
자동차 시장은 CASE(커넥티드·자율주행·공유·전동화) 시장을 선점하기 위한 경쟁이 치열해지고 있다
자동차가 내연기관에서 전기자동차(EV)로, 하드웨어 중심에서 소프트웨어 중심으로 전환되고 무인 자율주행이 증가하면서 디스플레이와 첨단 디바이스 시장이 본격화하고 있다.
전방향 디스플레이화를 목표로 유럽에서는 메세지 출력이 가능한 자동차용 OLED(Organic Light Emitting Diode) 디스플레이 시장이 형성되고 있다.
아울러 항속거리 연장과 전장장비 확대에 따른 차세대 배터리를 시작으로 라이다(LidDAR) 용도 확대 등 새자동차 시스템 개발 경쟁이 가속화될 것으로 예상된다.
배터리, 포스트 LiB 놓고 차세대 개발 경쟁
LiB(리튬이온전지)는 전기자동차 보급 확대에 대비해 에너지밀도 향상 및 코스트다운을 추진하고 있다.
NCM(니켈·코발트·망간) 3원계 양극재 LiB는 에너지밀도 고도화가 가능해 고급차 모델에서 채용이 증가하고 있으며, 특히 최근 니켈 비율을 90%까지 끌어올린 하이니켈 배터리 양극재가 생산되면서 항속거리가 연장되고 있다.
반면, 리튬인산철(LFP) 양극재 LiB는 3원계 대비 에너지밀도가 낮지만 안전성이 우수하며 저코스트 조달도 가능해 범용 전기자동차 모델에서 많이 사용
되고 있다.
LiB는 양극재, 음극재, 전해액, 분리막 등 각종 부품의 조정과 조합이 성능의 핵심이다.
자동차·배터리 생산기업은 양·음극재 활물질량을 최대화하기 위해 후막 전극 개발, 분리막 박육화 등 각종 소재·기술을 조합해 적용 모델에 최적화된 LiB 성능을 구현할 방침이다.
차세대 배터리 개발경쟁이 가속화되는 가운데 자동차용 LiB 최대 메이저인 중국 CATL은 NiB(나트륨이온전지) 양산화에 성공했다.
NiB는 LiB에 비해 에너지밀도가 낮은 반면 출력이 높은 점이 특징이며 2륜 자동차 및 정치용 배터리 분야 에서 채용이 확대될 것으로 예상된다.
포스트 LiB의 대표주자인 전고체전지는 이데미츠코산과 도요타가 양산화를 위한 협업을 시작했으며 황화물계 고체전해질 배터리를 2027-2028년까지 출시할 계획이다.
혼다(Honda) 역시 2024년 봄에 전고체전지 실승 라인을 가동할 계획이며 양산화 기술 확립을 추진하고 있다.
다만, 전고체전지가 2030년대 이후 본격적으로 보급될 것으로 예상됨에 따라 시장은 LiB와 전고체전지의 교두보 역할로 겔 전해질 등을 사용하는 반고체전지를 주목하고 있으며 화학기업을 비롯해 벤처, 대학 등에서 연구개발(R&D)을 활발하게 진행하고 있다.
디바이스, 통신량 증가에 대응한 차세대제품 개발
CASE는 자동차 내장 시스템 고도화에 따라 대용량화되고 있다.
고급 자동차용 내부 통신용 금속선은 초당 1Gbps 이상 통신용 광케이블이 도입되고 있으며 자동차 내부 통신이 xEV화 및 AI(인공지능) 활용에 따른 대용량 데이터 축적과 차내 엔터테인먼트 강화로 대용량화되면서 1-10Gbps 광케이블 이용이 요구되고 있다.
이에 스미토모전기와 후루카와전기(Furukawa Electric) 등은 인프라용 광섬유 노하우를 살린 광케이블 개발을, 닛토덴코(Nitto Denko)는 플래스틱 광
섬유 개발을 추진하는 등 유리, 플래스틱 공히 채용이 확대될 것으로 기대된다.
ADAS(Advanced Driver Assistance Systems)는 드라이버 모니터 등 사고방지 및 쾌적성 개선을 위해 센서 활용에도 주목하고 있다.
ADAS에 외부상황 파악을 위한 센서를 탑재하고 있으며 내부에도 시트 착석 센서 뿐만 아니라 카메라, 라이다(LiDAR)를 이용한 방치 방지용 및 운전자의 졸음 파악용 등으로 개발이 확대되고 있다.
비상시 통보 및 자동 브레이크 등 시스템과의 연계를 활용한 더 안전하고 쾌적한 운전 구현과 부드러운 자동·자율운전 전환 등 다양한 활용 방안이 제시되고 있다.
외부용 이미지 센서 기능도 강화되고 있다.
자동·자율운전에서 중요한 역할을 수행하는 카메라는 이미지 센서의 다이나믹 레인지(Dynamic Range) 확대로 사람보다 우수한 주변파악 능력에 관심이 집중되고 있다.
미국 온세미(Onsemi)는 다이나믹 레인지를 105데시벨까지 강화해 터널 내외 광량 변화 및 강한 석양빛에 대응 가능한 점을 무기로 시장을 공략하고 있다.
소니(Sony)는 광다이나믹 레인지와 1광자를 증폭 검출하는 SPAD 방식의 직접 광시간측정(dToF) 라이다의 자동차용 도입을 추진하고 있으며 카메라, 라이다를 복합한 고도의 외부상황 파악능력을 제안할 계획이다.
고도 전동화에 따른 배터리 전압 800볼트화도 이루어지고 있다.
2030년에는 과반수가 500볼트가 될 것으로 예상되며 고전압화를 통한 추가적인 효율화도 기대되고 있다..
더 고도의 배터리 제어가 요구됨에 따라 NOK그룹의 Nippon Mektron 등 FPC(플렉서블 프린트 기판) 생산기업들은 배터리 상태 센서 보급이 확대될 것으로 예상하고 있다.
디스플레이, 2023년 12조원대 시장으로 성장
자동차용 디스플레이 시장은 성장을 계속하고 있다.
속도계 등 아날로그 계기판을 디지털로 전환하는 트렌드 변화 외에도 ADAS와 연동시켜 안전정보를 도입하는 등 사용법이 증가하고 있다.
고급 자동차 시장을 시작으로 대중·경자동차 등으로도 보급이 확대됐을 뿐만 아니라 자동운전 자동차의 내부 공간을 연출하는 엔터테인먼트 요소로도 적용되고 있다.
야노경제연구소(Yano)에 따르면, 자동차 디스플레이 시장은 2023년 93억2000만달러(약 12조4236억원)로 전년대비 3.8% 확대된 것으로 추정된다.
운전석 전체를 가득 채우는 필러 투 필러 디스플레이 등 대형 디스플레이와 여러 정보가 표시되는 디지털 운전석용이 주로 증가한 것으로 판단된다.
대화면화 트렌드를 증명하듯 Panasonic Automotive의 48인치 디스플레이는 도요타가 2023년 6월 출시한 렉서스LM에 채용됐다. LC(Liquid Crystal) 패널 생산기업과 협력해 개발했으며 기존제품 대비 베젤을 42% 줄여 디자인성을 확보했다.
도요타는 Panasonic Automotive의 48인치 디스플레이를 일반적인 자동차 내부 전면이 아니라 뒷좌석에 탑재했다. 주요 용도는 주행정보 제공보다 엔터테이먼트 요소가 더 큰 것으로 알려졌다.
앞으로 360도 전방향 디스플레이화가 예상되는 자동운전 자동차 진화의 전단계로도 평가되고 있다.
주로 LCD(Liquid Crystal Display)를 사용하나 보다 고휘도인 미니 LED(Light Emitting Diode) 디스플레이 및 OLED 디스플레이를 탑재하는 사례도 증가하고 있다.
OLED는 고휘도, 광색역, 빠른 화면전환속도 등이 특징으로 콘텐츠가 다양화하는 자동차 디스플레이용으로 채용이 기대되고 있다. 다만, OLED는 번인(Burn In) 발생률이 높다는 한계가 있다.
전기자동차는 혁신적인 디자인을 채용하는 성향이 있으며 커브드 디스플레이를 시작으로 다양한 디자인으로 가공할 수 있는 OLED에 대한 기대감이 고조되고 있으며 시장이 확대되면서 유리·플래스틱 기판 및 발광소재, 광학필름, 광학탄성수지, 접착제, 이방성 도전막 등 부품·소재에 요구되는 니즈 다양화에 대응하는 부품·소재 개량이 추진되고 있다. (윤)