자동차 파워 트레인의 전기화

자동차 파워 트레인의 전기화는 부품 산업에도 상당한 영향을 미치는 중요한 트랜드이다. 한 연구기관이 내연기관에서 전기모터로의 전환을 지원하기 위해 이러한 변화를 조사하였다.

울리히 W. 샤마리(Ulrich W. Schamari): 프리랜서 저널리스트

독일 기계 및 설비 엔지니어링 매출에서 자동차산업의 비율은 10%이고, 그 가운데 구동기술 제조사가 상당부분을 차지한다. VDMA는 기존의 드라이브가 전기 이동성으로 전환되면서 기계 제조기업에 어떤 영향을 미치고, 기업들은 이러한 기술 변화에 어떻게 적응해야 하는지를, 연구기관인 FEV Consulting GmbH에 과제를 위탁하였다.

칼 마틴 베클러, „기계 엔지니어링 산업에서 이동성의 변화는 추가적인 부가가치 잠재력이 있습니다.“

VDMA 대표 칼 마틴 베클러는 „변화하는 드라이브 – 자동차 파워 트레인의 전기화와 기계 및 설비 엔지니어링과 부품 산업에 미치는 영향“이라는 세미나에서 연구결과를 다음과 같이 설명하였다. „기계 엔지니어링 산업의 입장에서도 이동성의 변화는 많은 부가가치적 잠재력을 가지고 있습니다. 이동성으로의 전환은 새로운 성장사업이 될 수 있습니다. 걱정은 동기가 되지 못 합니다.“ 기업들은 이러한 변화를 성공적으로 대처하기 위한 시간은 충분하다. 구동기술 제조사들도 사업 모델을 조정할 수 있는 여건이 충분하다. 칼 마틴 베클러는 이런 변화된 상황에서 주저하는 기업들에게 경고하였다. „이번 연구를 통해 전기이동성과 하이브리드가 시장에 확산될 것이라는 것은 분명합니다. 관련 기업들은 지금이라도 이러한 변화에 적극적으로 대처하고 수용해야 합니다,“

기계 엔지니어링 산업은 경쟁에 있어서 결정적인 기술 공급자이다

기계 엔지니어링 산업은 자동차산업에 생산수단을 공급하는 결정적인 공급자이다. 또한 기계 엔지니어링 산업도 자신들의 이동식 작업 기계에 최신 구동기술을 채용하고, 빠르게 방향을 잡아야 한다. VDMA 기술 전문가 하르트무트 라우엔은 다음과 같이 첨언하였다. „우리는 기계 엔지니어링 산업에서 모든 이동성을 생산합니다.“ 연구에 따르면 자동차 시장의 가장 중요한 3곳 유럽, 미국, 중국에서 승용차 부문의 내연기관(하이브리드 엔진 포함) 판매가 감소될 것으로 예상되고 있지만 2030년까지 기존의 엔진 판매는 10% 정도 밖에 떨어지지 않을 것이기 때문에, 기존의 기계 및 설비 제조사와 컴포넌트 제조사도 아직은 중요한 사업이다. 내연기관은 변속기에 대한 효율성을 기반한 구동기술을 통해 결정된다. 더불어 제조기술에 대해 높아지는 요구사항이 기계 엔지니어링 산업에 잠재력을 제공하고 있다.

FEV Consulting의 미하엘 비틀러는 위의 연구를 근거로 소형 승용차의 하이브리드 드라이브에서 플러그인 하이브리드의 전환이 이에 해당된다고 하였다. „플러그인 차량은 기존의 드라이브에 전기이동성을 추가한 것으로 비용이 상당히 증가합니다. 그러나 전기이동성 차량의 경우 배터리를 포함한 드라이브를 내연기관에 비해 경쟁력 있게 제조할 수 있습니다.“

미하엘 비틀러, „순수하게 전기로 구동되는 자동차의 비율이 증가하면서 부가가치가 급격하게 이동하고 있습니다.“

VDMA는 2030년이 되면 순수하게 전기로 구동되는 전기자동차의 비율이 21%에 이를 것으로 예상하였다. „결과적으로 부가가치가 엄청나게 이동하게 됩니다.“(미하엘 비틀러) 전기화는 기존의 드라이브에서 지배적인 개별 제조 프로세스에 막대한 영향을 미치게 된다. 배터리 전기 드라이브에서 생산 부가가치가 평균 64% 줄어들지만 (배터리 셀 생산은 고려하지 않음) 플러그인 하이브리드 드라이브는 가치 창출이 24% 오르게 된다. 이는 플러그인 하이브리드 자동차는 내연기관에 전기 드라이브를 함께 장착하기 때문이다. 생산 프로세스에 집중하면, 하이브리드의 경우 39%를 직접 생산할 수 있다. „우리는 설비 공급자로서 기계 및 설비 제조사의 비율은 중요한 변수입니다.“(미하엘 비틀러) 이 수치는 순수 전기 드라이브의 경우 23%로 줄어든다. 기계 엔지니어링의 입장에서는 전체적인 전개의 예측이 중요하다. 위 연구는 하이브리드 드라이브, 내연기관의 복잡성 그리고 자동차 판매량 증가(특히 중국)로 전체적으로 부가가치에 긍정적인 영향을 미치고 있음을 의미한다.

역동적인 이동성 변화

VDMA 연구에 따르면 2030년까지 승용차 드라이브 부문의 연간 부가가치 성장률은 1.7%이다. 이는 유럽, 미국, 중국 3개 시장을 조합한 것으로, 여기에는 배터리 셀 생산을 고려하지 않은 것이다. 배터리 셀은 기계 및 설비 엔지니어링에 추가적인 부가가치 잠재력을 제공하고, 변속기 부문에서 약간의 상승 요인이 있다. „특히 유럽은 수동 변속기가 자동 변속기로 바뀌는 추세에서 변속기 부문의 상승 요인이 있습니다.“ 기존의 드라이브 컴포넌트, 즉 내연기관과 관련하여 생산 프로세스에서 거의 변동이 없지만 순수한 배터리 셀 생산은 크게 성장하고 있다. 위 연구에서 확인된 바와 같이, 이동성으로의 전환은 높은 역동성을 수반한다.

새로 개발된 모니터링 시스템인 ZEV(Zero Emission Vehicle Index)은 이렇게 불안정한 환경에서 기계 및 설비 엔지니어링에 방향성을 제공한다. VDMA 경영진인 하르트무트 라우엔은 다음과 같이 강조하였다. „우리는 ZEV 인덱스로 기업들에게 투명성을 높이고 기획의 기초를 개시하는 도구를 제공합니다.“ 유럽의 경우 2024년이 되면 내연기관 자동차와 전기 자동차가 동일한 매력을 갖게 될 것이다. 중요한 것은 폭넓은 모델 라인, 현실적인 주행 거리 그리고 충전 인프라의 확충이다. 중국은 유럽보다 2 ~ 3년 빠르게 내연기관 자동차와 전기 자동차가 동일한 시장규모를 갖추게 될 것이지만 미국은 이보다 4년 정도 느리게 형성될 것으로 예상된다.