"중국 의존 줄인다"...희토류 없는 전기차 기술 개발 속도전
[서울=뉴스핌]박공식 기자 = 미국, 유럽, 일본의 자동차 기업들이 중국 의존도를 줄이기 위해 희토류를 쓰지 않는 전기차 모터 개발에 적극 나서고 있다고 로이터통신이 보도했다.
전기차 메이커들은 지금까지 희토류를 사용하는 영구자석 동기모터인 'PSM(Permanently excited Synchronous Machines)'을 전기차의 표준으로 사용해 왔으나, 영구자석이 없는 새로운 형태의 모터나 희토류 사용을 크게 줄인 모터의 상용화가 활발하게 진행되고 있다고 통신은 전했다.
제너럴모터스(GM), 재규어 랜드로우버 등 자동차 메이커들과 보그바그너 등 주요 공급 업체들은 희토류 영구 자석이 배제된 '외부여자형 동기모터(EESM: Externally Excited Synchronous electric Machine)'를 개발 중이거나 개발을 마쳤다.
EESM은 전기차 배터리의 용량이 점점 늘어나는 상황에서 PSM 제품보다 효율이 높다. EESM의 회전자에는 자석 대신 코일을 장착, 고속 장거리 주행에 유리하고 희토류 미사용으로 인한 탄소배출저감 효과도 탁월하다.
독일 공급업체 ZF는 영구자석 모터의 크기 및 성능에 필적하는 ESSM 모터를 개발했다고 밝혔다. ZF는 미국, 유럽, 중국 자동차 업체들과 공급 협상을 진행 중이며 2년 내에 해당 모터를 탑재한 전기차 모델을 선보일 것이라고 회사 관계자가 말했다.
BMW도 수년 간의 연구 끝에 ESSM 모터를 개발해 자사의 차세대 전기차에 탑재할 계획이다. 이 회사의 EESM 모터 개발 책임자는 "홈런은 아니지만 희토류가 없어도 작동을 아주 잘 한다"고 말했다.
독일 비테스코는 르노에 공급할 EESM 모터를 설계하고 2026년 새 버전을 선보인다.
미 스타트업 니론 매그네틱스는 희토류가 없는 영구자석을 개발 중이다. 니론은 최근 GM, 스텔란티스의 투자를 유치했다. 일본 닛산은 새로운 EESM 모터 개발과 희토류를 점차적으로 줄이는 영구자석 모터 개발이라는 두 가지 전략을 동시에 추구한다.
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| 희토류 광산 모습[사진=뉴스핌DB] |
탈 희토류는 모터에만 국한하지 않는다. 일부 전기차는 희토류의 3분의 1이 음향시스템의 스피커에 사용된다. 영국 기업 와윅 어코스틱스는 기존 스피커보다 90% 더 가볍고 에너지 효율이 높은 희토류 없는 스피커를 개발했다.
자동차산업자문기업 IDTechEx의 제임스 에드몬슨 분석가는 자동차 메이커들이 희토류 가격이 오르자 대체물을 찾기에 분주했다가 이제 가격이 떨어지자 중국의 눈치를 보고 정부가 인플레 감축법처럼 중국산 희토류 생산 제한 조치를 취할지 관망 중이라고 말했다.
그는 희토류 영구자석 모터의 시장 점유율이 앞으로 10년 동안 하락하겠지만 여전히 70% 이상을 유지할 것으로 내다봤다. 시장 점유율이 높은 중국의 전기차 메이커들이 희토류 사용을 줄일 아무 이유가 없기 때문이다.
중국은 17가지 희토류 광물 채굴과 처리에서 독점적 지위를 누리고 있다. 최근 중국이 전기차 생산에 필수적인 갈륨과 흑연의 수출을 금지한 조치는 중국 의존의 위험을 잘 보여준다.
영구자석 모터는 보통 600그램의 네오디뮴을 사용하는 데 네오디뮴 가격 등락이 심하고 현재 1킬로그램당 125달러 수준이다. 지난해 223달러보다는 내렸으나 2020년 65달러에서는 크게 오른 수준이다. EESM 모터는 이같은 가격 등락을 걱정하지 않아도 된다는 장점이 있다.
