 들어간다는 뜻입니다. 가운데 NCM이나 NCA라는 표기가 들어가는데, 여기서 C는 코발트를 뜻합니다. 세 가지 소재로 만든 배터리를 삼원계 배터리라고 부릅니다.
두 배터리의 장단점을 상대적으로 비교해 보겠습니다. 리튬인산철 배터리는 삼원계 배터리에 비해 수명이 깁니다. 그래서 테슬라도 이를 활용해 100만 마일을 갈 수 있는 배터리를 선보이겠다고 말하는 것입니다. 또 가격이 쌉니다. 철은 흔하고 저렴한 자원이기 때문입니다. 폭발 안정성도 상당히 우수합니다. 단점은 주행거리가 짧다는 것입니다. 에너지 밀도가 낮아서 주행거리를 늘리는 데 한계가 있고, 무게도 많이 나갑니다. 이런 부분은 자동차 성능에도 직접적인 영향을 줍니다. 반대로 삼원계 배터리는 리튬인산철 배터리의 장단점을 뒤집어 놓은 것과 같습니다. 주행거리가 길고 무게가 가볍습니다. 대신 수명이 상대적으로 짧고, 가격이 비싸며, 안정성도 리튬인산철보다 떨어집니다.
그럼에도 불구하고 얼마 전까지 업계에서는 삼원계 배터리가 미래의 새로운 배터리 기술, 가령 전고체나 리튬황, 리튬메탈 같은 기술이 상용화되기 전까지 일정 기간 전기차 배터리 시장의 주도권을 쥘 것이라고 전망했습니다. 내연기관차에 비해 전기차가 가장 취약하다고 평가받는 부분이 한 번 충전해서 얼마나 멀리 갈 수 있느냐입니다. 전기차 충전소는 아직 많이 부족하기 때문에 한 번 충전으로 얼마나 갈 수 있느냐가 중요한데, 이 측면에서는 리튬인산철 배터리보다 삼원계 배터리가 더 우수하다는 것입니다.
그런데 CATL이 만드는 리튬인산철 배터리는 계속 기술 혁신을 해 왔습니다. 배터리는 셀, 모듈, 팩이라는 세 가지 구성 요소로 나눌 수 있는데, 올해 중국 업체들은 모듈을 빼고 셀과 팩만으로 구성된 리튬인산철 배터리를 출시했습니다. 모듈이 사라지면서 당연히 공간 활용도가 높아지고 무게도 낮아졌습니다. 그만큼 더 많은 배터리 셀을 채워 넣을 수 있게 되었고, 과거보다 주행거리도 늘고 무게도 줄어 성능이 좋아졌습니다. 이런 점들이 테슬라에 어필이 되어, 테슬라가 배터리 데이에서 리튬인산철 배터리를 활용한 새로운 배터리를 내놓는 것이 아니냐는 전망이 나오고 있습니다. 국내 3사는 사실 리튬인산철 배터리 관련 기술이 부족한 편입니다.
그렇다면 리튬인산철 배터리가 정말 출시되어 삼원계 배터리의 영향력이 줄고, 장기적으로 삼원계 배터리 업체들이 2차전지 시장에서 밀려나는 것 아니냐는 우려도 생길 수 있습니다. 결론부터 말씀드리면, 저는 그럴 가능성은 높지 않다고 생각합니다.
첫째, 배터리 신기술의 상용화 절차를 보면, 아무리 새로운 기술이 나와도 실제로 적용되고, 테스트를 거치고, 양산에 들어가기까지 상당히 오랜 시간이 걸립니다. 일반적으로 배터리를 새로 개발하는 데 보통 3년이 걸리고, 양산 공정을 검증하고 안정성을 테스트하는 데도 추가 기간이 필요합니다. 그래서 이번에 새로운 배터리 기술이 선보여도 실제 양산까지는 검증 기간이 필요하고, 안정성 테스트까지 거치면 기간이 더 늘어납니다. 물론 테슬라는 이미 중국 업체뿐 아니라 해외 다양한 곳과 어느 정도 접촉하고 있으니 4년씩 걸리지는 않겠지요. 그럼에도 새 기술이 양산되고 테스트까지 마치려면 시간이 필요합니다. 그 기간 동안 삼원계 배터리를 주력으로 하는 우리 기업들이 가만히 있을 리는 없습니다. 기술이 계속 발전하듯 삼원계 배터리 역시 기술 혁신을 일으키면서, 단점으로 여겨졌던 부분을 충분히 보완할 시간을 벌 수 있습니다.
둘째, 테슬라처럼 자체적으로 배터리를 내재화하려는 움직임이 있다면 2차전지 업체들은 고객사를 잃는 것 아니냐고 생각할 수 있습니다. 그런데 사실 테슬라뿐 아니라 수많은 완성차 업체들이 배터리 내재화 움직임을 예전부터 계속 보여 왔습니다. 테슬라는 이번 배터리 데이에서 선보일 기술 말고도 올해 1월 맥스웰을 인수해 배터리 기술 개발을 끊임없이 진행하고 있습니다. 또 현재 건설 중인 베를린 기가팩토리에서는 4680 배터리를 직접 생산할 전망입니다. 그래서 로드스터, 사이버트럭 같은 차량에는 자체 생산한 배터리를 탑재할 것이라는 전망이 나옵니다. 테슬라는 이미 1기가와트 규모의 파일럿 라인을 운용하고 있습니다. 폭스바겐도 마찬가지입니다. 지난해 9월 스웨덴의 배터리 팩 기업 모멘타스와 합작사를 설립했고, 이미 LG화학과는 50대 50으로 합작사 '프레이어'를 세운다고 발표했습니다. BMW도 배터리 자체 개발을 위해 4년간 이만 억 원을 투자했습니다. 도요타는 사실 조용하지만, 알고 보면 어마어마한 금액을 투자해 자체 배터리를 개발하고 있습니다.
그렇다면 왜 완성차 업체들은 이렇게 자체 배터리 개발에 노력할까요? 크게 두 가지입니다. 첫째는 전기차 배터리 시장 전망입니다. 2021년까지는 공급이 수요보다 많습니다. 하지만 2023년, 2025년으로 갈수록 수요가 공급을 추월하고 그 차이가 점점 벌어질 것으로 보입니다. 공급 부족이 약점이 될 수 있으니, 완성차 업체들이 자체적으로 배터리를 생산하려는 것이죠. 둘째는 전기차 시장의 주도권을 쥐기 위해서입니다. 배터리를 배터리 생산 업체에만 의존하면 시장에서 갑을 관계가 바뀔 수 있습니다. 그래서 이런 리스크를 줄이고 주도권을 잡기 위해, 다양한 고객사를 확보하는 동시에 자체적으로 배터리를 개발하는 것이라고 볼 수 있습니다.
그렇다면 테슬라를 비롯한 나머지 완성차 업체들이 100% 내재화를 하면 어떻게 될까요? 그러면 2차전지 생산업체들은 손가락만 빨게 되는 것 아니냐는 우려가 있습니다. 하지만 오히려 그럴 가능성은 상당히 낮다고 봅니다. 완성차 업체 입장에서도 100% 내재화는 부담이 큽니다. 자체 배터리를 생산하는데, LG화학이나 CATL 같은 기업이 훨씬 뛰어난 성능의 배터리를 개발해 버리면, 완성차 업체는 자기 배터리를 쓸 수 없게 됩니다. 그렇게 되면 전기차 시장에서 경쟁력이 뒤처질 수밖에 없습니다. 이런 리스크가 있기 때문에 완성차 업체들은 어느 정도 2차전지 업체로부터 공급받으면서, 자체 생산 설비를 확충해 포트폴리오를 다변화하는 방식으로 리스크를 줄이려 할 것입니다.
정리하겠습니다. 고성능 배터리의 새로운 기술이 나온다 하더라도 양산과 안정성 테스트 등 실제 양산까지는 시간이 걸립니다. 따라서 당장 배터리 공급업계의 구도가 바뀌지는 않을 것입니다. 또 신기술이 실제 양산되기까지 시간이 상당히 걸리기 때문에, 지금 우리 기업들이 주력하고 있는 삼원계 배터리 쪽에서도 계속 기술 혁신이 일어날 수 있습니다. 테슬라를 포함한 완성차 업체들의 자체 배터리 개발도 배터리 공급을 완전히 대체하기보다는 공급 부족에 대비하고, 배터리 시장의 주도권을 어느 정도 가져가기 위한 것이지, 100% 내재화를 하는 것은 아닙니다. 오히려 100% 내재화를 하면 완성차 업체가 받을 타격이 훨씬 클 것입니다.
그럼에도 전기차 배터리 분야는 계속 기술 개발이 진행되고 있어서, 기술적 불확실성이 큽니다. 따라서 삼원계 배터리를 만드는 기업이든 리튬인산철 배터리를 만드는 기업이든, 어느 한 곳에 집중 투자하기보다는 기술 불확실성을 감안해 적절히 분산 투자하는 것이 2차전지 시장에 투자하는 가장 현명한 방법이 아닐까 싶습니다. 만약 우리가 2차전지 분야에서 박사급 지식을 가지고 있다면, 미래 배터리 기술 트렌드가 어떻게 진행될지, 어느 기업이 가장 잘하는지 알 수 있겠죠. 그렇다면 그 기업에 집중 투자하면 됩니다. 하지만 우리 개인 투자자 입장에서는 기업이 어떤 배터리를 만들고 어디에 납품하는지 정도만 아는 것이 한계입니다. 그렇기 때문에 각 분야에서 경쟁력 있는 1등 기업에 분산 투자하는 것이 가장 현명한 방법이 아닐까 생각합니다.
오늘은 여기까지 하겠습니다. 감사합니다.
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