EV 붐이 자동차 공급망 재편: 리튬 부족 대응 전략

글로벌 전기차(EV) 시장은 2027년까지 8,028억 1천만 달러 규모에 도달할 것으로 예상되며, 연평균 성장률(CAGR) 22.6%를 기록할 전망입니다(Allied Market Research). 소비자들의 EV 관심이 지속적으로 커짐에 따라, 업계는 단기적으로 이 차량을 구동하는 데 필요한 천연 자원 부족에 직면해 있습니다. EV 생산에 필요한 비재생 자원 중 최우선은 리튬입니다. 이는 약 8년 후 교체가 필요한 이 차량의 배터리를 구동하는 필수 구성요소입니다. 리튬 경쟁은 치열하며, EV 제조사들은 향후 광물 획득과 관리를 계획해야 합니다.

해법은 윤리적 조달, 재활용, 재사용, 하류 제품으로의 재목적화, 효율성 개선 등 다각적 접근입니다. 배터리 주행거리와 모터 효율 증대는 각 EV의 사용 기간을 연장하고, 결국 기업이 하드웨어 제조에서 소프트웨어 중심으로 전환할 수 있게 할 것입니다.

EV에서 주요 구성요소는 배터리 팩과 모터로, 차량 비용의 약 70%를 차지합니다. 배터리 팩과 모터 효율 증대는 비용 절감과 주행거리 연장으로 직결됩니다. 배터리 팩은 원자재의 제한된 공급과 지리적 제약 때문에 차량에서 가장 비싼 부품입니다.

한정된 리튬

다른 귀금속과 마찬가지로 리튬은 한정된 자원이지만, EV나 하이브리드 차량, 배터리 구동 주택에 대한 관심이 증가함에 따라 리튬 경쟁과 가격이 급등할 것입니다. 현재 리튬은 전 세계 여러 곳에서 채굴되며, 이는 경제적, 정치적, 공급망적 함의를 가집니다. 전 세계 EV 예상 수요와 전 세계적으로 설정된 가솔린 차량 감축 기후 목표를 바탕으로, 세계은행은 2050년까지 이 목표를 달성하기 위해 5배 더 많은 리튬이 필요할 것으로 추정합니다.

수요 증가로 단기적으로 리튬 부족이 발생할 가능성이 높으며, 이는 생산 비용 상승과 공급 부족으로 이어져 소비자에게 더 높은 비용을 전가할 것입니다. 또한 리튬 조달의 윤리성도 EV 고객에게 중요합니다. 많은 광산이 아프리카 콩고 지역에 위치해 아동 노동과 분쟁 우려가 있어 EV 시장에서 조달이 불가능해지고 있습니다.

아르헨티나와 캐나다에도 추가 광산이 있지만, 테슬라(Tesla Inc.)를 포함한 일부 EV 제조사들은 자체 광산 매입을 통해 지속적인 광물 공급원을 확보하고 자재 조달의 불투명성을 제거하려 합니다.

똑똑한 계획은 광산 매입에서 그치지 않고, 블록체인 기반 스마트 계약 생성으로 이어집니다. 이 계약은 교란 발생 시 공급 경로를 전환합니다. 예를 들어 큰 폭풍이 한 광산에서의 출하에 영향을 미치면, 스마트 계약이 장애 광산에서 다른 광산으로 조달을 전환해 놓친 공급분을 메우고 교란을 제거합니다.

소비 절감

기업이 리튬의 변덕스러운 공급망으로부터 스스로를 보호하는 또 다른 방법은 단순히 덜 사용하는 것입니다. EV 기업들은 제조 리튬 소재를 탐구하고 있습니다. 베이 지역에서 리튬을 실험실에서 합성하고 배터리를 점점 더 효율적으로 만드는 초기 단계 R&D가 진행 중입니다. 목표는 현재 관행 대비 필요 자재를 10%로 줄이는 것입니다. 유명한 양자 규모 배터리는 교체 전 100만 마일 주행이 가능할 것입니다. 이러한 혁신 각각은 천연 자원에서 추출되는 리튬 양을 크게 줄이고, 공급망 복잡성도 더욱 줄일 것입니다.

국제 공급망 관리 저널에 따르면, 재활용, 재사용, 재목적화를 통해 리튬의 약 60%를 회수할 수 있습니다. 각 배터리 수명이 현재 8년에서 수백만 대 EV 전반에 걸쳐 수년 더 연장된다면, 에너지 및 비용 절감은 상당할 것입니다.

배터리 효율이 특정 킬로와트/중량 비율 이하로 떨어지거나 충전 주기가 너무 길면 EV용으로는 더 이상 유용하지 않습니다. 하지만 배터리는 재프로그래밍하고 재구성해 파워월 용도로 쓸 수 있습니다. 또는 글로벌 시장에 재판매해 인도의 전동 릭샤를 구동하는 등 다른 용도로 활용할 수 있습니다.

제조 효율성은 더 회복탄력적인 공급망과 가치 제안의 전환 등 하류 여러 변화를 가져올 것입니다. 더 효율적인 EV는 비용을 낮추고 이전에는 감당 못하던 더 넓은 고객층에게 제품을 개방할 것입니다. 또한 간소화되고 혁신적인 생산은 긴 공급 라인 의존도를 줄여 복잡성과 교란 취약 공급망 의존을 배제할 것입니다. 테슬라 제조의 90%가 인하우스로 완료되며, 팬데믹 동안 회사의 공급망은 회복탄력 있고 중단되지 않았습니다.

공급 라인이 이동함에 따라 새로운 공급업체가 등장할 것입니다. 배터리 재생에 관여하는 공급업체는 현재 배터리 제조업체와 다를 것입니다.

운전자 니즈도 변할 것이며, 하류 서비스가 EV의 차별화 요소가 될 것입니다. 100만 마일 배터리 EV 구매자는 한동안 새 차나 배터리를 사러 돌아오지 않을 것입니다. 자동차 회사는 업그레이드, 인공지능, 보험 또는 기타 애드온을 자동차와 함께 포함하는 구독 서비스로 전환해야 할 것입니다. 하드웨어에서 소프트웨어로의 전환, 자동차 효율성을 높이는 업데이트 포함. 이런 EV 모델은 딜러십을 없애고 직접 소비자 판매로 이어질 잠재력이 있습니다.

상호의존적 공급망

2018년 JP모건은 EV와 하이브리드가 시장의 30%를 차지할 수 있다고 제안했습니다. EV 생태계 부상은 충전 인프라와 청정 에너지 부문, 상용 차량 변경과 혁신(버스, 장거리 트럭 등)을 위한 상호의존적 공급 라인으로 이어질 것입니다. 진정한 지속가능 에너지 혁명은 EV의 엔드투엔드 라이프사이클(요람에서 무덤까지)이 지속가능할 때만 결과로 나타나며, 이는 전기 그리드(따라서 충전기)가 청정 에너지로 전환될 때 일어납니다. 이는 휘발유 보조 공급 라인을 청정 에너지 자재 공급 라인으로 전환시키는 결과를 낳을 것입니다.

EV 제조사와 병행해 기존 자동차 제조사도 가솔린 엔진을 더 효율적으로 만들고 있습니다. 사실, 가스 수요와 주유소 가격이 떨어지면 가솔린 차량이 소비자에게 더 비용 효율적이 될 티핑 포인트가 올 수 있습니다. EV가 계속 효율성을 높이고 중산층 구매자가 감당할 수 있는 가격대에 가까워지더라도, EV는 여전히 더 비쌀 가능성이 높습니다. 궁극적으로 자동차 제조사는 EV와 가스 차량 둘 다 팔아 최대 시장 점유율을 확보할 때 최선을 다할 것입니다.

가솔린에서 하이브리드 공급 라인으로의 전환은 상당한 변화를 요구합니다. 순수 가스 엔진 자동차 부품 체인에서 하이브리드 부품 체인으로 이동하는 것은 복잡성을 더합니다. 이 전환에는 공급업체 티어 재편과 설계가 포함됩니다. 이렇게 하면 이전에 가스 자동차 부품만 팔던 공급업체가 2차나 3차 공급을 가스 부품 공급업체에서 이제 EV 부품 공급업체로도 확장해야 할 수 있습니다. 인력도 공급망의 일부이며 심각한 차단 요소가 될 수 있음을 명심해야 합니다. 애자일 패러다임 전환을 구현하려면 변화 관리가 필요합니다.

EV가 자동차 시장 점유율을 계속 잠식하며 기존 제조사들이 제품과 공급망을 적응시키도록 밀어붙이고 있습니다. 전통적 제조사들은 길고 심하게 아웃소싱된 공급망을 가져 교란에 더 취약합니다. 게다가 가스 엔진은 최소 향후 20년은 남을 것이며, تلك 기업들은 가솔린 엔진 시장을 유지하면서 새로운 EV와 ICE 시장이 열리면 진입할 수 있도록 하이브리드 생산 라인에 적응해야 합니다. 이는 업스트림 조달과 다운스트림 서비스 측면 모두에서 공급 라인 역학에 영향을 미칠 것입니다. 순수 EV 기업들은 반면 효율적 설계를 위해 차량을 연마해 짧은 공급망을 필요로 합니다. 공급 교란에 따라 이동하는 스마트 계약은 더 기민한 제조를 가능케 합니다. 설계 효율 개선에 대한 지속적 연구 집중은 천연 자원 제한 압력이 가중됨에 따라 EV 기업에 계속 좋은 결과를 줄 것입니다.

아제이 세로히는 테슬라의 스태프 제품 매니저입니다.