배터리 전기차의 전 세계 시장 점유율이 2022년 9.9%를 차지했다. 뉴스의 빈도로만 보면 전기차는 이미 대세로 자리 잡았다. 그러나 지난 2월 ‘배터리 전기차와 플러그인 하이브리드 전기차의 전쟁’이라는 칼럼을 통해 언급했듯이 지금은 전동화라는 큰 틀로 전환이 우선이다. 테슬라를 제외하면 많은 자동차회사는 여전히 플러그인 하이브리드 전기차와 하이브리드 전기차를 비롯해 다른 연료를 사용하는 동력장치에 대해서도 연구하고 있다. 이번에는 배터리 전기차와 플러그인 하이브리드 전기차에 대한 현실과 다양한 전망 그리고 중국 길리자동차와 BYD 등의 플러그인 하이브리드 전기차 전략 등에 대해 살펴본다.

글 / 채영석 (글로벌오토뉴스 국장)

각종 미디어를 통해 등장하는 경제연구소나 시장조사회사, 마케팅회사, 투자은행, 국제기구 등의 예측이 맞은 적은 거의 드물다. 왜 전망이 틀렸냐고 물으면 예언이 아니라 예측하는 것일 뿐이라는 뻔뻔함은 변함이 없다. 그래도 다양한 시각의 전망과 예측치를 소개하는 것은 오랫동안 관심을 가져온 사람들에게는 참고가 될 수는 있는 배경을 찾을 수는 있다는 생각 때문이다. 오늘 소개하는 전동화차 관련 전망과 예측들은 이전에 소개한 것과 다른 것들이고 각기 의견이 다르다. 같은 단체가 1년 만에 전망을 바꾼 예도 있다.

국제에너지기구(IEA)에 따르면 2022년 전기차(BEV+PHEV)의 세계 판매 대수는 2021년 대비 56% 증가한 약 1,017만 대를 넘었다. 전체 신차 시장의 약 14%에 달하는 규모다. 그 60%에 해당하는 596만 대 가까이가 중국 시장에서 팔렸다. 그 중 플러그인 하이브리드 전기차의 판매 대수는 전년 대비 세 배 증가한 152만대로 약 25%를 차지했다. 2022년까지 보조금이 있었던 중국에서 전년 대비 성장률에서는 배터리 전기차보다 플러그인 하이브리드 전기차 판매 증가율이 높았다.

유럽 시장에서도 플러그인 하이브리드 전기차는 지위를 확실히 확보하고 있다. 영국 조사회사 JATO 다이나믹스에 따르면 2022년 유럽의 전기차(BEV+PHEV) 판매 비율은 23%를 넘었다. 플러그인 하이브리드 전기차는 2021년, 2022년과 보조금이 축소됐음에도 불구하고 40% 이상으로 높은 점유율을 보였다. 유럽도 중국처럼 배터리 전기차에 대한 보조금이 중단되면 플러그인 하이브리드 전기차의 점유율은 더욱 늘어날 가능성이 있다.

2030년 BEV 점유율 전망 50%에서 25%로 낮아져

지난 2019년 독일 MAHLE(말레)는 LCA(라이프 사이클 평가) 관점에서의 이산화탄소(CO2) 배출량을 파워트레인별로 세계 4개 지역(유럽, 미국, 중국, 세계 전체)의 에너지 사정으로 시산했다. 이에 따르면 내연기관차, 플러그인 하이브리드 전기차, 배터리 전기차, 수소 연료전지 전기차 네 가지 중 어느 지역의 에너지 믹스에서도 플러그인 하이브리드가 전기차가 이산화탄소 배출량이 가장 낮다고 한다. 반면 플러그인 하이브리드 전기차의 이산화탄소 배출량이 정확하지 않다고 브뤼셀에 기반을 둔 T&E(Transport and Environment)와 같은 녹색 NGO는 지적하고 있다. 이 논란은 오래됐으며 앞으로도 당분간 지속될 것으로 보인다.

세계의 배터리 전기차 시장은 앞으로도 확대할 것은 틀림없지만, 예전의 예측을 밑돌겠다는 견해도 등장하고 있다. KPMG 컨설팅의 ‘글로벌 오토모티브 이그제큐티브 서베이 2022’에 따르면 2030년 배터리 전기차 점유율이 약 50%라는 2021년 예측에 대해 2022년 예측은 약 25%로 절반으로 줄었다. 불과 1년 만에 배터리 전기차에 대한 보급 전망이 크게 줄어든 것이다. 설문조사 대상자는 세계 30개국 자동차 업계의 경영자 914명으로 2022년 11월에 실시된 것이다. 부품업체 경영진들도 많이 포함되어 있다.

이 서베이의 질문은 ‘2030년까지 각 시장에 있어서 신차 판매 대수의 몇 퍼센트가 배터리 전기차가 된다고 생각하는가?’였다. 그런 한편으로 이 조사에서 하이브리드 전기차의 미래에 대한 투자 의욕에 대한 질문에 대해서는 ‘증가한다’가 글로벌 51%, 미국 55%, 유럽 47%, 일본에서는 39%였다. 또한 내연기관차 투자 의욕에 대해서는 ‘감소’가 글로벌 25%, 미국 17%, 유럽 25%로 응답하며 일본에서는 32%로 높았다.

투자 연구회사 제퍼리(Jefferies)가 유럽연합의 플러그인 하이브리드 전기차 판매량은 2022년에 100만 대를 약간 넘었다고 밝혔다. 2025년까지 거의 비슷한 수준을 유지하고 2030년에는 81만 3,000대로 줄어들고 마지막 해인 2035년에는 70만대로 줄어들 것으로 전망했다.

반면 중국은 2022년 130만 대에서 2025년 600만 대, 2030년에는 거의 800만 대, 2030년에는 780만 대, 2035년에는 860만 대로 증가하리라 전망했다. 동시에 중국은 유럽연합의 배터리 전기차 판매량을 계속 앞지르며 2035년에는 1,240만 대에 달해 유럽연합의 1,180만 대에 비해 훨씬 앞설 것이라고 내다봤다.

중국을 중심으로 플러그인 하이브리드 전기차 판매 증가

플러그인 하이브리드 전기차는 토요타가 적극적으로 시장 확대에 나서고 있다. 토요타는 렉서스를 포함해 2030년까지 전체 판매 1,000만 대 중 800만 대를 전동화 모델로 판매한다는 목표를 설정하고 있다. 그중 배터리 전기차는 350만 대다. 이 목표대로 간다면 전체적으로 토요타가 가장 빠른 속도로 탄소중립의 길을 갈 수 있다고 보고 있다. 그래서 5세대 프리우스와 함께 RAV4도 이차 전지의 용량을 18.1kWh로 기존보다 두 배 이상으로 해 EV 모드의 주행거리를 늘렸다.

플러그인 하이브리드 전기차는 초기 등장 시에는 이차 전지의 축전 용량이 10kWh 이하였으나 최근에는 그 두 배인 20kWh 전후에 달하며 EV모드 주행거리도 80km에 달하고 있다.

그런데 최근에는 중국 자동차회사들이 플러그인 하이브리드 전기차에 적극적으로 나서고 있다.

인사이드 EV에 따르면 중국 시장의 플러그인 하이브리드 전기차는 2018년부터 2020년까지는 연간 20만 대 전후였는데 2022년에는 140만 대가 판매됐으며 시장 점유율은 8%였다.

유럽 시장의 데이터도 주목할 만하다. 유럽 시장에서 2017년부터 2022년까지 5년 동안 신차 판매에서 하이브리드 전기차의 비율이 29.2 % 포인트 증가했다. 그에 비해 배터리 전기차 판매는 10.6% 증가에 그쳤다. 다른 말로 표현하면 전기차 전환을 추진하고 있지만 실제로는 하이브리드 전기차로의 전환이 진행되고 있다는 것이다.

물론 그 역시 다시 살펴보아야 한다. 유럽에서 하이브리드 전기차는 주로 플러그인 하이브리드 전기차를 말한다. 유럽 자동차회사들은 토요타 등 일본 메이커들의 하이브리드 전기차보다는 플러그인 하이브리드 전기차와 마일드 하이브리드 전기차에 더 큰 비중을 두고 있다. 모두 다 엔진과 모터를 동력원으로 가지고 있다.

유럽 시장 배터리 전기차의 점유율은 2017년 1.5%에서 2022년 12.1%로 증가했다. 그러나 하이브리드 전기차는 2017년 2.8%에 불과했으나 2022년에는 32.0%로 급증했다. 베스트셀러 자동차 3대 중 1대는 하이브리드 전기차인 셈이다. 배터리 전기차에 높은 보조금이 지원된다는 점을 고려할 때 전기차로의 전환은 적어도 지난 5년 동안 유럽이 기대하는 것만큼 발생하지 않았다고 볼 수 있다.

그런 한편으로 2023년 4월에 개최된 유럽의 대표적인 파워트레인 국제회의 제44회 빈 모터 심포지엄에서 메르세데스 벤츠는 앞으로 플러그인 하이브리 전기차를 줄여 갈 것이라고 밝혀 시선을 끌었다. 다만 유럽 전체로서는 탄소 중립 달성을 향해 배터리 전기차뿐만 아니라 모든 파워 트레인 기술이 필요하다는 인식이 커지고 있다는 의견도 대두됐다.

특이한 점은 중국 시장에 진출한 글로벌 플레이어들은 배터리 전기차에 집중적으로 투자하고 있는데, 반해 중국의 BYD와 길리자동차, 장청자동차 등은 플러그인 하이브리드 전기차 라인업을 늘리고 있다.

플러그인 하이브리드 전기차는 배터리 전기차에 비해 긴 주행거리와 충전 인프라에 대한 걱정이 없다는 점, 그리고 상대적으로 낮은 가격 때문에 중국 시장에서 인기가 높아지고 있다. 중국은 전동화차의 세계 최대 시장이다. 중국자동차제조자협회에 따르면 2022년 전기차와 플러그인 하이브리드는 689만 대가 팔려 전년 동기 대비 93.4% 증가했다. 이 수치는 올해 말까지 900만 대에 이를 것으로 예상된다.

중국자동차제조자협회의 통계에 따르면 2023년 1월 플러그인 하이브리드 전기차는 전년 동기 대비 42.5% 증가한 12만 1,000대가 팔렸다. 같은 달 전기차 판매량은 28만 7,000대로 전년 동기 대비 18.2% 감소했다.

중국에서 가장 큰 전기차 업체인 BYD의 경우 2022년 신에너지차 판매 대수는 전년 대비 208.64% 증가한 186만 3,494대였다. 그중 배터리 전기차 92만 5,782대, 플러그인 하이브리드 전기차 94만 6,239대로 플러그인 하이브리드 전기차가 더 많았다. 상용차는 6,115대가 팔렸다.

이에 대해 신에너지차에 대한 정부 보조금 중단과 함께 배터리 전기차의 가격이 인상되어 이는 플러그인 하이브리드 전기차로 소비자들의 발길을 돌리게 하고 있다는 분석이 등장하고 있다.

길리자동차, 장청자동차, 그리고 BYD

중국 장청자동차의 SUV 전문 브랜드 하발이 2023년 2월 첫 번째 플러그인 하이브리드 전기차 다르고(Dargo)를 출시했다. 오프로드 모델로 중국 내에서 빅독으로 알려진 2세대 다르고는 하발 독(Dog) 시리즈의 첫 번째 전동화 모델이다.

1.5리터 터보차저 가솔린 엔진과 2단 전용 하이브리드 변속기를 조합한 두 가지 베리에이션으로 제공된다. 연비는 5.92리터/100km이며 전체 주행거리는 1,000km 이상이다.

같은 회사의 프리미엄 SUV 브랜드인 웨이(Wey)도 지난 4월 커피 테마 라인업 메뉴에 플래그십 란샨과 블루 마운틴이라는 새로운 하이브리드 모델을 추가했다.

웨이7의 블루마운틴 SUV는 브랜드의 전용 하이브리드 기술과 커피 파일럿 2.5라는 최신 주행 지원 시스템을 특징으로 하는 두 가지 변형으로 제공된다. 1.5리터 터보차저 엔진이 포함된 DHT 기술을 통해 란샨 SUV는 180km의 전기 주행거리로 전체 주행거리는 1,200km 이상에 달한다.

체리자동차도 4월 전동화 전략을 발표했다. 올해 하이브리드 전기차와 배터리 전기차를 위한 플랫폼과 배터리 및 자체 운영체제를 포함한 수많은 첨단 기술을 출시할 것이라고 밝혔다. 체리자동차는 하이엔드 브랜드 익시드의 스테라라는 신에너지차(전동화차) 제품 라인업을 공개했다. 세단에서 SUV 및 MPV에 이르는 모델을 포괄하는 이 모델은 배터리 전기차 버전과 항속거리 연장형 하이브리드 버전 모두를 라인업한다.

또한 3세대 하이브리드 기술도 공개했다. 1.5리터 터보차저 엔진을 바탕으로 2023년부터 2024년까지 최소 20개 모델을 출시할 계획이라고 밝혔다.

중국 자동차업체 중 플러그인 하이브리드 전기차에 가장 큰 비중을 두고 있는 업체는 BYD와 장청자동차 등이다. 이 회사들은 고효율 엔진 개발에 많은 자원을 할당하고 있다.

이유로는 중국 전체에서 신에너지차 시장은 빠른 속도로 확대되고 있지만, 그중 배터리 전기차만으로는 이익을 내기 어려워 경영을 압박하고 있기 때문이라고 한다. 특히 희귀 금속 등 자재 상승과 과당 경쟁으로 각 사의 차량 판매 대수가 분산된 것이 크다.

2022년 12월 말 중국 정부의 NEV에 대한 보조금이 종료된 것도 영향을 미쳤다고 분석한다. 그 영향으로 2023년에 들어, 보조금이 큰 배터리 전기차보다 본체 가격이 싼 플러그인 하이브리드 전기차의 판매 대수가 증가하고 있다. 배터리 전기차의 판매 부진으로 미국 테슬라를 비롯한 각 사가 가격 인하 경쟁에 돌입하고 있어 기업 체력이 저하되는 요인이 되는 것도 배경이다.

BEV 보조금 폐지로 인한 현실적인 문제로 PHEV 개발

그렇다면 2022년 전 세계 배터리 전기차 판매의 63.3%를 장악했던 중국 자동차회사들은 어떤 스탠스를 하고 있을까?

우선은 규모의 경제를 어느 정도 충족한 업체들과 그렇지 못한 소규모의 스타트업들 사이에는 적지 않은 괴리가 있다. BYD나 길리자동차, 장청자동차 등은 배터리 전기차는 물론이고 플러그인 하이브리드 전기차, 그리고 항속거리 연장형 전기차도 개발하고 있다. 별도로 내연기관 엔진의 개발이 가능한 이들과는 달리 스타트업들은 여의치가 않다.

사용자의 입장에서 보면 보조금이 없어지면 배터리 전기차의 가격 우위성은 떨어진다. 그래서 중국 메이커들이 플러그인 하이브리드 전기차도 개발하고 있다. 그 핵심 기술이 전동차에 최적으로 특화된 고효율 엔진이다. 유럽 자동차 업계에서는 이 엔진을 DHE(Dedicated Hybrid Engine)라고 한다.

중국 자동차회사들의 내연기관 엔진 개발 상황에 대한 자료는 거의 없다. 이에 대해 닛케이 오토모티브가 중국 장청자동차와 길리자동차에서 고효율 엔진 개발에 참여했던 시마자키 유이치씨의 인터뷰를 소개하고 있다.

그 내용의 핵심은 길리자동차는 지난 5~6년 동안 하이브리드 전용 내연기관 엔진 개발을 강화해 왔다는 것이다. 이를 위해 독일, 일본, 한국 및 기타 국가에서 많은 숙련된 엔진 엔지니어를 고용했다고 한다. 특히 길리자동차는 많은 독일 엔지니어를 고용했으며 독일의 주요 엔지니어링 회사인 FEV에 위탁 엔진에 대한 많은 연구도 수행했다고 그는 말하고 있다.

특히 길리자동차는 자회사인 볼보의 엔진 설계에 의존했던 것에서 한 단계 전진해 고효율 엔진을 탑재한 많은 전동화차를 선보일 것이라고 한다.

길리자동차는 2021년 르노그룹과 하이브리드 전기차와 플러그인 하이브리드 전기차 개발을 위한 합작회사를 설립하는 등 파트너십을 통한 역량 강화에 중점을 두고 있는 것이 특징이다. 르노와 길리자동차의 기술과 자본제휴를 통해 르노코라이의 생산역량을 이용한다는 것도 결국은 투자 비용 부담을 분산해 시너지효과를 노리는 국제 분업의 일환이다. 특히 이들을 뒷받침할 볼보의 기술력을 배경으로 개발한 전기차 전용 플랫폼을 개발해 그룹 내 9개 브랜드 간의 아키텍처를 공유하고 다른 자동차회사에도 공급하겠다고 천명하고 나섰다. 길리의 이런 세 확장의 배경에는 볼보의 인수를 통해 일거에 기술력을 세계적인 수준으로 끌어올렸다는 자신감이 있다.

그리고 2022년 11월에는 하이브리드 전기차용 고효율 엔진에서 획기적인 발전을 이루었다고 발표했다. 그중에는 기계적 압축비 13:1의 밀러 사이클을 사용하여 순 최대 열효율 43.3%를 달성한 플러그인 하이브리드 전기차 전용 엔진도 있다.

2022년 3월 1일 내연기관 모델을 단종한 BYD도 독자적인 플러그인 하이브리드 기술 ‘DM-i’를 4세대까지 진화시켜 엔진차와 동등한 저렴한 플러그인 하이브리드 전기차를 완성했다. 물론 길리자동차처럼 유럽 등에서 엔지니어들을 영입해서 이룩한 것이다. BYD는 2022년 이차 전지 생산량에서 CATL과 LG 에너지솔루션에 이어 세계 3위를 차지했다. 그 배경에는 수명이 긴 저비용의 LFP 블레이드 배터리가 있다. BYD는 앞으로 모든 전기차에 이 LFP 전지를 탑재할 계획이다. 세계에서 유일하게 배터리 셀과 전기차를 생산하는 BYD는 워렌 버핏의 지분이 줄고 있는 것과 관계 없이 주가가 갈수록 상승하고 있다.

이들이 플러그인 하이브리드 전기차에도 공을 들이는 것은 배터리 탑재 용량이 배터리 전기차의 1/4 정도에 불과해 가격 억제가 가능하고 항속거리와 충전 인프라 걱정도 적다는 점 등을 고려한 것으로 해석된다.

길리자동차와 장청자동차, BYD의 이런 움직임이 물론 주류는 아니겠지만 당장에 전기차 시장의 증가율이 낮아질 것이라는 전망과 더불어 수익성이 우선인 완성차회사들에게는 피할 수 없는 상황인 것은 분명해 보인다.

[인사이트] 배터리 전기차와 플러그인 하이브리드 전기차의 전쟁 (2)