신에너지차의 배터리 교환형 모델이란

 

신에너지차 소비자가 충전소에서 배터리를 직접 충전하는 대신 교환소에서 짧은 시간 내 미리 충전된 배터리를 교체하는 방법이다. 소비자가 교환소에서 교체한 배터리는 집중형 충전소에서 일괄적으로 충전, 보관, 관리 후 다시 교환소로 배송해서 소비자들이 다시 개별 교환소에서 완충된 배터리를 빠르게 교체할 수 있다.

 

<배터리 교환형 VS 충전형 비교>

특성 비교	배터리 교환형	배터리 충전형
소요 시간	완충된 배터리 교환에 3-5분 소요	- 일반 충전: 완충까지 6~10시간 소요 - 급속 충전: 완충까지 1~1.5시간 소요
배터리 수명	집중관리로 배터리 수명 연장	지속적인 급속 충천, 비전문적인 충·방전으로 배터리 손상 큰 편
전력 효율성	집중 충전 방식으로 충전 시간대 선택이 가능해 전력망 과부하 조절 가능	사용자 수요에 따라 상시 충전하는 형태로 전력망 운행과 계획에 불리
호환성	서로 다른 브랜드간 호환성 낮음.	각종 모델의 신에너지차 충전가능, 단 반드시 충전기가 서로 호환되어야 함.
온도 민감성	기후에 민감하지 않음.	추운지역에서 충전 성능 저하
인프라 비용	많은 전문인력이 필요하여 인건비 부담이 크고, 초기 예비용 배터리 구매 원가 높음.	진문인력 필요 없음. 예비용 배터리 구매 필요 없음.
차량 비용	차량과 배터리 분리 판매가 가능해 배터리 수명과 관계없이 차량 이용 가능	차량과 배터리 분리 불가로 배터리 수명이 다하면 차량 변경 필요

[자료: 腾讯网]

 

배터리 교환형 모델은 교환방식에 따라 섀시 배터리 교환, 측면 배터리 교환, 분리형 배터리 교환 등 3가지가 있다. 그중 섀시 배터리 교환과 분리형 배터리 교환은 승용차에 많이 사용되고 측면 배터리 교환은 상용 트럭에 많이 사용한다.

 

시장동향

중국은 2021년 신에너지차 판매량이 352만1000대로 7년 연속 세계 1위, 누적 판매량은 2012년 2만 대에서 1227만 대로 증가하며 전 세계 신에너지차 산업의 53%를 차지하는 1위 시장으로 성장했다. 중국 배터리 교환형 전기차는 이러한 산업 성장과 정부 정책 지원, 예산 투입 등을 발판 삼아 2021년 전년 동기 대비 162% 증가한 16만 대 판매를 달성하면서 최초로 10만 대를 돌파했으며, 2025년에는 192만 대까지 증가할 것으로 예상된다. 이에 따라 중국 신에너지차 배터리 교환형 모델 시장 규모는 2020년 18억 위안에서 2021년 45억 위안(전년 동기 대비 149% 증가), 2022년 60억 위안, 2025년 1000억 위안으로 확대되며 전체 중국 신에너지차 시장에서 차지하는 비중이 17.7%에 달할 전망이다.

 

<2022-2025 중국 신에너지차, 교환형 차 판매량 추이>

[자료: 艾瑞咨询研究院(www.iresearch.com.cn), 중국자동차공업협회]

 

배터리 교환형 모델 공급망 동향

배터리 교환형 산업의 공급망 밸류체인은 상류(업스트림) 배터리 교환소 인프라 기업, 배터리 생산기업 등 중류(미드스트림) 완성차 제조 및 교환소 운영 기업, 하류(다운스트림) 최종 차량 소비자로 구성되어 있다.

 

<배터리 교환형 모델 공급망 밸류체인>

[자료: 華經情報罔(www.huaon.com)]

 

<2021년 배터리 교환형 전기차 기업 경쟁동향>

[자료: 前瞻产业研究院(http://ipo.qianzhan.com/)]

 

1) 상류(업스트림)/중류(미드스트림)

중국 배터리 충전소 인프라 기업은 산동 웨이다(山东威达)·보중(博众精工)·Harmontronics(翰川智能)·CSG(科大智能) 등 많이 있지만 니오(NIO, 蔚来)와 얼턴(Aulton, 澳东新能源), 이 두 기업의 시장 점유율이 84.7%로 시장을 독점하고 있는 형태이다.

중국 전기차 스타트업 빅3 중 하나인 니오는 배터리 교환형 모델 전기차를 연구, 개발하고 있다. 또한 자사 차량의 배터리 교환을 위해 배터리 교환소도 건설, 운영하며 개인 사용자를 타깃으로 서비스를 제공한다. 2021년 789개 교환소를 구축하였으며 2025년 해외 1000여 개를 포함해 전 세계에 4000개의 배터리 교환소를 건설할 계획이다. 안정적인 교환소 구축을 위해 니오는 산동 웨이다(山东威达)와 쿤산에 합자법인(斯沃普)을 설립하고 니오 2세대 배터리 교환소 관련 설비를 독점 공급한다.

얼턴은 유명 자동차 기업, 배터리 기업과 협력해 제3자 형태의 배터리 교환 사업을 진행 중이며, 상용 및 개인용 차량을 대상으로 다양한 브랜드와 차종의 서비스를 제공한다. 현재 중국 베이징 자동차 그룹(BAIC GROUP), 상하이 자동차 그룹(SAIC MOTOR) 등 14개 완성차 기업에 교환소 인프라를 제공하고 있으며 2025년에는 교환소를 1만 개까지 확충할 예정이다.

이외 보중(博众精工), Harmontronics(翰川智能), CSG(科大智能)은 보유한 배터리 교환 기술을 기반으로 동펑(东风), 베이징 자동차 그룹, 지리(GEELY,吉利) 등에 설비를 공급하고 있다. 또한 Harmontronics(翰川智能), 보중(博众精工)은 각각 7억 위안을 투자하여 2024년 연간 건설 가능한 교환소가 5000개소에 달할 것으로 예상된다.

현재 중국의 배터리 교환소는 2020년 559곳, 2021년 1406개소로 전년 동기 대비 152% 증가했으며 2022년에는 1900개소에 달할 것으로 예상된다. 향후 지속적인 교환형 배터리 산업 발전에 따라 2025년 교환소 수요는 3만1000개 소까지 확대될 전망이다.

 

<2021년 중국 주요 기업 배터리 교환소 점유율>

[자료: 中商情报网(www.askci.com)]

 

지역별 분포를 보면 2021년 기준 베이징·광둥성·저장성이 각각 255, 178, 118개소가 있어 1~3위를 차지했으며 그 뒤를 상하이와 장쑤성 등이 잇고 있다.

 

<2021년 중국 배터리 교환소 분포현황>

(단위: 개)

[자료: 中商情报网( www.askci.com)]

 

2) 하류(다운스트림)

신에너지차 고객은 현재 버스, 택시, 콜택시, 상용 트럭 등 B2B 수요에 집중되어 있지만 향후 개인 소비자 대상 승용차 시장까지 확대될 것으로 전망된다.

 

정책 동향

중국 내 신에너지차 보급이 확대되면서 충전형 배터리 모델의 효율성 문제와 충전방식의 다양화에 대한 필요성이 대두되었다. 교환형 배터리 모델은 배터리 효율성, 교환 시간, 배터리 사용 수명 등 방면에서 경쟁력을 갖춘 전기차 충전 수단으로 정부 정책을 통해 급속한 발전 기회를 맞이하고 있다.

<교환형 배터리 신에너지차 관련 중국 정부 지원정책>

시기	주관	정책	내용
2019년 7월	공신부(工业和信息化部)	신에너지차 산업발전계획(2021-2035년) 의견요청서 新能源车汽车产业发展规划(2021-2035) 征求意见稿	배터리 교환 모델 사업 장려
2020년 4월	재정부 공신부 과기부 발개위	신에너지차량 홍보 및 적용을 위한 재정 지원정책 보완에 관한 통지 关于完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知	배터리 교환형 모델 전기차 차량금액에 상관없이 보조금 지급(일반 신에너지 차량은 30만 위안 이상 대상)
2021년 11월	공신부	신에너지차 배터리 교환 모델 시범응용에 대한 통지 关于启动新能源汽车换电模式应用试点工作的通知	11개 도시에서 배터리 교환 모델 시범운영: 베이징(北京), 난징(南京), 우한(武汉), 산야(三亚), 충칭(重庆), 창춘(长春), 허페이(合肥), 지이난(济南), 이빈(宜宾), 탕산(唐山), 보우터우(包头)
2021년 2월	상무부	상무부 상무분야에서 자동차소비 촉진에 대한 가이드라인과 일부 지방정부 경험에 대한 통지 商务部办公厅关于印发商务领域促进汽车消费工作指引和部分地方经验做法的通知	신에너지차 충전, 배터리교환 편의를 위해 지방정부의 기초인프라 건설 보조금정책 출시 장려
2021년 4월	공신부 농업농촌부 상부부 국가에너지국	2021년 신에너지차 지방 사업 진행에 관한 통지 关于开展2021年新能源汽车下乡活动的通知	각 지방정부의 신에너지차 사업에 대한 지원정책출시를 장려
2022년 6월	국무원	국무원, 새로운 발전이념 및 탄소중립정책의 완전, 정확, 전면적 실시에 관한 의견 中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见	- 교통도구 전기화 대체 강화 - 고속도로 휴게소 충전소 건설 추진, 배터리 교환형 모델 장려

[자료: 中商产业研究院(www.askci.com), 中國政府网(www.gov.cn)]

 

중국은 국무원 주도로 <신에너지차 산업 발전 계획(新能源汽车产业发展规划(2021~2035年)>을 실시하면서 발전 및 지원 강화를 위해 각종 정책을 잇달아 내놓고 있다. 지방정부 역시 중앙정부의 방침에 발맞춰 다양한 지원과 보조금 정책을 발표하고 있다.

 

<2022년 일부 지방정부 보조금 지원 정책>

지역	지원내역
베이징	배터리 교환시설운영관련 일일, 연간으로 보조금 지원
충칭	배터리 교환소 개당 최대 80만 위안 보조금 지원
하이난성	택시, 트럭 등 중점응용 분야 혹은 시범 프로젝트에 대해 프로젝트당 200~400만 위안 보조금 지원
광시성	배터리 교환소 개당 최대 40만 위안 보조금 지원
후베이성 우한	교환소 인프라 건설 실제투자액의 15%로 보조금 지원
청두	200위안/kw, 300위안/kw 표준에 근거 건설 보조금 지원, 배터리 교환소 개당 최대 500만 위안 보조금 지원
쓰촨성 이빈(宜宾)시	배터리 교환소 인프라 건설에 부지 우선 제공
랴오닝성 선양	배터리 교환소 개당 최대 50만 위안 보조금 지원
산둥성 쯔보(淄博)시	배터리 교환소 개당 최대 100만 원 보조금 지원
안후이성 허페이	실제 배터리 충전량에 따라 0.6위안/kWh 보조금 제공

[자료: 각 지방정부 홈페이지]

SWOT 분석

Strength	Weakness
- 중국 신에너지차 보급 확대 및 산업 성숙 기술 수준 제고  - 충전효율이 높으며 비용 절감 가능	- 교환형 배터리 모델 표준이 통일되어 있지 않아 브랜드 간 호환 어려움.  - 높은 인프라 투자 비용으로 단기간 내 이윤 창출 어려움.  - 차체와 배터리 분리구도가 구매에 영향
Opportunities	Threats
- 정부 지원정책  - 대규모의 예산 및 투자금 투입  - 공공 운영 분야 배터리 교환 수요 많음.	- 배터리 충전형과 달리 교환형 전기차는 아직 보급 단계

[자료: 观研天下(www.chinabaogao.com)]

 

전망 및 시사점

배터리 교환형 모델 차량은 배터리가 차량과 분리돼 전기차의 소비자 구매가를 낮출 수 있고 차량 주행거리, 안전성에 대한 소비자의 요구를 만족시킬 수 있다. 또한 배터리 집중충전을 통해 전력망 과부하 조절 및 효율적인 전력 사용이 가능하다.

 

산업 리서치 기관 중상산업연구원(中商产业研究院)에 따르면 중국 정책적 지원과 예산 투입은 배터리 교환형 산업 발전에 긍정적이며 교환소 인프라 기업의 자금 투자 확대로 각 대형 완성차 기업이 잇따라 배터리 교환형 모델을 출시하고 대량생산할 것으로 전망한다. 또다른 산업 리서치 기관 신스지에(新思界)는 중국 신에너지차 보급과 확대가 배터리 교환형 산업에 기회임이 분명하지만 새로운 모델인 만큼 배터리 호환성, 인프라 구축 진입장벽 등 발전과정에서 직면하는 수많은 문제를 경영상 개선, 보완하며, 장기적인 호흡으로 접근해야 한다고 언급했다.

 

자료: 中汽协, 中商产业研究院, 艾瑞咨询研究院, 中商情报网, 观研天下, 언론보도 KOTRA 상하이 무역관 자료 종합