PHEV로의 전환이 NdFeB 자석 수요에 어떤 영향을 미치고 있나요?

2024년에는 일부 주요 시장에서 순수 전기차 판매 증가세가 주춤해지기 시작하고 플러그인 하이브리드 전기차 판매 증가세가 가속화되면서, 이른바 ‘하이브리드로의 전환’을 조명하는 뉴스가 잇달아 보도되고 있다.

이 주제는 지난달 토론토에서 열린 ‘Rare Earth Mines, Magnets & Motors 2024’ 컨퍼런스의 주요 주제로 다뤄졌으며, 아다마스(Adamas)가 행사 중 ‘Sizing Up the Elephants in the Room’ 세션에서 발표한 내용의 핵심이기도 했습니다.

단기적으로 볼 때, 하이브리드 차량으로의 전환은 자동차 제조사나 배터리 제조사, 배터리 원자재 공급업체에게는 부정적인 소식일 수 있지만, NdFeB 자석 및 이에 포함된 희토류 원소 공급업체들에게는 플러그인 하이브리드 차량의 부상이 이미 수요 측면에서 순긍정적인 영향을 미치고 있음이 입증되고 있다.

BEV 판매 성장세 둔화

2018년부터 2023년까지, 아다마스(Adamas)의 데이터에 따르면, 전 세계 배터리 전기차(BEV) 판매량(진한 파란색)과 플러그인 하이브리드 전기차(PHEV) 판매량(회색)은 각각 연평균 성장률(CAGR) 47%와 45%로 비슷한 수준으로 증가한 반면, 일반 하이브리드 전기차(HEV) 판매량은 같은 기간 동안 연평균 성장률 21%를 기록했습니다.

2021년과 2022년에는 전 세계 순수 전기차(BEV) 판매 증가율이 플러그인 하이브리드(PHEV)를 크게 앞질렀으나, 2023년에는 이러한 추세가 역전되어 전 세계 순수 전기차 판매 증가율이 플러그인 하이브리드보다 낮아졌으며, 이러한 격차는 2024년 현재까지 계속 확대되고 있다.

중국 시장의 동향이 다른 지역에서는 (아직) 그 정도가 뚜렷하지 않음에도 불구하고 전 세계적으로 반영되고 있다

전 세계 전기차 시장의 주요 지역을 자세히 살펴보면, 솔직히 말해 이른바 플러그인 하이브리드(PHEV)로의 전환은 현재로서는 주로 중국 시장의 특징일 뿐이며, 유럽과 북미에서는 아직 시작 단계에 불과하거나 아예 시작조차 되지 않은 실정이다.

그러나 중국이 전 세계 전기차 시장에서 차지하는 비중이 매우 큰 만큼, 아래에서 볼 수 있듯이 중국에서 나타나고 있는 플러그인 하이브리드(PHEV)의 강력한 판매 성장세는 북미와 유럽에서는 아직 뚜렷한 추세로 자리 잡지 않았음에도 불구하고 전 세계적으로도 유사한 양상을 보이고 있으며, 아다마스(Adamas)는 이러한 추세가 곧 도래할 것으로 전망하고 있다.

2024년에 PHEV로의 전환이 왜 이토록 화제가 되고 있는 걸까요?

자동차 제조사들의 경우, 판매 구성에서 플러그인 하이브리드(PHEV) 비중이 증가할 것으로 예상됨에 따라 단기 투자 전략을 재조정하고 있다.

배터리 제조사들에게는 배터리 수요 전망을 어둡게 만들고 있다.

리튬, 니켈, 코발트, 망간 및 기타 배터리 소재의 상류 공급업체들에게는 해당 원자재에 대한 단기 수요 전망이 크게 위축되었으며, 이는 오늘 해당 원자재 가격에 그대로 반영되고 있습니다.

우리의 분석에 따르면 전기차 유형별로 평균 배터리 용량에 큰 차이가 있는 것으로 나타났습니다

아다마스의 고객과 팔로워 여러분은 이미 잘 알고 계시겠지만, 현재 시중에는 크게 세 가지 유형의 전기차가 출시되어 있습니다.

도요타 프리우스와 같은 하이브리드 전기 자동차(HEV)가 있습니다.

지프 랭글러와 같은 플러그인 하이브리드 차량(또는 리오토 L9와 같은 장거리 주행 모델)이 있습니다.

또한 테슬라 모델 3, 쉐보레 볼트, 포드 라이트닝, BYD 시걸과 같은 순수 전기차(BEV)도 있습니다.

아래 그림에서 볼 수 있듯이, 2023년 기준 각 전기차(EV) 유형별 평균 배터리 용량에는 큰 차이가 있으며, 특히 플러그인 하이브리드(PHEV)와 순수 전기차(BEV) 간 평균 배터리 팩 용량은 3배나 차이가 납니다. 이는 전기차 구매자들의 선호도가 BEV에서 PHEV로 이동함에 따라 배터리 및 배터리 원자재 수요가 크게 감소할 것임을 의미합니다.

전기차 유형 간 평균 구동 출력의 차이는 훨씬 덜 뚜렷합니다

그러나 아래에서 볼 수 있듯이, 전기차 구동 모터의 경우 배터리보다 차종 간 평균 모터 출력 차이가 훨씬 덜 두드러지는데, 일반적으로 전기차 모터의 평균 자석 사용량은 모터 출력에 따라 달라진다는 점을 고려할 때 이는 중요한 고려 사항이다.

아래에서 볼 수 있듯이, 지난해 전 세계적으로 판매된 플러그인 하이브리드(PHEV)의 판매량 가중 평균 모터 출력은 156kW였으며, 이는 평균 순수 전기차(BEV)의 179kW와 비교할 때 두 전기차 유형 모두에서 유사한 수준의 자석이 사용되었음을 의미합니다.

지역별 수준으로 자세히 살펴보면, 현재 중국에서 몇 가지 흥미로운 추세가 나타나고 있는데, 이러한 추세는 조만간 북미와 유럽에서도 나타날 것으로 예상됩니다.

사실 중국에서는 일반적인 플러그인 하이브리드 차량(PHEV)의 모터 출력이 일반적인 순수 전기차(BEV)보다 훨씬 더 높습니다

아래는 영구자석 모터를 탑재한 전기차의 유형별 판매 가중 평균 모터 출력을 중국, 유럽, 북미 및 전 세계별로 시간 경과에 따라 나타낸 것입니다.

전반적으로 아다마스(Adamas)의 데이터에 따르면, 모든 지역에서 순수 전기차(BEV)와 플러그인 하이브리드 차량(PHEV) 모두의 평균 모터 출력이 시간이 지남에 따라 증가하고 있으며, 이는 희토류 영구자석 수요에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 보인다.

하지만 아래 내용에서 특히 주목할 점은, 단연코 세계에서 가장 발전된 플러그인 하이브리드 시장인 중국에서 판매되는 평균적인 PHEV의 모터 출력이 평균적인 BEV보다 훨씬 더 높다는 사실이다.

따라서 일반적인 통념과는 달리, 최근 몇 년간 중국에서 전기차(BEV) 판매를 잠식하며 이루어진 플러그인 하이브리드(PHEV) 판매의 대부분은 실제로 희토류 영구자석 수요에 순긍정적인 영향을 미쳤다는 것이 현실이다.

중국에서 BEV에 비해 PHEV의 동력 성능이 이처럼 급격히 향상되는 원인은 무엇인가?

음, 그 주된 이유 중 하나는 EREV(장거리 전기 자동차)의 인기가 높아졌기 때문입니다. EREV는 PHEV의 한 종류로, 특히 뛰어난 주행 거리 등 여러 장점 덕분에 지난 몇 년간 폭발적인 인기를 끌기 시작했습니다.

EREV의 경우, 기존의 PHEV와 달리 소형 온보드 가솔린 엔진은 주행 중 배터리 충전용으로만 사용되며 추진력으로는 사용되지 않아, 경우에 따라 1회 충전으로 1,000km(620마일) 이상의 주행 거리를 확보할 수 있습니다.

하지만 기존의 플러그인 하이브리드 차량과 달리 내연기관이 차량을 구동하는 데 사용되지 않기 때문에, 차량의 전기 모터가 모든 구동 작업을 담당해야 하며 엔진과 연료 탱크까지 싣고 다녀야 하므로, 일반적으로 출력이 매우 높은 편입니다.

게다가, 이러한 고출력 모터 외에도 일반적인 EREV에는 대개 고출력 영구자석 발전기가 탑재되어 있어 자석의 사용량이 더욱 늘어나게 됩니다.

예를 들어, 중국에서 인기 있는 EREV인 리오토(Li Auto) L9 SUV는 정격 최대 출력 합계 330kW의 영구자석 모터 2개와 100kW 영구자석 발전기를 탑재하고 있어, 이 차량의 총 출력은 3개의 모터를 장착한 테슬라 모델 S 플레이드의 출력에 근접합니다.

EREV은 중국 시장에서 꾸준히 시장 점유율을 확대하고 있으며, 조만간 북미와 유럽 시장에서도 마찬가지일 것으로 보인다

아래 왼쪽은 시간 경과에 따른 중국 내 플러그인 하이브리드(PHEV)의 평균 판매 비중을 보여줍니다.

2020년 14%에서 2022년 16%, 2023년 26%로, 아다마스(Adamas)의 데이터에 따르면, 현재 중국 내 플러그인 하이브리드 판매량 중 EREV가 차지하는 비중은 31%에 달하며, 당사는 이 수치가 단기적으로 계속 증가할 것으로 전망합니다. 즉, 중국의 경우 PHEV, 특히 EREV의 인기가 높아짐에 따라 희토류 영구자석 수요에 계속해서 긍정적인 영향을 미칠 것으로 보입니다.

중국 이외의 지역에서도 북미와 유럽이 이러한 추세를 따를 조짐이 보이고 있다.

양 지역의 자동차 제조사들은 플러그인 하이브리드 차량 비중을 확대하기 위해 계획을 재조정하고 있을 뿐만 아니라, 현대, 포드, 스텔란티스 등 점점 더 많은 업체들이 EREV(확장형 전기차) 출시를 계획하고 있다. 이는 향후 판매 구성에서 플러그인 하이브리드 차량의 비중이 증가할 경우, 해당 지역의 희토류 영구자석 수요에도 긍정적인 영향을 미칠 수 있음을 의미한다.

결론: 하이브리드 차량으로의 전환은 희토류 영구자석 수요에 전반적으로 긍정적인 영향을 미치고 있는 것으로 나타났습니다.

결론적으로 말하자면, 자동차 제조사나 배터리 제조사, 혹은 배터리 원자재 공급업체 입장에서는 이른바 하이브리드 차량으로의 전환이 당분간은 부정적인 소식이 될 가능성이 높습니다.

하지만 희토류 영구자석과 그 구성 성분인 희토류 원소의 경우, 중국에서 고출력 EREV의 인기가 높아짐에 따라 플러그인 차량의 확산이 수요에 이미 긍정적인 영향을 미치고 있는 것으로 나타나고 있다.

또한, 북미와 유럽 지역의 자동차 제조사들이 EREV 대열에 합류하는 사례가 늘어나면서, 이들 시장도 같은 추세를 따를 가능성이 있다고 보입니다.

앞으로 2030년까지 플러그인 하이브리드 및 기타 형태의 하이브리드 차량이 전 세계 자동차 판매량의 약 40%를 차지하고, 전기차용 희토류 영구자석 수요의 35%를 차지할 것으로 전망됩니다.

2040년이 되어도 모든 유형의 하이브리드 차량이 전 세계 판매 비중의 30%를 차지할 것으로 예상되며, 전기차용 희토류 영구자석 수요의 약 4분의 1을 차지할 것으로 보입니다. 다만, 2040년에 판매되는 전체 전기차 중 영구자석 모터를 사용하는 차량의 비중은 작년 97%에서 감소해 4분의 3 미만에 그칠 것으로 전망됩니다.

NdFeB 자석 및 이에 포함된 희토류 원소 공급업체들에게 있어, 플러그인 하이브리드 차량의 부상은 이미 수요에 긍정적인 영향을 미치고 있는 것으로 나타나고 있다.

라이언 카스틸루 | 상무이사

더 자세한 정보가 필요하신가요?

희토류 영구자석 시장에 대한 자세한 내용은 자석 시장 정보의 권위 있는 참고 자료인 당사의 최신 연례 보고서 『 2040년까지의 희토류 자석 시장 전망 』을 확인해 보시기 바랍니다.