글로벌 자동차기업들은 코로나19(신종 코로나바이러스 감염증)의 영향으로 구조개혁을 추진함과 동시에 연결(Connectivity), 자율주행(Autonomous), 공유(Sharing), 전기구동(Electrification)의 CASE 트렌드에 대응한 투자를 확대하고 있다.
최근에는 경량화 및 안전성 향상에 대한 요구가 높아지고 있어 자동차용 소재를 공급하고 있는 화학기업의 역할이 부상하고 있다.
다만, 자동차 소재 사업은 오랫동안 화학기업의 성장을 견인했으나 최근에는 코로나19의 영향으로 부진을 면치 못하고 있다.
친환경 자동차 보급으로 성장성이 높이 평가되고 있는 LiB(리튬이온전지)도 코로나19의 영향을 피하지 못한 것으로 파악되고 있다.

자동차기업, CASE 강화 전략 가속화
일본 자동차 메이저인 도요타(Toyota)와 닛산(Nissan Motor)은 코로나19의 영향으로 직격탄을 맞아 판매에 집중하던 전략에서 벗어나 CASE 전략을 강화하고 있으며, 특히 협력기업과 함께 친환경 자동차 보급에 힘을 기울이고 있다.
도요타는 앞으로 도요타다움을 회복함과 동시에 미래를 위한 풀모델 체인지(Full Model Change)를 추진할 방침이다.
리먼 브라더스 사태가 발생한 2008년 필요한 R&D(연구개발) 투자를 모두 삭감한 점을 반성하며 코로나19 사태에도 불구하고 CASE 등에 대한 투자를 계속하기로 결정했다.
일본에서는 300만대 생산체제를 유지할 계획이다.
경쟁력을 향상시키는 현장이 필요하다는 신념과 방대한 서플라이체인, 일본 자동차산업의 요소기술, 기능을 보유한 인재를 지키기 위한 대책이며, 2020년 4월 글로벌 판매대수가 42만3300대로 전년동월대비 46% 격감했음에도 일본을 기본공장으로 글로벌 생산을 뒷받침하는 체제를 유지했다.
닛산도 CASE 대응을 중시하고 있다.
닛산은 2019년 매출 및 이익이 대폭 줄어든데 이어 2020년 4월 세계 판매대수가 21만7300대로 42% 감소함에 따라 르노(Renault), 미츠비시자동차(Mitsubishi Motors)와 연합해 재정비를 추진하고 있다.
특히, 생산설비 합리화 및 전동자동차 투자에 주력하는 등 선택과 집중에 나서고 있다.
우선 플랫폼(차대)을 집약할 계획이다.
닛산이 주도하는 CMF-EV e파워트레인과 르노가 주도하는 CMF-A/B e파워트레인을 이용해 2023년까지 전동화 기술을 탑재한 자동차를 100만대 이상 판매하겠다는 목표를 세우고 있다.
최근에는 전기자동차만 주목받고 있으나 하이브리드자동차(HV)도 꾸준히 성장하고 있다.
2019년 HV 관련특허를 무상화한 도요타는 2024-2025년 HV 시장이 약 50만대에 달할 것으로 예상하고 있으며 HV용 LiB에 주력하고 있는 맥셀(Maxell Holdings)은 연평균 20% 성장할 것으로 기대하고 있다.
도요타는 모터, PCU(Power Control Unit) 등 HV, 플러그인하이브리드자동차(PHV), 연료전지자동차(FCV)에 응용할 수 있는 핵심기술 약 2만3740건의 특허실시권을 무상 제공하고 있다. HV 기술의 표준을 형성함과 동시에 전동자동차 보급을 촉진해 지구온난화 억제에 기여하기 위한 전략으로 풀이되고 있다.
맥셀은 마이크로 HV를 포함한 HV 시장이 높은 성장률을 유지할 것으로 예상하고 도요타가 50% 수준을 차지하고 있는 HV용 LiB의 경쟁력을 향상시키기 위해 교토(Kyoto) 지역에 일관생산체제를 구축하고 있다.
2019년에는 HV용 도포형 분리막 공장을 가동했고 2020년에는 합작기업인 Vehicle Energy Japan이 건설한 신규 공장에서 생산을 시작했다.

화학기업, 경기침체에도 전기자동차 대응 고도화
미츠비시케미칼(Mitsubishi Chemical)은 2020년 3월 중순 이후 자동차 생산기업들이 생산라인 가동을 잇따라 중단함에 따라 전해액을 중심으로 판매량이 줄었으며, 쇼와덴코(Showa Denko)가 인수한 히타치케미칼(Hitachi Chemical)은 높은 시장점유율을 확보하고 있는 음극재 매출액이 감소한 것으로 알려졌다.
그러나 일부 소재는 호조를 유지하고 있다.
제온(Zeon)은 LiB용 수계 바인더가 최근 몇년 동안 안정적인 성장을 계속했으며 2019년에는 중국 수요가 감소했음에도 불구하고 전기자동차(EV)용 판매량이 전년대비 13% 증가했다. 최근에는 장기적인 성장을 위해 전고체배터리 소재를 개발하고 있다.
아사히카세이(Asahi Kasei)는 과감한 증설을 단행해 분리막(LiBS) 시장점유율 1위를 유지하고 있고, 앞으로는 LiBS 뿐만 아니라 포스트 코로나 시대에 대비해 밀폐공간인 자동차 내부용 항균시트, 이산화탄소(CO2) 센서 시장을 개척하는 등 안전을 중시하는 흐름에 따라 비즈니스를 강화할 방침이다.
스미토모케미칼(Sumitomo Chemical)은 EV 메이저에게 LiBS를 공급하고 있으나 장기 성장을 위해서는 신규 수요처 개척이 필요할 것으로 판단하고 있으며 2030년 이후를 목표로 전고체배터리도 개발하고 있다.
앞으로 배터리 소재 뿐만 아니라 CASE 관련 소재도 수요가 안정적으로 증가할 것으로 예상하고 대응을 강화하고 있다.
세키스이케미칼(Sekisui Chemical)은 HUD(전방표시장치), 차음 및 차열용 고기능 막 공급을 확대하고 있다.
미쓰이케미칼(Mitsui Chemicals)은 2020년 4월 출범한 CoE(Center of Excellence)를 통해 모빌리티 분야에 대한 대책을 강화하고 있다.
6월에는 유럽에서 PP(Polypropylene) 컴파운드 영업을 시작했다. 코로나19로 공장 가동을 중단한 자동차기업들이 생산을 서서히 재개해 PP 컴파운드 수요가 증가하고 있기 때문이다.
아울러 자동차 설계 관련 연결 자회사인 아크(Arrk)를 100% 자회사로 전환함으로써 수요기업에 대한 제안능력을 강화하고 있으며 자동차용 카메라 렌즈 소재 Apel 공급을 확대하는 등 중장기적으로 모빌리티 시장 공략을 계속 강화할 방침이다.
CASE에 주력하는 자동차기업의 니즈를 파악해 사업을 확대하는 움직임도 나타나고 있다.
Sumitomo Bakelite(SBC)는 친환경 자동차의 핵심인 파워트레인 전동액슬에 주목해 봉지재 사업을 확대하고 있다.
전기자동차 생산효율이 높아짐으로써 세계적으로 전동액슬 보급이 확대될 것으로 예상하고 대규모 전기자동차 시장인 유럽에서 인버터 등에 투입하는 에폭시수지(Epoxy Resin) 봉지재를 생산하기로 결정했으며 2022년 가동을 목표로 벨기에 자회사 Vyncolit NV에 전용 생산라인을 건설하고 있다.
전동액슬은 모터, 인버터, 기어박스를 일체화한 것으로 중국을 중심으로 시장이 급속도로 확대될 것으로 예상되고 있다.
중국 자동차기업들은 유럽, 미국, 일본에 비해 파워트레인 개발이 늦어지고 있어 전기자동차 개발공정을 간소화할 수 있는 전동액슬에 대한 니즈가 높아지고 있다.

신형 LiB에 전고체전지 소재 개발 박차
최근에는 전해액을 이용하는 LiB와 전고체배터리 중간에 위치하는 신형 LiB가 주목받고 있다.
실용화를 추진하고 있는 산요케미칼(Sanyo Chemical)과 쿄세라(Kyocera)는 모두 친환경 자동차에도 탑재할 수 있을 것으로 기대하고 있으나 우선 고정용 시장에서 납축전지를 대체하겠다는 목표를 세우고 있다.
특수한 전해질을 사용하는 신형 LiB는 전고체형에 비해 이온 전도도를 높이기 쉬워 생산 코스트를 줄일 수 있으며 산요케미칼은 100% 수지 타입, 교세라는 점토 타입으로 시장을 개척하고 있다.
모두 겔 타입 전해질을 사용하는 LiB의 과제인 사용온도, 충‧방전 특성이 기존 LiB와 동등한 것으로 파악되고 있다.
특히, 산요케미칼 개발제품은 코스트가 낮을 뿐만 아니라 에너지밀도가 LiB의 2배 수준에 달하며 전해질은 리튬이온 전도도가 높고 배터리는 양극형(Bipolar) 구조를 채용해 원팩화가 용이한 것으로 파악되고 있다.
전해질, LiBS를 비롯한 기본사양은 대부분 공개하지 않고 있으나 음극은 하드카본, 양극은 다양한 종류를 활용할 수 있으며 전위 및 전류도 일반적인 LiB와 동등한 것으로 알려졌다.
빌딩 보조전원, 에너지 저장장치용으로 2021년 후반부터 유상으로 샘플을 제공할 방침이다.
쿄세라는 2019년 10월 전해액을 반죽해 넣은 점토를 이용한 LiB를 발표했으며 2020년부터 출하를 시작했다. 사용온도가 기존 LiB와 비슷하나 현시점에서는 자동차용 공급계획이 없는 것으로 알려졌다.
산요케미칼과는 전극소재에 리튬이온 전도성 수지를 채용하지 않고 집전체에도 전도성 고분자를 사용하지 않았으며 배터리도 양극형 구조를 채용하지 않는 차이점이 있다.
쿄세라는 재생에너지 보급 확대에 축전지 대량 도입이 필수적일 것으로 판단하고 앞으로 라인업 확충에 힘을 기울일 방침이다.

벤처기업, 자동차 관련 기계‧모터 R&D 집중
자동차 관련기업들은 자동차를 스마트시티에 적용하는 등 새로운 활용방법을 모색하고 있다.
최근에는 CASE 관련장치를 개발하는 벤처기업이 증가하고 있으며 자동차기업들은 기존 과제를 해결할 수 있는 신기술을 주목하고 있다.
일본에서 초소형 정밀기계 기술(MEMS) 디바이스를 공급하는 이그나이트(IGNITE)는 세계 최고수준의 고내열성을 보유한 MEMS 방식 표시장치를 개발해 사업화를 추진하고 있다.
냉각팬이 필요하지 않아 프로젝터에 적용함으로써 큰 화면으로 조용히 영화를 감상할 수 있어 자동차기업들의 관심을 뜰고 있다.
2017년 설립한 이그나이트는 선행기업과 차별화하기 위해 내열온도를 대폭 향상시킴으로써 자동차 분야에도 적용할 수 있도록 연구개발을 진행하고 있으며, MEMS의 초소형 미러를 지지하는 힌지를 알루미늄에서 실리콘으로 전환함으로써 내열온도를 섭씨 65도에서 125도로 끌어올렸고 1조회에 달하는 구부림을 견디는 성질을 실현했다.
화질은 200만화소, 화소크기는 7.5마이크로미터, 반사율은 90%이며 시험 제작한 프로젝터는 출력광량이 3000루멘, 광원광량이 2만루멘, 소비전력이 450와트로 파악되고 있다.
주차장, 횡단보도 등 실외 유도 표시에 활용할 수 있으며 실제 주차장에 적용해 운용시험을 실시한 결과 문제가 발생하지 않은 것으로 알려졌다. 
일본 모터 개발기업 Coreless Motor(COLS)는 전기자동차(EV)용 인휠모터(In-wheel Motor)를 개발하고 있다.
COLS는 자체적으로 개발한 중공모터를 이용해 경량화할 수 있는 기술을 보유하고 있으며 우선 이륜차용부터 사업화할 방침이다.
일반적인 모터는 중심부에 철심코일과 자석이 있으나 COLS는 철심코일과 자석이 없는 코어리스(Coreless) 모터를 개발했다. 코어리스 모터는 빈 공간에 기어유닛을 삽입함으로써 구동유닛을 소형·경량화할 수 있는 이점이 있다.
발열체가 적은 만큼 효율이 뛰어나며 출력이 기존의 2-3배에 달해 소비전력을 절감할 수 있는 것으로 파악되고 있다. 도요타가 사내 기술지에 소개했을 정도이다.
이전에 개발된 코어리스 모터는 자동차에 탑재하기에 무게가 지나치게 무거워 시속 100km 이상의 고속주행에 적합하지 않았으나 COLS 개발제품은 작고 가벼워 안전성을 확립한 후 사업화할 예정이며 우선 전기자전거용으로 상품화를 추진하고 있다. (강윤화 선임기자: kyh@chemlocus.com)