독서습관85_제4차 산업혁명의 핵심, 스마트카에 투자하라_장문수_2016_원앤원북스(180705)

저자 장문수는 7년이 넘는 기간 동안 자동차, 부품, 타이어 산업을 전망하고 관련 상장사들의 주가를 예측하는 애널리스트로 활동하고 있다. 서울대학교를 졸업했으며 글로벌 빅 3 컨설팅 업체 인턴과 RBS증권 주식조사부 인턴을 거쳐 2009년부터 유진투자증권 리서치센터에서 현재까지 자동차, 부품, 타이어 산업을 담당하고 있다. 현재까지 '글로벌 자동차 경쟁력 분석', '한일 자동차 비교경쟁력 분석', '차량 경량화 전략', '부품 전장화', '친환경차 및 스마트카 시장 전망과 정책 분석', '자동차-IT 융합 산업' 등 다양한 주제의 분석 자료를 발간했다. 

이 책의 저자는 증권분석가 답게 자동차 산업 분야에 대한 트렌드 변화를 소개하면서 투자해야 할 분야에 대해 후반부에서 소개한다. 하지만 내가 이 책을 읽게 된 동기는 친환경차의 발전 현황과 나아갈 방향에 대한 힌트를 얻기 위함이었다. 목차만 보고 골랐는데 목차에 나온 일부 소주제들이 많은 도움이 되었다. 

 

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[24] 자동차 산업에 그림자가 드리워지고 있다. 자동차 산업은 과거에 규모의 경제를 통해서 차량을 생산하고 판매해 부가가치를 누려왔지만, 지금은 수요의 저성장이라는 큰 벽에 부딪혔기 때문이다. 자동차 업체들은 저성장을 넘어 새로운 국면을 맞이하기 위한 전략을 고민하고 있다. 

대한민국에서 차량 판매대수가 정체를 보이고 수입차의 비중이 늘어나고 있다. 공유서비스인 소카와 같은 업체들의 등장으로 나처럼 차를 소유하지 않는 사람도 늘어나고 있다. 자동차 업계에는 반갑지 않은 소식이다. 

[47] 스마트카는 새로운 형태의 이동수단으로 미래의 자동차를 대변한다. 이는 지금의 내연기관차보다 연료 효율성이 개선되고 배기가스가 현격하게 줄어든 친환경차, 그리고 차량과 차량, 인프라, 디바이스, 사람이 연결(Connected)된 자율주행차를 포괄한다. 

테슬라 자동차가 소개되었다. 2010년 19달러 20센트에서 2015년 14.6배 상승한 280달러 2센트로 급성장했다. 시대의 관심을 대변한다. 

[72] 미국 정부의 환경규제는 매우 빠르게 강화되고 있다. 미국환경보호청은 CAFE(기업평균연비) 강화를 빌미로 자동차 업체에 높은 연비 개선을 요구한다. 이 규제에 따르면 미국 내에서 자동차 업체가 차량을 판매하기 위해서는 평균적으로 2016년까지 최소한 연비 15.1km/L, 배기가스 155g/km 기준을 충족해야 하며, 2025년까지는 연비 23.2km/L, 배기가스 101g/km 수준으로 개선해야 한다. 미국 내 판매하는 자동차의 평균 연비가 이를 초과할 경우 0.1 mpg당 5달러 5센트의 벌금을 전체 판매 차량에 부과하는 방식이다. 

[83] 양산 시점은 2013년에 최초로 출시된 현대차 투싼ix FCEV보다 뒤처졌지만, 2014년에 도요타에서 미라이 FCEV를, 2016년에는 혼다에서 클라리티 FCEV를 연이어 성공적으로 런칭했다. 현재는 양산형 수소연료전지차를 출시한 도요타를 중심으로 전용 차체, 경제성을 갖춘 차세대 스택(stack, 다수의 연료전지 셀이 직렬로 연결되어 층을 이룬 것) 확보를 위한 선행기술 개발을 진행하고 있다. 

 

 

[97] 중국은 막대한 내수 수요를 바탕으로 글로벌 자동차 산업의 패권을 장악하고자 한다. 중국 정부는 미흡한 내연기관 기술의 한계를 뛰어 넘어 표준이 마련되지 않은 전기차를 통해 부족한 인프라와 기술력, 지나친 화석연료에 대한 의존도, 환경 문제를 동시에 해결하려고 한다. 

중국이 움직이면 영향력이 크다. 친환경차 시장에서도 중국이 본격적으로 진입하기 시작하자 전세계 시장에서 50% 이상이다. 철강에서도 산업의 발달에 따라 수요가 급증하면서 2000년대 투자를 적극적으로 했고 그 결과 철강 생산량의 과반을 중국이 점유하고 있어 시장에서의 영향력도 커졌다. 친환경차 시장에서도 마찬가지다. 이에 따라 리튬, 코발트와 같은 배터리 원료들의 가격도 급등했다. 

각국의 환경규제가 엄격해지고 있다. 

[128] 파리협정 이후 친환경차에 대한 정부 차원의 논의가 더욱 활발해지고 있다. 환경에 대한 문제의식은 각국 자동차의 연비와 배기가스 규제를 강화시켰다. 특히 중국은 보조에 따른 부작용에도 불구하고 빨게 친환경차 시장을 지원하고 있다. 

[184] 정부와 수요자는 자율주행차에 공급자 이상의 효용을 요구한다. 자율주행차를 통해 정부는 사고로 인한 사회 간접비용의 축소를, 수요자는 운전으로 인한 피로도의 감소를 해소하려고 한다. 다만 기술 발전 속도에 비해 사회적, 법적 수용성은 보완이 필요하다. 

이 책에서 소개된 자동창 안전과 자율주행을 위한 용어들에 질렸다. 

- 시스템 이름 : BUA(카레라), AEB(Radar, LIDAR, Vision), LDWS(Vision), FCW(Forward Collision Warning : Radar LIDAR, Vision), BSD(Radar), Surround View System, ACC(Advanced Cruise Control), FCA(Forward Collision Alert)

- LIDAR : 레이저를 발사한 뒤 산란되거나 반사되는 레이저를 수신해 거리와 속도, 형상을 측정하는 장치

- Radar :  마이크로파 정도의 전자기파를 발사한 후 반사되는 전자기파를 수신해 거리와 속도를 측정하는 장치

- 스테레오 카메라 : 2대의 카메라를 사용해 입체 영상을 얻는 장치

[203] 글로벌 자동차 1위 수요국인 중국은 친환경차 시장의 표준을 장악하고자 한다. 초기에는 막대한 보조금 투입과 투자 등 정부 주도의 부양 정책을 통해 친환경차 시장을 성장시켰으나, 현재 시장 경쟁을 통해서 경쟁력을 확보하는 시장 주도의 성장으로 정책 방향성을 선회하고 있다. 

[220] 친환경차의 대표 형태인 EV의 핵심부품은 에너지원인 배터리와 동력장치인 모터, 감속기, 인버터, 컨버터, 충전장치인 OBC(완속 충전 시 교류전원을 직류전원으로 변환해 배터리를 충전시키는 장치, On Board Charger), 에너지 효율을 향상시키는 주요 부품인 회생제동장치, ISG(Idle Stop&Go), 공조장치(전동식 컴프레서) 등이 있다. 

 

 

[222] 결국 배터리는 

1. 에너지 밀도와 출력의 향상을 최우선 과제로 삼고 있다. 셀 밀도를 200Wh/kg 이상 확보하고 고용량의 전극 재료를 적용하며 전극 재료의 충전율을 향상하기 위해 노력중이다. 
2. 경제성 역시 중요한 부분인데, GM은 향후 2022년까지 배터리 셀의 가격($/kWh)을 2016년 145달러 대비 45달러 낮아진 100달러 이하가 될 것으로 예상하고 있다. 
3. 또한 배터리는 내구성 확보가 매우 중요한 만큼 25만km 이상의 내구성 확보가 요구된다. 
4. 긴급한 상황에서는 30분 이내로 급속 충전이 가능하도록 시간을 단축하는 기술도 필요하다. 

전기자동차에서 사용되기 위한 배터리의 요구특성을 잘 정리한 부분이다. 

[224] 공조 시스템은 친환경차의 중요한 해결 과제 중 하나인 주행거리와 밀접한 관계가 있는 주요 부품이다. 대표적 시스템인 전동 컴프레서는 기존의 엔진 회전력을 주동력으로 활용하는 기계식 방식과는 달리 전기에너지를 동력으로 활용하는 압축기다. 주행 시 발생 가능한 악조건 속에서도 안정적인 퍼포먼스와 내구성이 요구된다. 또한 냉난방 효율을 높이기 위한 히트펌프 시스템, 개별 공조 시스템, 예약 공조 시스템 등이 요구되고 있다. 

공조 시스템은 구동을 제외하고 배터리의 에너지 효율을 좌우하는 부품이다. 친환경차의 최대 과제는 주행거리의 연장이기 때문에 공조 시스템의 효율성 개선은 매우 중요한 기술이자 EV에서 어려운 기술 중 하나로 평가된다. 냉난방시 주행거리가 최대 40% 이상 축소되기 때문에 공조 시스템이 효율성, 특히 히트펌프의 요구가 높아지고 있다. 개별공조와 예약 공조는 냉난방시 각각 2%, 4% 주행거리를 개선시키는 효과가 있는 반면, 히트펌프는 외부 공기로부터 열을 흡수하고 전장의 폐열을 활용해 난방하는 기술로 13% 이상의 주행거리 개선 효과가 있다고 알려져 있다. 하지만 히트펌프의 경우 기술적 난이도가 높아 아직까지 실현 가능한 업체 수가 제한되어 있어 향후 대중화 및 기술의 고도화가 기대되는 분야다. 

[225] 대표적 핵심부품인 배터리의 성장을 보면 그 속도가 매우 놀라울 정도다. 2020년까지 EV 확대가 예상되는 중국 자동차용 배터리 시장은 연평균 57% 이상의 고성장을 지속할 것으로 전망되고 있다. 2015년 중국 EV 배터리 수요는 2.8GWh였는데, 2020년까지 27.3 GWh로 성장할 것으로 예상된다. EV 중심으로 시장 성장이 일어나고 있는 중국 시장의 특성상 이차전지(Secondary Cell)의 수요는 급격히 증가할 것이기 때문이다. 

[249] 배터리의 소재를 납품하는 관련 부품업체의 성장도 두각을 보일 것으로 예상된다. 이차전지는 양극활물질(제조원가의 35%), 음극활물질(10%), 분리막(20%), 전해액(15%), 기타(20%)로 구성되어 있다. 이차전지의 원재료 비중이 70%인 점을 감안하면 이들 원재료를 납품하는 서플라이 체인을 살펴볼 필요가 있다. 

• 양극활물질을 공급하는 업체
  - 엘엔애프 : IT 소형 기기에 주로 적용되는 리튬코발트(LCO) 방식을 생산하는 업체
  - 엘엔에프, 에코프로 : 중간 난이도의 소/중/대형 모두 대응이 가능한 니켈코발트망간 방식
  - 코스모화학: 리튬코발트에 들어가는 황산과 코발트를 생산
  - 코스모신소재: 리튬코발트, 니켈코발트망간 방식의 양극재를 생산
• 음극활물질을 공급하는 업체
  - GS칼텍스, SK이노베이션 등의 대형업체
  - 포스코켐텍 : 천연흑연을 기반으로 음극활물질 생산
• 분리막 : 배터리 생산업체인 LG화학, 삼성SDI, SK이노베이션이 직접 생산
• 전해액 : 솔브레인, LG화학
• 전해질(LiPF6) : 원가의 30%를 차지하며 '후성'에서 생산
• 첨가제 : 원가의 40%를 차지하며 '리켐'이라는 업체가 공급
• 동박 : 일진머티리얼즈
• 보호회로 : 서원인텍, 파워로직스
• 후공정장비 : 피엔이솔루션
• 양극재 음극재 등의 원단을 가공하는 장비를 공급하는 업체 : 피엔티

[258] 현재 글로벌 공조 업체 중 HVAC(heating, ventilation, air conditioning)를 시스템으로 납품 가능한 업체는 글로벌 1위의 일본 덴소와 2위인 국내의 한온시스템뿐이다. (중략) 말레(Mahle)나 발레오(Valeo), Calsonic Kansei 등 다양한 글로벌 공조 업체가 존재하지만 시스템 형태로 납품은 하지 못하고 있다.