[K-배터리 도전 직면] 완성차 배터리 개발, 특허·인재 고민…수율 안정도 걸림돌

현대차 '싼타페 하이브리드'는 처음으로 현대차가 자체 설계한 배터리가 들어간 차종이다. [사진=현대자동차]

중국 비야디(BYD)는 설립 이후부터 전기차와 배터리 동시 제조라는 전략을 고수해 왔다. 그 결과 자사 전기차 모델에 최적화된 배터리를 저렴하게 생산·탑재해 차량 가격을 낮추는 식으로 시장 점유율을 확대했다. 비야디는 CATL에 이은 세계 2위 배터리 제조사이기도 하다. 전기차 시장에 뛰어든 글로벌 주요 완성차 업체들이 지향하는 전략이다. 

너도나도 배터리 내재화에 나서고 기존 배터리 업계가 오랜 기간 축적한 특허·인재 등 연구개발(R&D) 역량을 단기간에 따라잡기는 쉽지 않다는 게 문제다. 개발 후 양산에 나서더라도 생산라인 구축과 수율(완성품 비율) 안정에 긴 시간과 막대한 비용이 들어간다는 점 역시 걸림돌로 꼽힌다. 

13일 관련 업계에 따르면 현대차는 2026년 12월 경기 안성에 배터리 R&D 시설을 준공하고 2028~2029년 양산 라인도 가동할 예정이다. 폭스바겐과 제너럴모터스(GM), 도요타 등도 배터리 기업을 자회사에 편입하거나 R&D 센터와 생산 공장 건립을 추진하는 등 배터리 내재화 전략에 속도를 내고 있다. 

독자 개발한 배터리를 쓰면 구매 비용을 줄이고 각종 공급망 리스크도 완화할 수 있다. 차량 안정성이 제고되고 외부 배터리 제품에 영향을 받지 않는 디자인 설계도 가능하다. 

다만 실제 배터리 내재화까지는 넘어야 할 산이 많다. 기술 개발 과정에서 배터리 업계가 선점한 특허를 침해할 우려가 대표적이다. LG에너지솔루션 등 배터리 업체들은 자사 특허 침해 시 강경한 대응에 나서겠다고 공언한 상태다.

R&D나 생산 관리 인력 확보도 녹록지 않다. 자동차산업인적자원개발위원회 최근 보고서에 따르면 국내 미래차 산업에서 인력이 가장 부족한 분야는 배터리관리시스템(BMS) 하드웨어·소프트웨어다. 보고서는 "관련 인력 부족 심화로 배터리 효율성·안정성을 위한 R&D 인력 확보가 필요하다"고 언급했다. 

양산에 이르기까지 투입해야 할 비용 부담은 천문학적이다. 통상 배터리 공장 구축 비용은 기가와트시(GWh)당 1억 달러(약 1450억원) 이상이다. 최근 원자재 가격 상승과 고환율, 공급망 불안 등으로 라인 구축 비용은 계속 늘어나는 추세다. 수율 관리도 녹록지 않다. 안정적인 배터리 생산을 위해서는 90% 이상 수율이 요구되는데 통상 신규 배터리 제조사들은 수율 안정화에 수년이 걸린다. 완성차 업체 중 자체 배터리 생산에 돌입한 테슬라도 수율이 40% 남짓에 불과한 것으로 알려져 있다.

자동차 분야 교수는 "완성차 기업은 필요한 사양을 충족하면서도 저렴한 배터리를 공급받고 싶겠지만 배터리 업체도 각자 양산 공정이 있으니 무조건 맞춰주기 어렵다"며 "비야디나 테슬라 등이 독자 기술을 축적하고 협력사 생태계까지 구축해 직접 배터리 양산에 나서는 이유"라고 말했다.

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