중국의 전기자동차 “대약진”

 

글: 이안정(李安定)

 

얼마전에 공신부의 관련책임자는 공개적인 장소에서 명확히 말한 바 있다: 공신부가 앞장서서 제정한 <에너지절약 및 신에너지자동차산업발전계획>(이하 “발전계획”)은 이미 국가발개위, 재정부등과 공동으로 국무원에 보고되었고, 조만간 국무원의 승인을 받을 것이다.

 

발전계획의 나올 것이라는 소식에 국내의 서로 다른 배경을 지닌 전기자동차기업들은 흥분을 금치 못하고 있다. 오래전부터 소문으로 떠돌던, “국가가 1000억위안의 자금을 투입하여 신에너지차량을 발전시킬 것이다”라는 소식이 정식문건으로 나온다는 것이다. 이는 각 자동차기업들에게 파이를 나눠먹을 수 있는 기회가 되는 것이다.

 

그러나 반드시 지적하고 넘어갈 점은 전기자동차는 구미와 중국에서 서로 다른 개념을 지니고 있다는 것이다. 첬째, 구미식의 “시범형”이고, 중국은 “올인형”이다. 후자는 수익도 높지만 리스크도 크다. 둘째, 구미에서 사용하는 것은 ‘clean’한  전기에너지이다. 중국에서 사용하는 것은 ‘배출전환’의 전기에너지여서, 전체적인 탄소배출감소효과는 한계가 있다.

 

전기자동차를 신에너지차량의 범위에 포함시키는 것은 조금은 억지스럽다.

 

1834년, 미국인인 토마스 데븐보트는 세계최초의 전기자동차를 만들었다. 연료유자동차보다 반세기나 먼저 세상에 나왔었다. 전기자동차는 1899년에 시속100킬로미터의 기록을 세운다. 당시의 연료유자동차는 그저 한참 뒤에서 바라만 볼 뿐이었따. 그후 기술진전이 느려지면서, 1960년대에 전기자동차는 전세계자동차보유량의 겨우 0.1%밖에 차지하지 못하여, 역사의 무대에서 거의 퇴출된다.

 

20세기후반, 석유부족과 환경보호에 대한 목소리가 높아지면서, 전기자동차는 고목이 봄을 맞이한다. 1997년, 필자는 미국GM의 전기자동차 볼트(Volt)를 타본 적이 있다. 가속과 운전 모두 뛰어났고, 운전중에 매우 조용해서 깊은 인상을 받았다. 그러나 원가가 비싸고, 운행거리가 짧다는 백년고질은 근본적인 돌파구를 찾지 못했다. 21세기가 되면서, 전세계에 전기자동차는 6만대가 판매되고, 전세계자동차보유량 6억대의 만분의 1이 된다.

 

2003년 봄, 전기자동차는 전세계에서 크게 밀려나게 된다. GM과 토요타는 전기자동차생산을 포기한다고 정식 선언한다. 전기자동차를 가장 강력하게 추진하던 곳은 미국의 캘리포니아주인데, 전기자동차시장의 점유비율이 예정한 목표에 달성할 수 없다고 인정했다. 현지 보도에 따르면, 전기자동차는 상업적으로 실패했다. 가격은 비싸고 충전후에 운전거리가 기존자동차보다 짧다는 기본사실을 바꾸질 못한 것이다.

 

리튬전기의 개발로 순수전기자동차의 연구개발은 국제적으로 다시 한번 핫이슈가 되었다. 그러나, 기존자동차를 ‘전면적으로 대체’하려하는 것은 아니다.

 

2008년말, 필자는 로스앤젤레스에서 BMW가 최근에 연구개발한 Mini-E전기자동차를 운전해본 적이 있다. 0에서 100킬로미터까지 가속하는데 겨우 8.5초가 소요되었다. 최대운전거리는 250킬로미터이다. 전류증강장치로 한번 충전하는데 2시간 반밖에 걸리지 않는다. 그러나, 리튬전기세트가 뒤쪽공간을 모두 장악해버렸다. 가격도 보통 Mini의 2.5배이다. 최근 들어 EU는 단일차량의 배출에 대하여 가혹한 기준을 설정했다. BMW와 같은 대형호화차량위주의 생산업체는 배출이 0인 전기자동차를 생산하는 것이 배출총량을 줄일 수 있다. 취옹지의부재주(醉翁之意不在酒).

 

하이브리드 및 수소연료배터리차량과 비교하면, 전기자동차의 진입문턱은 낮은 편이다. 공장에서 화물운송을 하는 전동차, 온 거리를 돌아다니는 전동자전거, 그리고 골프장에서 쓰는 골프카트등은 모두 순전기자동차이다. 수공업식의 소형공장에서도 만들 수가 있다. 이 전기자동차가 그 전기자동차는 아니지만, 중국의 과학기술주관부서는 전기자동차의 개발에 대하여는 애정이 깊다.

 

일찍이 1980년대, 과학기술부서는 여러 자동차신에너지와 환경보호기술중에서 전기자동차를 주공략방향으로 정한 바 있다. 이러한 조치는 다음과 같은 고려에서 나왔다: 중국의 기존자동차기술은 구미보다 수십년 늦었다, 그러나 전기자동차기술은 전세계에서 아직 돌파구를 마련하지 못하고 있다. 중국은 현재 구미와 동일한 출발선에 서 있다. 그러므로 따라잡을 가능성이 있다. 이것이 바로 중국에서 현재 성행하는 중국전기자동차의 “우회추월론” 및 “개구리도약”론의 기초이다.

 

전기자동차는 국가의 중대과학기술 프로젝트로 “8차5개년계획” “9차5개년계획”에 모두 들어있다. 1998년 6월, 산두 남오도에서 “국가전기자동차시험시범구” 발대식이 있었다. 당시에 10대의 중국산전기자동차, 5애의 토요타 RAV4, 5대의 GM EV1이 시범구에서 운행을 시작했다. 2년후에 다시 갔을 때, 토요타의 전기자동차는 10만킬로미터를 달렸고, 배터리를 교체하는 외에 큰 문제가 없었다; 중국산 차량은 배터리 폭발의 큰 사고만 10번 발생했고, 작은 고장은 수도 없이 많았다. 시범구의 한 전문가는 이렇게 말한다: “무슨 ‘같은 출발선’이냐. 전기자동차에서 배터리등 일부기술을 제외하고, 우리는 아직 초등학생이다. 전기자동차기술은 배터리, 전기, 콘트롤시스템이 관련된다. 외국인들은 이미 멀리 달려가 있다.”

 

“10차5개년계획”기간동안 이전의 순전기자동차연구개발이 거의 돌파구를 찾지 못하게 되자, 과학기술부서는 세계에서 핫이슈로 떠오른 하이브리드, 수소연료배터리차량의 연구개발도 “863계획”에 포함시키게 된다. 이 프로젝트는 국가에서 8.8억위안을 투자하고, 지방과 기업이 투입하는 자금을 포함하면 24억위안이 된다. 돈과 프로젝트는 금방 배분된다. 국산전기자동차는 3.5년내에 일반백성들의 집에 들어가게 될 것이라는 말이 계속 들려왔다. 각지에서는 전기자동차를 연구개발에 성공하고, ‘돌파성의 진전’도 얻었다는 보도가 나왔다. 재미있는 것은 보도는 대부분 1회적이었고, 후속보도는 나오지 않았다. 5년이 흘렀다. 어느 전기자동차프로젝트도 상업화생산에 들어가지 못한다. 24억위안을 투입했지만, 성과는 없었다. 헛돈을 쓴 것인가? 지금까지 아무도 이에 대하여 대답해주지 않는다.

 

21세기의 첫 10년간, 전세계 모든 대형자동차업체의 전기자동차, 천연가스차량, 바이오디젤차량, 에탄올차량, 메탄올차량, 하이브리드카, 수소연료배터리차량등이 나타난다. 신에너지차량은 거의 모두 일부연구개발, 소량시험생산, 전국관망상태가 이어진다. 다국적기업들도 모두 힘을 기르고 준비하며, 신중하게 전세계 에너지구조의 형세가 분명히 드러나기를 기다리고 있다.

 

중국에서, 많은 사람들은 왕왕 전기자동차기술돌파의 난이도를 낮게 평가하는 경향이 있다. 어떤 사람은, “20년전의 핸드폰은 벽돌만큼 컸고, 노트북컴퓨터가 10킬로그램이나 나갔지만, 지금의 핸드폰은 손안에 들어올 정도이고, 노프북 컴퓨터도 주머니에 넣을 정도이다. 이를 보면 신기술의 발전이 아주 빠르다는 것을 알 수 있다. 만일 이런 논리대로라면 전기자동차의 발전이 계속되면 10년후에는 전기자동차의 세상이 될 것이다.”라고 쉽게 생각한다.

 

그러나, 이런 논리는 통용될 수 없다. 핸드폰과 노트북컴퓨터의 체적은 칩의 발전속도에 좌우된다. 무어법칙에 따르면, 집적회로에 담을 수 있는 트랜지스터의 수는 매 18개월에 배로 증가하고, 성능도 배가 된다. 그러나, 전기자동차의 핵심인 배터리의 발전은 이런 법칙을 따라가지 않는다. 배터리는 단위체적의 물질안에 일정한 에너지를 축적하는 것이다. 인류의 이 분야에서의 기술발전은 상당히 느리다. 모두 생각해보자. 10년전, 핸드폰의 배터리는 얼마나 오래 갔는가? 2일 내지 3일이다. 노트북컴퓨터의 배터리는 얼마나 갔는가? 2시간이다. 지금도, 거의 비슷하지 않는가? 이를 보면, 배터리의 진전은 칩의 발전속도를 따라갈 수가 없다.

 

그런데 2009년이 되자, 전기자동차는 중국에서 그리고 이어 전세계에서 돌연 붐을 일으키기 시작했다.

 

이해에 중국에서 반포한 <자동차산업진흥계획>에서 2011년까지, 중국은 전기자동차, 하이브리드카, 수소연료배터리를 위주로 한 신에너지차량을 50만냥까지 늘일 것이라고 한다. 신에너지차량은 승용차판매총량의 5%를 차지할 것이니, 이는 아주 대담한 ‘도약식’의 계획에 아닐 수 없다.

 

그후 13개의 전기자동차시범도시가 시작되고, 국산전기자동차를 구매하면, 1대당 보조금이 5,6만위안에 달하였다. 중국자동차업계 반세기 역사상, 실로 듣도보도 못한 일이 일어났다. 2010년이 되어 매체는 <자동차와 신에너지차량산업발전계획>의 의견징구본을 터뜨렸다. 정부재정에서 전기자동차에 부여하는 재정보조금의 한도를 100억위안에서 1000억위안으로 끌어올렸다. 발전목표는 더욱 눈부시다. 2020년에 전기자동차를 위주로 하는 중국의 신에너지차량시장규모는 세계제일이 되며, 보유량은 500만대 내지 1000만대가 된다.

 

정부로부터의 강력한 장려정책에 힘입어, 전기자동차는 중국내에서 인기를 끌게 된다. 산동에만 천개가 넘는 전기자동차공장이 들어선다. 기업은 전기자동차기지를 명목으로 정부로부터 땅을 받아내고, 자동차대기업집단은 전기자동차 샘플모델이라도 몇 개 내놓지 않으면 엄청난 정치적 압력을 받게 되었다.

 

큰 상을 내리면 용사가 나오는 법이다. 중국이 전기자동차에 유독 집착하게 되자 글로벌다국적기업들에게도 좋은 기회가 된다. 중국에는 처음으로 전세계자동차업계에서 전기자동차기술을 도입하는 붐이 일게 된다.

 

2010년 북경국제자동차전람회에서 거의 모든 다국적기업이 최신연구제작한 전기자동차를 내놓았다. 벤츠와 아우디는 매년 1번있는 ‘과학기술일’에 중국으로 왔고, 전기자동차를 위주로 하였다. 전통적인 내연기관의 에너지절약과 배출감소를 우선으로 하던 폭스바겐의 동사회주석 Martin Winterkorn도 “폭스바겐 차종의 심장도 앞으로 전기로 돌아갈 것이다.”라고 말했다.

 

2009년초 닛산의 주중국 수석대표는 닛산자동차의 중국내 몇 개 대도시에서의 시험운행에 대하여 얘기했다. 중국정부에게 잘보이기 위하여 닛산은 2009년 4월, 자신이 비용을 부담해서 조어대빈관에서 공신부, 재정부, 과기부의 고급관리를 불러 전기자동차세미나를 개최했다. 이번 회의를 분수령으로 하여, 전기자동차는 중국에서 하나의 과학연구개발과제에서 북경올림픽, 상해엑스포와 같은 국력을 나타내고, 글로벌기업을 향한 혁신으로 달려가려는 뜻을 보여주는 거국체제의 시범프로젝트가 되었다. 닛산의 전기자동차 “LEAF”는 아마도 가장 먼저 중국시장으로 들어로게 될 것이다. 그리고 중국의 합자기업에서 생산하는 첫번째 순수전기자동차일 것이다. 중국정부는 전기자동차 1대당 6만위안의 재정보조금을 약속했다. 아마도 첫번째 돈은 닛산의 주머니로 들어갈 것이다.

 

필자는 한 다국적기업의 연구개발인원에게 사적으로 물어본 적이 있다. 왜 그들의 전기자동차에 대한 태도가 이렇게 적극적인지를. 그는 성실하게 말해주었다. 중국정부가 천만위안의 거금을 들여 전기자동차시장을 육성하는데, 우리가 왜 이런 천재일우의 기회를 놓쳐야 하느냐고.

 

중국은 정부와 백성이 전기자동차에 대하여 가장 많이 기대하고 있는 나라이다.

 

한 국제적인 조사에서 나타난 바에 의하면 60%의 중국답변자는 전기자동차구매를 고려하겠다고 하였다. 이는 미국, 일본, 독일, 영국, 이탈리아와 프랑스의 조사결과보다 거의 5배나 높다.

 

그러나 모든 혁신제품과 마찬가지로, 전기자동차의 상용화는 두 단계를 거쳐야 한다: 첫째, 연구개발과정을 완성해야 한다. 그리하여 완전히 믿을 수 있는 완벽한 상품을 내놓아야 한다. 둘째, 상품은 시장의 시험을 거쳐야 한다. 소비자들이 살 수 있는지, 편안하게 사용하는지, 일상적인 유지보수는 편리한지 등등.

 

중국의 전기자동차연구개발은 국제적인 선진수준과 비교하자면 아직 초등학생 수준이다. 여전히 배터리에서 시작하는 단계이다. 배터리시스템에서, 전기콘트롤, 전기의 개발이며, 차체의 설계제조에 대하여는 거의 무에서 시작한다. 한꺼번에 완성될 수가 없다. 전기자동차는 성숙한 상품이 되기에는 아직도 갈 길이 멀다. 일반적인 자동차같이 극단적인 차갑거나 뜨거운 온도 혹은 10만킬로미터이상의 도로시험을 거치지 않았다.

 

여러해가 지나서 중국의 전기자동차가 성숙하더라도, 전통적인 자동차를 전면적으로 대체할지는 알 수가 없다. 전기자동차는 자동차에너지구조가 완전히 다른 신형 교통도구이다. 관련시설이 따라와야 하고, 소비자들의 사용습관도 적응되어야 한다. 절대로 한꺼번에 이루어지기는 어려운 일이다.

 

먼저 배터리의 규격이 통일되어야 한다. 현재 국제적으로 성공한 전기자동차가 적다. 배터리는 구매해와서, 자동차생산업체가 다시 수백개의 개체를 모아서 배터리세트를 만들고, 배터리집합이 이루어진다. 통제소프트웨어는 기업의 핵심기술이다. 모두 자신의 노하우가 있다. 누가 도량형을 통일한 진시황이 될 것인가? 충전소는 어떻게 만들 것이며, 영업점은 어떻게 기획하고, 표준은 어떻게 통일시킬 것인가?

 

그리고 운전습관도 있다. 2008년, 필자는 로스앤젤레스에서 BMW의 Mini-E전기자동차를 시험운전한 적이 있다. 길을 잘못 들어갔는데, 순간적으로 긴장하였다. 전기를 다 소모하여 길을 가다가 중간에 설까봐 겁이 났다. 이런 심리압력은 전기자동차를 운전해보지 않으면 느낄 수 없다. GM의 기술전문가는 나에게 이렇게 말했다: “앞세대 전기자동차를 무너뜨린 마지막 ‘지푸라기’가 바로 이 거리공포였다”

 

전기자동차의 에너지인 전기는 어디에서 오는가? 전기자동차의 권위자의 말은 놀랍기 그지없다: “우리나라는 현재 매년 9억와트가 넘는 심야전력이 낭비되고 있다. 이는 5000만대의 전기자동차에 충전할 수 있는 양이다.”

 

그러나 자세히 생각해보면, 맞지가 않다. 대도시는 매번 여름 고온이 되면, 집집마다 에어컨을 켠다. 쓰는 것은 심야전력인데, 왜 도시 전기망은 왕왕 그 부담을 견디지 못하는가? 만일 여기에 수백만대의 전기자동차가 밤새도록 충전한다면, 전기망이 이를 견딜 수 있을까?

 

전기자동차는 완전히 독립된 충전네트워크를 필요로 한다. 이 거액의 투자를 누가 부담할지는 모르겠다. 국가일지 전기회사일지. 아니면 생산업체일지. 협의가 필요할 것이다. 그러나 전문가와 관리들은 생각해봤는지 모르겠다. 주유는 동태적인 것이다(1,2분), 그러나 충전은 정태적인 것이다(수시간). 주유소는 2개의 차로정도만 점유하면 된다. 충전소는 완전히 주차장이 되어야 한다. 충전하는 횟수도 주유보다 훨씬 많아야 한다. 충전소의 개수는 훨씬 많아야 한다. 만일 전통자동차를 정말로 대체할 수 있다면, 교통이 혼잡한 시내에서 매일 수백만대의 전기자동차 충전소용지를 어떻게 마련할 것인가? 이것은 해결하기 힘든 결정적인 문제이다.

 

국외에서 전기자동차가 추구하는 것은 전통자동차의 대체가 아니다. 단순히 일정기간의 보완이다. 그래서 필자는 생각한다. 생각을 바꿔보면 어떨까? 전기자동차의 포지셔닝을 지동차를 ‘대체’하는 것이 아니라 전동자전거의 업그레이드라고 보면 어떨까. 중국은 이미 년간 천만대의 전동자전거를 생산하는 대국이다. 소형 심지어 더욱 작은 미니형의 전기자동차는 주로 중소도시 및 대도시의 위성도시의 사람들이 외출할 때 필요로 할 것이다. 과거에 전동자전거를 타고 자전거를 타던 수억의 사람들이 앞으로 외출할 때 더 이상 비바람을 맞지 않고 나가게 된다면 그것이 큰 공덕이 아니겠는가?