전기차의 핵심부품과 기술와 국내외 관련 기업

출처 : https://n.news.naver.com/mnews/article/008/0003762767

목차

A.  전기차

    전기차(EV, Electric Vehicle)는 내연기관차(ICE, Internal Combustion Engine vehicle )와 달리 전기 모터와 배터리를 기반으로 작동하며, 여러 핵심 부품과 기술이 필요합니다. 주요 핵심 부품과 관련 기술을 아래와 같이 정리할 수 있습니다.

 

A1.  전기차의 핵심 부품

1) 배터리 시스템 (Battery System)

• 전기차의 동력원이며, 리튬이온 배터리가 주로 사용됨.
• 핵심 요소 : 배터리 셀, 배터리 팩, BMS(Battery Management System)
• 주요 기술 : 고용량·고출력 배터리, 고속 충전 기술, 안전성 강화 기술, 전고체 배터리(Solid-State Battery) 등

2) 전기 모터 (Electric Motor)

• 배터리에서 공급받은 전기로 회전하여 차량을 구동하는 핵심 부품.
• 모터 종류 : 영구자석 동기모터(PMSM), 유도 모터(IM), 스위치드 릴럭턴스 모터(SRM) 등
• 주요 기술 : 고효율·고출력 모터, 경량화, 소음 저감 기술

3) 인버터 및 전력전자 시스템 (Inverter & Power Electronics)

• 배터리의 직류(DC)를 교류(AC)로 변환하여 모터를 구동하는 핵심 부품.
• 주요 기술 : SiC(실리콘 카바이드) 기반 반도체, 고효율 변환 기술, 고속 스위칭 기술

4) 감속기 (Reducer)

• 모터의 고속 회전을 적절한 속도로 감속하여 차량 구동력을 최적화하는 기어 장치.
• 주요 기술 : 저소음·고효율 감속기, 다단 감속기, 통합형 드라이브 시스템(E-Drive)

5) 배터리 관리 시스템 (BMS, Battery Management System)

• 배터리의 상태(온도, 전압, 충전 상태 등)를 실시간으로 모니터링하고 제어하여 수명을 연장하고 안정성을 확보.
• 주요 기술 : AI 기반 배터리 관리, 셀 밸런싱 기술, 열 관리 기술

6) 열 관리 시스템 (Thermal Management System)

• 배터리와 모터, 전력전자 부품의 온도를 최적화하여 성능과 수명을 유지.
• 주요 기술 : 배터리 액체 냉각 기술, 냉각팬·히트펌프 시스템, 열 회수 기술

7) 충전 시스템 (Charging System)

• 전기차 배터리를 충전하는 시스템으로, 완속/급속 충전기가 포함됨.
• 주요 기술 : 초급속 충전(800V급), 무선 충전, 양방향 충전(V2G, Vehicle-to-Grid)

8) 자율주행 및 차량 소프트웨어 시스템

• 전기차는 소프트웨어 중심으로 진화하며, 자율주행 기술과 차량 내 OTA(Over-the-Air) 업데이트 기능이 필수적.
• 주요 기술 : AI 기반 자율주행, OTA 업데이트, 스마트 주행 보조 시스템(ADAS)

 

A2.  전기차의 핵심 기술

    전기차의 성능과 경제성을 결정하는 핵심 기술은 크게 배터리, 전력전자, 충전 기술, 자율주행 및 소프트웨어 기술로 나눌 수 있습니다.

1) 차세대 배터리 기술

• 고에너지 밀도 배터리 : 리튬-니켈-망간-코발트(NCM), 리튬-인산철(LFP) 배터리
• 전고체 배터리(Solid-State Battery) : 기존 리튬이온 배터리 대비 안전성이 높고 에너지 밀도가 높음.
• 나트륨이온 배터리(Sodium-Ion Battery) : 희소 금속(리튬, 코발트) 의존도를 낮춘 차세대 기술.

2) 고속 충전 및 무선 충전 기술

• 초급속 충전(800V 시스템) : 테슬라, 포르쉐, 현대 등이 개발 중.
• 무선 충전(Wireless Charging) : 자기 유도 방식, 공진 방식 무선 충전 연구 진행.
• V2G(Vehicle-to-Grid) 기술 : 전기차를 전력망에 연결해 전력을 공유하는 기술.

3) 전력전자 및 드라이브 시스템 기술

• SiC(실리콘 카바이드) 및 GaN(질화 갈륨) 반도체 : 인버터 및 전력 변환 효율 향상.
• 집적형 전기 드라이브 시스템(E-Drive) : 인버터, 모터, 감속기를 일체화한 기술.

4) 자율주행 및 소프트웨어 기술

• 전기차 OTA(Over-the-Air) 업데이트 : 차량 소프트웨어를 원격으로 업데이트하는 기술.
• 자율주행(Autonomous Driving) : 테슬라 FSD(Full Self-Driving), 현대 모비스의 자율주행 기술.
• AI 기반 차량 관리 : 스마트 BMS, 에너지 최적화 AI.

B.  국내외 관련기업

B1.  핵심 부품 및 핵심기술 보유 기업

1) 전기차 배터리 관련 기업

    전기차 배터리는 핵심 부품으로, 배터리 셀 제조사뿐만 아니라 배터리 팩 및 관리 시스템(BMS) 개발 기업도 중요합니다.

 (1) 배터리 국내 기업

• LG에너지솔루션 (LG Energy Solution)
  • 세계 1위 배터리 제조사 중 하나로, 테슬라, GM, 현대차 등에 배터리 공급.
  • 주요 제품: 리튬이온 배터리(NCM, LFP), 차세대 전고체 배터리 개발 중.
  • 글로벌 배터리 공장 운영 (미국, 유럽, 중국 등).
• 삼성SDI
  • BMW, 스텔란티스, 폭스바겐 등에 배터리 공급.
  • 주요 기술: 고에너지 밀도 배터리, 전고체 배터리 연구 진행.
• SK온(SK On)
  • 포드(Ford), 현대차, 폭스바겐 등에 배터리 공급.
  • 주요 기술: NCM9½½ 배터리(니켈 함량 증가), 고속 충전 배터리.
• 포스코퓨처엠
  • 배터리 핵심 소재(양극재, 음극재) 공급.
  • 리튬, 니켈 등 원자재 확보 및 리사이클링 기술 개발.
• 에코프로비엠
  • 양극재 생산 전문 기업, LG에너지솔루션 등에 납품.

 (2)  배터리 해외 기업

• CATL (중국)
  • 세계 1위 배터리 제조사, BYD, 테슬라, 현대차, BMW 등에 배터리 공급.
  • 주요 기술: 리튬인산철(LFP) 배터리, 셀 투 팩(Cell-to-Pack) 기술.
• BYD (중국)
  • 전기차 제조뿐만 아니라 자체 배터리 생산 (Blade Battery).
  • LFP 배터리 기술 강점.
• 파나소닉 (Panasonic, 일본)
  • 테슬라 전기차 배터리 주요 공급업체.
  • 4680 배터리 공동 개발 중.
• Northvolt (스웨덴)
  • 유럽 내 전기차 배터리 생산을 주도하는 기업.
  • 볼보, 폭스바겐, BMW 등에 공급.

2) 전기 모터 및 전력전자 관련 기업

    전기차 모터와 전력 변환 장치는 핵심적인 부품으로, 효율성을 높이고 차량 성능을 최적화하는 것이 중요합니다.

 (1) 전기 모터등 국내 기업

• 현대모비스
  • 전기차 모터, 인버터, 감속기 통합 E-Drive 시스템 개발.
  • 전력변환 장치, BMS 및 충전 시스템도 보유.
• LG마그나 이파워트레인 (LG Magna e-Powertrain)
  • 캐나다 마그나(Magna)와 합작, 전기차 모터 및 전력전자 부품 생산.
  • GM, 포드 등에 모터 공급.
• 삼성전기
  • 전력반도체(SiC 기반), 인버터 모듈 개발.

 (2) 전기 모터등 해외 기업

• 보쉬(Bosch, 독일)
  • 전기차 구동 모터, 인버터 및 전력전자 기술 개발.
  • 주요 고객: 폭스바겐, 메르세데스-벤츠, 현대차 등.
• ZF (독일)
  • 전기 모터 및 감속기 제조, BMW 및 메르세데스에 공급.
• 마그나 (Magna, 캐나다)
  • 전기차 모터, 인버터 개발.
  • 현대·기아, GM, 포드 등 다양한 고객사 확보.
• Siemens (독일)
  • 전기차 인버터, 모터 드라이브 시스템 공급.

3) 충전 시스템 및 전력반도체 관련 기업

    전기차의 충전 기술과 전력반도체는 고속 충전 성능과 효율성을 결정하는 중요한 요소입니다.

 (1)  충전 시스템등 국내 기업

• 현대차그룹
  • 초급속 충전 기술(800V 시스템) 개발.
  • E-GMP 플랫폼에서 고속 충전 적용.
• SK시그넷
  • 전기차 충전기 전문 기업으로, DC 급속 충전기 개발.
• LS일렉트릭
  • 충전 인프라, 전력변환 장치 공급.

 (2)  충전 시스템등 해외 기업

• 테슬라 (Tesla, 미국)
  • 슈퍼차저 네트워크 구축.
  • V4 초급속 충전기 및 메가차저 개발.
• ABB (스위스)
  • 전기차 충전 인프라 글로벌 1위 기업.
• 엔비디아 (NVIDIA, 미국)
  • 전력반도체 및 전기차용 AI 반도체 개발.
• 온세미 (onsemi, 미국)
  • SiC 기반 전력반도체 공급.
• 인피니언 (Infineon, 독일)
  • 전력반도체 1위 기업.

4) 자율주행 및 소프트웨어 관련 기업

    전기차는 자율주행과 소프트웨어 중심으로 진화하고 있으며, OTA(Over-the-Air) 업데이트 및 AI 기반 시스템이 중요합니다.

 (1)  자율 주행등 국내 기업

• 현대모비스
  • 자율주행 시스템 및 AI 기반 ADAS 개발.
  • OTA 업데이트 기능 지원.
• 네이버랩스
  • AI 기반 자율주행 및 HD 맵 개발.

 (2) 자율 주행등 해외 기업

• 테슬라 (Tesla, 미국)
  • FSD(Full Self-Driving) 개발.
  • OTA 업데이트 기능 보유.
• 모빌아이 (Mobileye, 이스라엘)
  • 인텔 자회사, 자율주행 칩 및 AI 기술 강점.
• 웨이모 (Waymo, 미국)
  • 구글(Google) 자율주행 기술 연구.
• 엔비디아 (NVIDIA, 미국)
  • 차량용 AI 반도체 및 자율주행 칩 개발.

 

B2. 전기차 기업

    전기차 시장을 주도하는 글로벌 및 국내 기업을 소개합니다.

1)  전기차 국내 기업

• 현대자동차(Hyundai Motor)
  • 전용 플랫폼 E-GMP 기반 아이오닉 5, 6, 7 개발.
  • 800V 초급속 충전 및 V2G 기술 적용.
• 기아(Kia)
  • EV6, EV9 출시, 전기 SUV 시장 공략.

 

2) 전기차 해외 기업

• 테슬라(Tesla)
  • 전기차 시장의 선두주자로 배터리, 자율주행, OTA 기술에 강점.
  • 모델 3, 모델 Y, 사이버트럭 등 출시.
• BYD(비야디)
  • 중국 최대 전기차 업체로 배터리 자체 생산(LFP 배터리).
  • 2023년 글로벌 판매량 1위 달성.
• 폭스바겐(Volkswagen)
  • MEB 플랫폼 기반 전기차(ID.4, ID. Buzz 등) 개발.
• 메르세데스-벤츠(Mercedes-Benz)
  • EQS, EQE 등 고급 전기차 개발.
• 리비안(Rivian)
  • 전기 픽업트럭과 SUV(R1T, R1S) 중심.
• 루시드 모터스(Lucid Motors)
  • 고급 전기차 루시드 에어(Air) 출시.