친환경 자동차 산업의 이해와 투자 포인트 체크

친환경 자동차 산업의 개요

 

기술의 진보에도 불구하고 친환경 차량은 기존 차량에 비해서 초기 비용이 더 높은 경우가 많습니다. 예산 제약이 있는 소비자의 경우 다양한 선택에 장벽으로 남아 있는 것이 바로 이 경제성입니다. 이러한 난점을 극복하기 위해 자동차 제조업체는 규모의 경제, 세금 공제, 기술 혁신과 같은 정부 차원의 인센티브를 통해 제조 비용을 절감하는 데에 집중하고 있습니다. 오늘은 최근 들어 큰 이슈가 되고 있는 친환경 자동차 산업 분야에 대해서 포스팅해 보도록 하겠습니다. 

 

친환경 자동차 산업의 이해

향후 친환경차 시장의 주도권은 누가 가져갈까요? 전기차일까요, 아니면 수소전지차일까요? 성장성만큼은 우열을 가리기 힘들지만 판매량을 보면 비교 대상이 아님을 알 수 있습니다. 2021년 기준 글로벌 수소전지차 판매 대수는 1만 7,400대(전년대비 83% 증가)입니다. 반면 같은 기간 전기차 판매대수는 472만 대(112% 증가)입니다. 이쯤 되면 수소전지차가 과연 미래자동차 시장에 명함을 내밀 수 있을지 의문이 생길 수밖에 없습니다. 엄밀히 말하면 수소전지차와 전기차는 직접적인 경쟁대상이 아니라는 평가가 지배적입니다. 그래도 환경 이슈라는 거대한 세계적인 관심 속에서 친환경 자동차의 성장 가능성은 높게 평가되는 것이 대세입니다. 투자자라면 당연히 이 시장에 대한 기초 지식 정도는 가지고 있으면 도움이 되는 것이지요 친환경 자동차의 전장 부품은 직류전원을 다른 전압의 직류전원으로 변환하는 DC-DC 컨버터, 배터리의 성능을 컨트롤하는 BMS(Battery Management System)가 대표적입니다. 이밖에 자동차가 점점 전자기기처럼 변하면서 채용될 수밖에 없는 전원공급장치, 와이어 하네스, PCB 등도 존재합니다. 수소전지차는 전기차에 연료전지 시스템과 수소탱크가 추가되고 대용량 배터리가 제외된 구조라고 보면 됩니다. 나머지 모터, 전력변환장치 등은 전기차와 동일하지요 연료전지 시스템은 연료전지스택과 주변 장치로 구분할 수 있는데요 연료전지스택은 수소와 산소의 전기적 화학반응을 일으켜 전기 에너지를 만드는 장치입니다. 내연기관 자동차로 치면 엔진과 같은 핵심 구성품이라고 할 수 있습니다. 주변 장치는 말 그대로 연료전지스택을 도와주는 주변 장치입니다. 주변 장치는 수소를 공급해 주는 연료공급 시스템, 산소를 공급하는 공기공급 시스템, 냉각수의 온도를 조절해 공급하는 열관리 시스템으로 구분되는데 투자자는 단순히 큰 덩어리의 기계 구조 정도만 알고 있으면 된다고 말씀드릴 수 있습니다. 

 

시장의 성장 가능성

자율주행차는 어떻게 스스로 운전할 수 있을까요? 자율주행차의 의사결정 과정을 살펴보면 사람과 흡사합니다. 먼저 주행환경 인식입니다. 도로 상태가 어떤지, 장애물이 있는지 등을 파악해야 합니다. 다음은 판단의 영역입니다. 주행환경을 파악했다면 커브를 돌지, 멈출지, 피할지 등의 선택하게 됩니다. 판단이 끝났다면 실행에 옮길 차례인데요 스티어링 휠을 조작하든지, 브레이크를 밟든지 제어를 하게 되지요 이처럼 자율주행의 의사결정 과정은 역할에 따라 인지, 판단, 제어 세 가지로 나뉘게 되는데 이 중에서 부가가치가 큰 분야는 인지와 판단입니다. 수소전지차는 구조상 수소탱크의 부피 때문에 승용차보단 버스, 트럭 등 상용차가 적합합니다. 특히 전기차에 비해 수소전지차는 수소탱크의 부피가 크면 클수록 주행거리 측면에서 장점을 갖고 있습니다. 물론 전기차 배터리 역시 용량을 키우면 주행거리를 늘릴 수 있습니다만 배터리가 매우 비싸다는 약점이 있지요 배터리 사이즈를 키우는 것보단 수소탱크의 용량을 키우는 것이 더 경제적이라는 계산이 나옵니다. 수소전지차 역시 충전 시설 구축이 어렵다는 구조적 한계를 갖고 있는데요 대부분의 사람은 수소충전소를 원자력발전소처럼 혐오 시설로 인지하고 있는 것도 다소 확장을 어렵게 하는 요인이라고 볼 수 있습니다. 수소폭탄처럼 언젠가 터질 수도 있다는 위험성이 염려되는 것이지요 이 같은 전기치 및 수소전지차의 명확한 장단점 때문에 전기차는 승용차, 수소전지차는 상용차 부문 등 각자의 영역에서 다소 구분 지어 성장할 것으로 예상됩니다. 이런 흐름 속에서 내연기관 자동차는 장기적으로는 사라지게 될 것이라는 전망이 우세하지요 기존 내연기관 차량 부품에 종속된 기업은 도태될 수밖에 없다는 것을 투자자는 미리 알고 있으면 좋습니다. 앞서 언급한 친환경차 관련 핵심 부품을 만들거나 시장이 확대되는 투자처를 중심으로 투자자가 관심을 가져야 하는 이유입니다.

 

친환경 자동차 산업의 투자 요인

자율주행 기술 레벨이 높아질수록 차량 1대당 탑재되는 센서의 개수가 늘어날 수 있으므로 투자자는 우선적으로 관련 기업들을 주목할 필요가 있습니다. 특이한 것은 글로벌 센서 시장은 전자장비에 해당하는 품목으로 반도체, IT 기기 기업들이 시장을 선점하고 있다는 것입니다. 국내 완성차 및 자동차 부품을 만드는 기업 중에서 자율주행차 인지 센서 시장의 핵심 역할을 담당하는 기업을 찾아보기 힘든 실정입니다. 그나마 전장 용품 섹터에서 전원공급장치, 와이어 하네스, ADAS 센서를 제조하는 기업 및 카메라 모듈 및 관련 부품을 만드는 기업은 지켜볼 만합니다. 투자자는 이 분야의 기업 리스트를 먼저 확인하시기 바랍니다. 자율주행차의 인지 기술 분야에서 자동차와 직접적으로 관련이 있는 분야는 센서 시장입니다. 타 기술과 비교해서 시장 규모도 가장 큽니다. 센서는 카메라, 레이다, 라이다, 초음파로 구분됩니다. 카메라는 물체 형태를 인식할 수 있지만 거리 측정이 불가능합니다. 또한 사람처럼 100% 모든 사물을 정확히 인식할 수 없지요 반면 레이다와 라이다는 사물이 무엇인지 판단할 수 없지만 물리적인 거리를 정확히 측정하는 기능이 있습니다. 라이다가 레이다에 비해 더 정밀한 측정이 가능하지만 가격이 비싸고 악천후에 정밀도가 떨어진다는 단점이 있고요 대부분의 완성차업계는 카메라, 레이다, 라이다를 골고루 사용하고 있지만 테슬라는 카메라만 사용하고 있다는 점도 하나 알고 있으면 좋습니다. 다음으로, 자율주행차의 판단은 도로 상황을 인지한 후 '어떻게 운전할까?'에 관한 결정을 내리는 것입니다. 사람의 두뇌 역할인 인공지능이 필요한 만큼 시스템 반도체 기업들이 해당 시장을 선점하고 있습니다. 수많은 상황을 동시에 분석, 처리해야 하는 인공지능 반도체 시장에서 GPU가 부각되는 이유이기도 합니다. GPU 시장에서는 2020년 기준 엔비디아가 글로벌 시장의 80%를 점유하고 있고 AMD가 그 뒤를 잇고 있습니다. ASIC은 범용 반도체가 아닌 주문형 반도체로 용도에 따라 최적화된 AI 반도체라고 보시면 되는데요 2019년 테슬라가 엔비디아와 결별을 선언하고 자체적으로 개발한 자율주행 칩이 대표적인 ASIC로 볼 수 있습니다. 구글, 애플, 삼성전자 역시 자체적으로 AI 반도체를 개발 중인데요 FPGA는 GPU와 ASIC과 달리 칩 내부의 하드웨어를 필요에 따라 재프로그래밍할 수 있다는 특성이 있습니다. 이 같은 특성 때문에 FPGA는 빠르게 변화하는 AI 시장에 적합한 반도체라는 평가를 받고 있습니다. FPGA는 자일링스가 주로 생산하며 인텔 역시 자회사 알테라를 통해 FPGA 시장에 참여한 상태입니다. 투자자는 기술적인 내용에서 성급히 이해하려고 하기보다는 천천히 글을 몇 차례 정독하여 우선은 큰 그림이 머리에 잡힐 수 있도록 반복하시는 것을 추천드립니다. 이 글이 이 분야의 투자자분들께 도움이 되었으면 좋겠습니다. 감사합니다.