중국은 어떻게 전기차 배터리 세계 선두국이 됐나

배터리 강국의 부상

2005년 중국에는 전기차용 배터리를 공급하는 제조업체가 두 곳 있었다. 오늘날 중국은 전 세계에서 사용되는 리튬이온 셀의 4분의 3 이상을 생산한다. 거의 제로에 가까운 수준에서 지배적 위치로 도약한 것은 우연이 아니었다. 초기 공공 투자와 소비자 인센티브, 수십 곳의 민간·국영 기업 간 치열한 경쟁이 어우러진 장기 전략의 결과였다. 2008년 베이징 올림픽 당시 시내버스에 리튬이온 배터리 팩이 장착돼 운행된 것은 전기차에 대한 국가적 승부수를 보여주는 상징적인 순간이었다. 기술을 처음 개발하고 초기 시장을 이끈 곳은 다른 나라들이었다. 중국은 더 빠르고 저렴하게 규모를 키우기로 했다.

현재 이 분야를 대표하는 기업은 두 곳이다. CATL(Contemporary Amperex Technology Limited)과 BYD다. CATL은 2017년 세계 배터리 공급업체 순위에서 1위에 올랐고, BYD는 배터리와 자동차를 한 지붕 아래서 생산하는 사업 구조를 갖췄다. 두 회사 모두 제조 기술을 고도화하고 소재·장비 공급업체와 긴밀한 관계를 구축했으며, 연구실의 아이디어를 신속히 대량 생산으로 옮기는 방법을 익혔다. 그 결과 생산능력을 빠르게 늘리고 일관된 품질을 유지하면서 해마다 비용을 낮출 수 있는 체계가 만들어졌다.

중국이 이 길을 택한 배경

정책 입안자들은 이르면 2001년부터 내연기관차를 따라잡기보다 배터리 전기차로 도약하는 편이 더 현명하다고 판단했다. 이들은 신에너지차와 충전식 배터리를 국가 계획에 포함했다. 글로벌 금융위기 이후 경기 부양 자금과 지방자치단체 사업이 대중교통과 택시 분야의 시범 도입을 가속했다. ‘10개 도시 1,000대 차량’ 프로그램은 주요 도시권의 초기 수요를 만들었다. 대도시들은 전기차 구매자에게 번호판을 더 쉽게 발급해, 여전히 휘발유차 구매를 망설이게 하는 긴 대기 기간을 줄였다.

소비자 현금 보조금과 세제 혜택은 2009년 시작돼 10년 넘게 이어졌다. 공공 자금은 충전망 구축에도 투입됐다. 지방정부는 BYD 같은 기업과 협력해 버스와 업무용 차량을 전기차로 전환했다. 이런 조치는 공장들이 경험을 쌓을 수 있도록 안정적인 주문을 보장했다. 이후 테슬라는 미국 밖 첫 공장 부지로 상하이를 선택했다. 이곳은 대규모 수출 거점이자 배터리 팩 제조업체와 부품업체를 포함한 공급업체들의 훈련장이 됐다.

중요한 것은 베이징이 국내 공급업체에 유리하도록 시장을 설계했다는 점이다. 2015년 도입되고 2016년 강화된 국가 보조금 규정에 따라, 승인받지 않은 외국 브랜드의 배터리를 사용하는 차량은 지원 대상에서 제외됐다. 인센티브를 받으려는 자동차 제조업체는 국내 업체의 배터리 셀을 조달해야 했다. 이로써 소수의 현지 대표 기업에 사업이 집중되고 빠른 생산능력 확대가 촉진됐다. 정책은 결국 완화됐지만, 그때는 이미 중국 업체들이 풍부한 경험과 글로벌 차원의 비용 우위를 확보한 뒤였다.

정책에서 공장·인재·비용 절감으로

배터리 제조에서는 기술만큼이나 생산 경험이 비용을 낮춘다. 여러 시장의 데이터를 보면 공급업체의 누적 생산량이 두 배가 될 때마다 단위 비용은 약 9% 감소한다. 수년간 급속한 생산 확대가 이어지는 동안 경험을 통한 학습은 배터리 가격 하락분의 약 40%를 차지한 것으로 추산된다. 이는 업계 전반의 발전이나 단순한 규모의 경제가 가져온 효과를 웃도는 수준이다. 소비자 보조금과 차량단위 조달은 이런 효과를 더욱 키웠다. 판매량이 늘면 생산 경험이 쌓이고, 이는 다시 비용을 낮추고 수요를 늘리는 선순환으로 이어졌기 때문이다.

중국은 인재 양성에도 투자했다. 대학들은 전기화학과 재료과학 전문 과정을 개설했다. 현재 중국은 매년 대규모 배터리 엔지니어와 기술 인력을 배출한다. 기업들은 대형 공장에 필요한 인력을 신속히 충원하고 숙련된 인력으로 여러 교대조를 운영할 수 있다. 셀 제조업체와 함께 분리막·전해질부터 장비 제조업체까지 아우르는 광범위한 공급업체 네트워크도 성장했다. 이런 생태계는 개발 주기를 단축하고 수율을 높였다.

투입된 자금 규모도 컸다. 지난 10년간 전기차와 배터리에 대한 공공 지원은 2,000억 달러를 넘어섰다. 보조금에는 주행거리와 에너지 밀도, 안전성에 관한 기술 요건이 붙어 빠른 성능 개선을 유도했다. 자동차 제조업체들은 크레딧을 얻으려면 전기차 모델을 생산·판매해야 했다. 산업 기반을 구축하는 중요한 시기에 시행된 현지 조달 규정은 혜택 대부분이 국내에 남도록 했다. 이 조치들이 맞물리면서 보호된 내수시장은 글로벌 주도권을 향한 발판이 됐다.

시장을 바꾼 기술 선택

규모만큼 기술 전략도 중요했다. 중국 업체들은 대중형 승용차와 버스용으로 리튬인산철 배터리 기술에 집중했다. LFP 셀은 값싼 철과 인산염을 사용하고, 해외에 공급망이 집중된 코발트와 니켈 대부분을 피할 수 있으며, 안전성도 뛰어나다. 초기 제품은 에너지 밀도가 낮아 주행거리에 한계가 있었다. 하지만 소재와 패키징, 생산 기술을 꾸준히 개선해 비용 우위를 유지하면서 성능을 끌어올렸고, 대량 판매를 겨냥한 가격대의 차량에 적합한 배터리를 만들었다.

LFP와 NMC, 그리고 BYD의 블레이드 배터리

니켈·망간·코발트(NMC) 셀은 여전히 장거리 주행차와 고급차 다수에 쓰이며, 일본과 한국은 이 화학 조성 분야에서 강력한 제품군을 구축했다. 대량 생산을 겨냥한 업체들에는 LFP가 기본 선택지로 자리 잡았다. BYD는 공간과 무게를 줄이기 위해 큰 셀을 팩 안에 촘촘히 배치하는 블레이드 형태의 셀을 선보였다. 제조업체들은 모듈 기반 팩에서 셀투팩(Cell-to-Pack), 나아가 셀을 차량 구조에 직접 장착하는 셀투섀시(Cell-to-Chassis) 설계로 옮겨가기도 했다. 이런 변화는 부품 수를 줄이고 조립을 간소화해 비용을 낮췄다.

급속 충전 경쟁

기업들은 배터리 수명을 희생하지 않고 충전 속도를 높이기 위한 경쟁도 벌이고 있다. 최신 세대 CATL 선싱(Shenxing)은 고출력 충전기로 몇 분 만에 수백 킬로미터의 주행거리를 확보할 수 있다고 내세우며, 경쟁사들도 비슷한 성능 향상을 발표하고 있다. 음극 소재와 전해질 조성, 열 관리 기술의 개선으로 추운 기후에서도 LFP의 활용도가 높아지고 있다. 제조 방식과 도입 속도에서는 서방 경쟁사와의 기술 격차가 벌어졌다.

생산 규모와 공급망 장악

중국은 배터리 화학 기술을 넘어 핵심 원료의 공급망도 장악했다. 여러 추산에 따르면 중국은 배터리에 들어가는 리튬의 약 70%를 가공하며, 음극재용 흑연 가공에서는 90%가 넘는 생산능력을 차지해 압도적인 우위를 보인다. LFP 생산능력에서도 압도적인 비중을 차지한다. 배터리 셀 제조능력 역시 중국에 집중돼 세계 전체의 5분의 4를 넘는다. 원광 채굴의 상당 부분은 해외에서 이뤄지지만, 중국 기업들은 채굴부터 정제, 부품 제조, 최종 팩 조립까지 이어지는 공급망에 자금을 대고 직접 운영한다.

이런 영향력은 빠른 생산과 철저한 비용 관리로 이어진다. 대표 공장에서는 약 1초 만에 셀 하나를 생산하고 몇 분 안에 배터리 팩을 조립할 수 있다. 높은 가동률은 막대한 생산량에 고정비를 분산한다. BYD는 한 그룹 안에서 광산과 소재, 셀, 차량을 통합하고, CATL은 중국 브랜드와 해외 자동차 제조업체 모두에 제품을 공급한다. 수직 계열화는 운송비를 낮추고 지연을 줄인다. 또한 수요가 변동할 때 자동차용과 고정형 에너지저장장치용 생산량을 유연하게 조정할 수 있다.

글로벌 파급 효과와 새로운 배터리 지정학

산업의 변화는 세계적인 흐름이 됐다. 중국 배터리 제조업체들은 이제 전 세계 주요 자동차 제조업체에 제품을 공급하거나 이들과 협력한다. CATL 배터리 팩은 테슬라와 BMW, 메르세데스-벤츠, 폭스바겐, 다수의 중국 브랜드 차량에 탑재된다. BYD는 자사 차량에 집중하면서 제3자 대상 배터리 사업도 키우고 있다. 중국 내 경쟁이 가격을 끌어내리면서 중국산 전기차 수출이 급증했고, 유럽이 점점 더 많은 물량을 받아들이고 있다. 비교적 개방적인 시장을 유지하는 영국은 주요 진출 거점이 됐다.

무역 정책은 이런 확장을 재편하고 있다. 미국은 배터리와 소재, 일부 차량에 관세를 인상하고 세액공제에서 중국산 부품 사용을 제한하는 규정을 마련했다. 유럽연합(EU)은 보조금 문제를 놓고 무역 조치에 착수했으며, 중국 기업들이 역내 시장에 공급할 현지 공장을 짓도록 유도하고 있다. 중국 기업들은 위험을 관리하고 현지 규정에 맞추며 고객과 가까운 곳에 자리 잡기 위해 여러 유럽 국가에 공장 투자를 진행 중이다. 동시에 중국 밖의 자동차 제조업체들은 소재 조달처를 다변화하고 금속 재활용을 늘리려 하고 있다.

베이징은 핵심 노하우에 대한 통제를 강화했다. 2025년 중반 도입된 새로운 수출 허가 규정은 LFP 배터리 제조와 리튬 정제에 필요한 핵심 기술 몇 가지를 대상으로 했다. 이런 기술을 해외로 이전하려면 이제 정부 승인을 받아야 한다. 이는 희토류 자석에 대한 앞선 조치에 뒤이은 것이다. 허가 요건은 중국산 장비나 공정을 사용할 계획이었던 해외 사업에 불확실성을 더한다. 중국의 설계 노하우를 활용해 LFP 배터리를 생산할 예정인 미시간주 포드 공장은 새롭게 우려가 제기되는 대표적인 사례다.

경쟁국은 현행 리튬이온 기술에서 따라잡을 수 있을까

현재의 리튬이온 기술을 놓고 정면으로 경쟁하기는 어렵다. 중국은 낮은 비용 구조와 긴밀한 공급업체 네트워크, 풍부한 경험을 바탕으로 우위를 점하고 있으며, 다른 나라가 이를 재현하려면 막대한 비용이 든다. 보조금으로 이를 따라잡으려면 매우 큰 규모의 지출을 장기간 이어가야 한다. 미국과 유럽, 일본, 한국은 현지 생산능력을 키우기 위해 투자하고 있지만, 단기적으로는 생산량 상당 부분이 여전히 아시아산 장비와 소재, 엔지니어링 인력에 의존한다.

일부 경쟁국은 전략을 재조정하고 있다. 프리미엄 차량용 고니켈 셀에 집중해온 한국의 선도 기업들은 대중형 모델을 겨냥해 LFP 생산을 늘리고 있다. 하지만 수율과 생산 규모, 소재 비용 측면에서는 여전히 중국 공장들이 유리하다. 중국 밖 공장들은 전기차 판매가 둔화한 시기에 낮은 가동률로 어려움을 겪었다. 많은 서방 자동차 제조업체는 배터리 전문업체와 합작사를 세우고, 자동차 공장 인근에 조립 시설을 두며, 리튬과 니켈을 장기 계약으로 확보하고 있다. 이런 조치들은 격차를 좁히지만, 경험 축적에 따른 이점은 여전히 크다.

차세대 배터리의 역할

획기적인 배터리 화학 기술은 새로운 경쟁의 장을 열 수 있다. 리튬 금속 음극을 사용하는 전고체 배터리는 무게당 에너지 밀도 향상과 안전성 개선, 급속 충전을 약속한다. 나트륨이온 셀은 비용을 낮추고 희소 광물 의존도를 줄일 수 있어 매력적이다. 중국과 미국, 유럽, 일본의 여러 기업이 작동하는 시제품과 소규모 생산 라인을 갖췄다. 어려운 과제는 생산 규모를 키우는 일이다. 새로운 화학 조성을 도입하면 소재와 제조 장비를 바꾸고 안전 절차를 갱신해야 하는 경우가 많다. 이에 따라 비용이 오르고 높은 수율의 대량 생산에 도달하는 데 더 오랜 시간이 걸린다.

정책 선택도 경쟁의 향방을 바꿀 수 있다. 연구에 대한 직접 지원, 시범·실증 공장 자금 지원, 첫 상용 생산라인에 대한 맞춤형 인센티브는 실험실의 성과를 경쟁력 있는 공장으로 연결하는 데 도움이 된다. 전력망 저장장치와 버스, 방위 시스템 등에 대한 공공기관의 전략적 조달은 초기 수요를 창출할 수 있다. 많은 분석가는 이런 조치가 이미 확립된 리튬이온 화학 기술에서 중국을 생산 규모로 따라잡으려는 것보다 자원을 더 효율적으로 쓰는 방법이라고 본다. 중국도 이 새로운 분야에서 경쟁할 것이므로 과학적 진보만큼이나 아이디어를 공장으로 옮기는 속도가 중요하다.

자동차 제조업체와 소비자에게 미치는 영향

전 세계 구매자들은 변화를 체감하고 있다. 배터리 가격이 떨어지면서 여러 시장에서 전기차, 특히 LFP를 사용하는 모델의 가격이 더 저렴해졌다. 안전성도 높아졌고 급속 충전 속도는 계속 빨라지고 있다. 모듈을 없애고 셀을 차량 바닥에 통합하는 팩 설계는 실내 공간을 넓혀준다. 중국산 배터리를 탑재한 브랜드가 늘었고, 새로 진입한 업체들은 오랜 역사를 지닌 자동차 제조업체에 비용 절감과 사업 속도 향상을 압박하고 있다.

자동차 제조업체들도 대응에 나섰다. 많은 업체가 셀투팩 또는 셀투바디(Cell-to-Body) 구조를 중심으로 차량 플랫폼을 설계하고 있다. 가격 충격을 줄이기 위해 소재 공급업체와 재활용 업체와의 협력도 강화하고 있다. 일부는 공급을 확보하고 지식재산을 보호하기 위해 배터리 기업을 인수하거나 투자한다. 무역 규정과 수출 통제는 기업 간 협력 관계를 좌우할 것이다. 운전자에게는 더 낮은 가격에 더 많은 선택지가 생기지만, 정책과 산업 전략이 맞부딪히면서 지역별로 구매 가능 여부는 달라질 수 있다.

핵심 내용

• 중국은 전 세계 리튬이온 배터리의 약 4분의 3을 생산하며, 세계 배터리 셀 제조능력의 5분의 4 이상을 차지한다.
• 소비자 보조금과 생산 의무, 국내 공급업체를 위한 한시적 화이트리스트 등 초기부터 지속된 정책이 거대한 내수시장과 공급 기반을 구축했다.
• 생산 경험을 통한 학습은 비용을 크게 낮췄다. 생산량이 두 배가 될 때마다 단위 비용이 약 9% 줄었으며, 경험 축적이 가격 하락의 상당 부분을 설명한다.
• BYD의 블레이드 셀과 셀을 차량 구조에 직접 통합하는 팩 설계 등의 혁신에 힘입어 리튬인산철이 대중형 시장의 주류 배터리 기술로 자리 잡았다.
• 중국은 리튬과 흑연의 가공 대부분, LFP 생산능력의 압도적 다수를 포함한 주요 상류 공급망을 장악해 저비용과 신속한 생산 확대를 뒷받침한다.
• 중국 기업들은 전 세계 다수의 자동차 제조업체에 배터리를 공급하고 유럽 진출을 확대하고 있으며, 미국과 유럽연합은 무역 규정과 인센티브를 강화하고 있다.
• 베이징이 2025년 도입한 배터리 핵심 기술과 리튬 가공 기술의 수출 허가 요건은 중국의 노하우를 활용하려던 해외 사업에 새로운 장벽을 더한다.
• 경쟁국이 현행 리튬이온 기술의 주도권을 따라잡으려면 막대한 비용이 들어간다. 이에 따라 많은 업체가 차세대 화학 기술과 공공 조달, 연구개발을 활용해 상용화를 앞당기려 한다.