[4차산업 자동차기획③] “미래 자동차”… 부품산업 구조 변화

미래자동차로 전환되면서 기존 자동차산업 구조 전반에도 변화가 진행되고 있으며 자동차 구조 변화에 따라 부품산업 전반에 변화가 나타나고 있다. 전기동력차와 내연기관차는 동력을 만드는 파워트레인에 가장 큰 차이가 있다. 내연기관차의 동력은 휘발유 등 연료로 구동되는 엔진을 통해 만들고 전기차의 동력은 전기를 활용하는 모터를 통해 발생한다. 동력을 전달하는 방식도 서로 차이가 있으며 동력을 전달하는 방식은 전기동력차가 내연기관차에 비해 간단한 편이다. 전기동력차도 파워트레인의 성능은 중요한 경쟁 요소이며 원가 측면에서도 파워트레인의 비중은 전기동력차 부품 중에서 가장 높으며 전기차 모델 간 경쟁의 핵심이다.

전기동력차는 크게 배터리 전기차와 수소연료전지차로 구분할 수 있으며 전기차는 외부에서 생산된 전기를 배터리에 저장하여 사용하며 수소연료전지차는 전기를 차량 내부에서 생산하여 사용하는 것이 가장 큰 차이이다. 배터리 전기차는 배터리에 저장된 전기를 전력계통을 통해 모터로 전달하여 차량을 구동하는 구조이고 수소차는 저장장치에 수소를 공급받아 연료전지 스택에서 공기 중의 산소와 결합하여 전기를 발생시키며 이것을 모터로 공급하거나 배터리에 저장하여 차량을 구동한다. 따라서 두 차종은 모터, 전력계통 등 상당 부분의 부품을 공유하고 있으며 전기차의 경우 배터리, 수소차는 연료전지모듈, 수소저장장치 관련 부품 등을 배타적으로 사용하게 된다.

내연기관차의 성능은 파워트레인 구성 부품인 엔진과 변속기의 개별 성능, 그리고 부품 간 효율적 연계 수준이 중요하여 계열 부품 공급자가 우선시되고 있다. 반면 전기동력차는 표준화된 부품을 조합하는 모듈화가 진전되어 있어 제조 공정상에서 숙련기술이 필요한 부분이 크게 감소한다.

동력 장치의 변화로 인해 흡기계, 배기계, 냉각계 등 많은 기계 관련 장치와 부품이 간소화되거나 불필요해지고 전기전자 계통 부품 중심으로 변화되고 있다. 이에 따라 자동차를 구성하는 약 2만 개 부품 중 30~40%가 사라질 것으로 예상된다. 일본자동차부품협회에 따르면 전기동력화 과정에서 사라지는 부품 수는 약 1만 1,000개에 달한다. 이 중 62%의 비중을 차지하는 6,900개의 부품이 엔진과 관련된 부품이고, 구동 관련 부품과 동력전달 관련 부품이 2,100개로 19%를 차지하고 있다.

사라지는 부품의 19%인 2,100개의 부품은 전장 관련 부품들이다. 이들 전장부품은 엔진 및 변속기의 효율을 높이기 위해 파워트레인에 적용되는 점화제어 시스템, 엔진 제어장치 등의 부품이다. 그러나 전장부품은 차선이탈방지시스템, 텔레매틱스 등과 같은 편의장치는 물론 자율주행을 위한 조향, 제동 부분에서 전자제어 시스템 사용이 늘어나고 있으며 전기동력화로 모터, 인버터, 감속기 등의 전자부품으로 전환되면서 자동차산업에서 비중이 높아지고 있다.

전기동력화에 따른 부품의 변화는 자동차 제조비용 구성에도 영향을 미치고 있다. 내연기관차는 부품 조달 비용 중 엔진, 트랜스미션과 같은 구동부품이 22~24% 비중을 차지하고 있다. 반면 전기차는 모터, 인버터 등 구동부품 조달 비중은 8~20%로 축소되지만 배터리 팩이 35~50%로 크게 늘어나면서 부품조달 비중의 대부분을 배터리 관련 부품이 차지하게 된다.

자율주행차는 주행환경 인식기술, 위치인식 및 맵핑기술, 판단기술, 제어기술, 차량-운전자-주행환경을 연계하는 기술 등이 융합되면서 관련 부품 수요가 증가된다. 주행환경 인식에 활용되는 레이더, 라이다, 카메라 등의 센서, 인지 신호 처리 및 판단 기술에 사용되는 소프트웨어 알고리즘과 차량용 반도체, 조향, 가속, 감속 등을 제어하는 엑추에이터(Actuator)와 각종 통신기기 등이 주요 부품이라 할 수 있다. 이러한 부품들은 칩 메이커-모듈 메이커-시스템 메이커로 이어지는 공급망을 구축하고 있다. 기존 IT부품업체들이 센서나 칩을 공급하면 모듈 업체가 소프트웨어 알고리즘을 개발하여 탑재하고 시스템 업체가 이러한 카메라, 라이다, 레이더 모듈을 기반으로 각종 ADAS(Advanced DriverAssistance System) 기능을 구현한다.

따라서 IT업체와 대형부품업체 간 협업체제로 이루어지고 있으며 업체들 간 M&A 등도 활발하게 이루어지고 있다. 라이다의 경우 발레오는 아베오의 라이다 모듈을 공동 개발했고, 델파이는 쿼너지에 지분을 투자하며 기술적으로도 협력 중이다.

이러한 전장부품의 중요성 증가는 자동차산업에서 전자업체들과 IT업체들의 참여와 영향력이 커진다는 것을 함의한다. 소프트웨어업체, 전자업체, 네트워크업체 등의 다양한 영역의 다양한 사업자들이 서로 다른 부품공급구조를 형성하면서 기존 기계부품 중심의 부품 공급구조도 대폭 변화할 가능성이 크다.

공급업체의 범위도 다양해지고 있다. 모듈이나 시스템 형태로 부품을 완성차업체에 공급하던 하드웨어 중심의 0.5차 공급업체들과 함께 전기동력화 및 자율주행시스템과 관련된 대형 ICT업체, 모빌리티 플랫폼업체 등이 새롭게 자동차산업 공급사슬에 중요한 참여자로 진입할 것으로 예상된다.