국문요약

제1장 서론

1. 연구배경 및 필요성

2. 선행연구와 본 연구의 차별성

3. 연구의 구성

제2장 태양광 산업

1. 중국이 장악한 글로벌 태양광 산업

2. 주요국의 대응

3. 중국의 전략 분석

제3장 BESS 산업

1. 중국이 주도하는 글로벌 LiB 기반 BESS 산업

2. 주요국의 대응

3. 중국의 전략 분석

제4장 결론 및 시사점

1. 요약과 결론

2. 시사점

참고문헌

Executive Summary

국제사회는 탄소중립 달성과 에너지 안보 역량 강화를 위해, 화석연료를 줄이고 재생에너지를 늘리는 에너지 구조 전환을 가속화하고 있다. 특히 태양광의 발전비용이 화석에너지 수준으로 낮아졌고 설치가 상대적으로 용이해, 빠르게 재생에너지를 확대할 수 있는 발전원으로 부상했다. 이에 그 수요가 대폭 증가하고 있으며, 2027년에는 석탄의 누적 설비용량까지 넘어설 것으로 전망된다. 또한 재생에너지 발전설비 확충에 비례하여 ESS(Energy Storage System)의 수요도 확대되고 있다. 태양광과 풍력 발전은 시시각각 변하는 일조량과 풍속에 따라 전기 생산이 좌우되는 특성이 있어, 생산된 전력을 저장했다가 수요가 있을 때 방전하여 공급하는 ESS의 구축이 동반되어야 한다. ESS 중에서도 저수지 등에 설치되어 물의 낙차를 이용해 발전하는 양수 발전과 비교해, 장소의 제약이 덜하고 설비 이동·철거가 수월한 LiB(Lithium-ion Battery) 기반의 BESS(Battery Energy Storage System)에 대한 수요가 급증하고 있다.

문제는 중국이 세계 태양광 공급망 각 생산 단계에서 74.7~96.8%를 차지하고 있고, LiB 기반 BESS 공급망의 업스트림 및 미드스트림을 중심으로 생산의 약 70%를 점유하고 있다는 것이다.

한국은 태양광 및 BESS용 LiB의 기술경쟁력을 보유하고 있다. 하지만 현재 대중국 태양광 제품 수입의존도가 과도하게 높고, 중국제품의 가격경쟁력에 밀려 국내 태양광 산업이 타격을 받고 있다. 또한 우리나라는 2021년에 BESS용 LiB의 세계 시장 점유율 1위 자리를 중국에 내주었다.

이에 본고에서는 태양광 및 LiB 기반 BESS의 주요 시장인 미국과 유럽이 중국의 공급망 장악에 어떻게 대응하고 있는지를 분석한다. 이와 함께 각 산업 독점화의 배경이 된 중국정부의 정책과 기업의 전략을 살펴보고, 우리 정부와 기업이 활용할 수 있는 종합적인 대응방안을 고민해 보았다.

2장에서는 중국이 장악한 태양광 산업에 대한 미국과 유럽의 대응을 수입규제와 자국 공급망 강화 정책으로 나누어 분석하고, 중국정부의 태양광 산업 육성 정책과 중국기업의 전략을 파악하였다. 먼저 미국은 2012년부터 중국산 태양광 제품에 고율의 반덤핑·상계관세를 부과하기 시작해 대중국 수입의존도를 대폭 낮췄다. 하지만 중국기업들이 동남아에 생산기지를 구축해 우회 수출을 시도했고, 미국의 대동남아 태양광 제품 수입의존도는 2022년에 오히려 70~90%까지 상승했다. 이에 미국정부는 동남아 우회 수출에 대한 조사에 착수해 5개의 중국기업을 적발했지만, 이는 중국의 주요한 셀, 모듈 기업 중 일부에 불과하다. 미국은 표면적으로 대중국 태양광 제품에 대한 수입의존도를 낮췄을 뿐이고, 중국산 제품에 대해 연이어 여지를 두는 결정을 내리고 있다. 또한 미국은 자국 내 태양광 공급망을 구축하기 위해 ｢인플레이션 감축법(IRA)｣을 기반으로 설비투자 세액공제(ITC, AEPC)와 각 공급 단계별 생산단위당 세액공제(AMPC) 혜택을 제공하는 정책을 추진하고 있다. 현재 미국 내 태양광 공급망에서 웨이퍼, 셀 단계의 생산능력은 전무하고, 모듈의 생산능력도 바이든 정부의 탄소중립 목표를 실현하는 데 역부족인 수준이라고 할 수 있다. 이에 경쟁력 있는 기업을 유치해 공급망 내재화를 실현하고, 생산능력을 확대하려는 것이다. 미국의 전략은 △한국 한화솔루션의 북미 최대 태양광 단지 조성을 중심으로 한 자국 내 완전한 결정질 실리콘 태양광 공급망 구축, △First Solar를 필두로 한 박막형 태양광 셀 증산으로 추려볼 수 있다. 이로써 미국의 의도대로 태양광 공급망의 내재화는 가능하겠지만, 공급망에서 중국을 배제하기에는 어 려움이 있는 것으로 분석되었다.

유럽 역시 2013년부터 중국산 태양광 제품에 반덤핑·상계관세를 부과했지 만, 미국과 달리 2018년에 관세 부과를 종료했다. 이후 2021년 유럽의 대중국 태양광 모듈 수입의존도는 80%를 넘어섰다. 유럽은 태양광 제품의 대중국 의 존도를 낮추기보다, 저렴한 중국산을 대량 수입해 태양광 발전을 주축으로 재 생에너지를 확보하는 데 더 방점을 둔 것으로 보인다. 2019년 EU 집행위원회 의 ｢2050 탄소중립 선언｣에 이어, 2022년 러시아-우크라이나 전쟁으로 인한 러시아의 대유럽 화석에너지 공급 감축까지 더해져 유럽은 더 많은 양의 재생 에너지를 더 빠르게 확보해야 하는 입장이다. 이에 EU 집행위원회는 ｢탄소중 립산업법｣을 발표해 태양광을 8대 탄소중립 전략기술로 분류하고, 전략 프로젝트 추진을 기반으로 2030년까지 EU 수요의 40%를 역내에서 생산하겠다는 목표를 제시했다. 또한 EU는 막대한 자금이 필요한 상황에서 민간자본의 투자 를 이끌어내기 위해 친환경 산업에 대한 한시적 보조금 완화 정책(TCTF)을 통 해 보조금을 확대하겠다고 밝혔다. 하지만 현재 유럽 태양광 업계는 이미 중국산 저가 제품에 잠식당해 투자를 확대할 만한 여력이 없는 것으로 파악되었다. 중국은 2000년대 초반부터 수출 지원, 국내외 주식시장 상장 지원, 장비·기술 국산화를 위한 투자 보조금을 기반으로 태양광 산업을 수출산업으로 육성했다. 하지만 주요 시장인 미국과 유럽에서 수입규제를 시작하면서, 중국은 금태양 시범사업(태양광 발전설비 프로젝트 총투자금의 50% 지원)과 발전차액지원제도(FIT)를 기반으로 내수시장을 키우기 시작했다. 산업이 성숙기로 접어든 2017년부터는 보조금을 점진적으로 축소하고, R&D 역량을 강화하는 방식도 무조건적인 보조금 지급이 아닌 기술 수준에 따른 인센티브 제공 방식으로 전환했다. 이를 통해 중국 태양광 업계는 핵심경쟁력이 없는 기업은 도태되고, 선도기업 중심으로 재편되어 갔다. 2021년 8월 중국정부가 태양광 산업에 대한 FIT 제도를 폐지하면서, 국가보조금 주도 성장에서 시장화 단계로 들어섰다. 이와 함께 2025년까지 태양광 산업 정책 방향은 △BIPV 등 태양광 발전의 응용 분야 확대, △페로브스카이트 중심의 차세대 태양광 기술 개발, △자국 기술 보호(수출 금지 및 제한 기술 목록에 웨이퍼 기술 추가)가 중심이 될 것으로 보인다.

중국 태양광 업계는 현재 공급과잉을 겪고 있어, 내부경쟁이 치열한 상황이다. 중국기업들은 자체적으로 생산 역량 및 기술력을 모두 갖추고 있어 이제는 다른 기업이 추격할 수 없는 독보적인 주력 기술 확보와 업계 표준 선점을 통해 경쟁력을 강화하고 있다. 또한 중국 태양광 기업은 △미국 수입규제-동남아 생산기지 확대를 통한 우회 수출, △미국 IRA-미국 내 태양광 생산공장 건설로 대응하고 있다.

3장에서는 중국이 주도하는 LiB 기반의 BESS 산업에 대하여 2장과 마찬가지로 미국과 유럽의 대응, 그리고 중국정부의 정책과 기업 전략을 분석했다. 미국은 2019년부터 ｢301조｣에 근거하여 중국산 LiB에 기존 관세 3.4%에 추가 관세 7.5%를 부과했지만, 미국의 대중국 LiB 수입 비중은 지속적으로 증가해 2022년에는 10년 내 최고치인 70%를 기록했다. 이는 현재 미국의 LiB 기반의 BESS 공급망 단계 중 주요 광물 채굴과 정제 단계를 제한다면, 4대 핵심소재와 셀 단계는 이미 자국 내 공급망이 구축되어 있지만, 생산능력이 수요에 비해 턱없이 부족하기 때문이다. 또한 정제 제품(리튬 화합물 등)과 핵심소재의 음극재(흑연) 등은 중국의 장악력이 절대적인 상황이다. 이에 미국은 IRA를 기반으로 공급망 단계별 자국 내 생산 역량을 강화하고, BESS용 LiB에 대해서는 중국산에 차별적인 규제를 두지 않는 현실적인 전략을 선택한 것으로 보인다. 다만 BESS 공급망을 강화하고자 BESS의 설비 투자비용에 대한 세액공제(ITC)와 LiB 셀 및 모듈, 핵심소재, 광물에 대한 생산 세액공제(AMPC)를 제공하고 있다. 이에 BESS용 LiB는 거의 중국과 한국 기업에서 생산하고 있어 모두에게 호재이지만, 이미 가격 및 기술경쟁력을 갖춘 중국산 배터리(LFP)에 AMPC 혜택까지 더해진다면 중국기업에 더 유리한 상황이 될 수 있다.

유럽의 LiB 기반 BESS 공급망 역시 업스트림, 미드스트림 단계의 수요 대비 역내 공급이 부족한 상황이다. 미국과 달리 유럽은 대중국 LiB에 대한 반보조금 등의 규제 조치를 취하지 않았다. 이에 따라 유럽 내 중국산 LiB의 저가·물량 공세가 거세지면서, 2022년 기준 대중국 LiB 수입 비중은 45%를 기록했다. EU 집행위원회는 태양광과 함께 배터리·저장 기술도 ｢탄소중립산업법｣의 8대 전략기술에 포함하고, 2030년까지 연간 배터리·저장 장치 수요의 최소 40% 이상을 역내에서 생산할 계획이다. 또한 중국을 겨냥한 ｢핵심원자재법(CRMA)｣을 발표하여, 2030년까지 연간소비량 대비 역내 채굴 10%, 정제(가공·처리) 40%, 재활용 원자재 생산 25%를 달성하고, 원자재 수입을 다변화해 단일 공급원에 65% 이상 의존하지 않도록 하겠다는 목표를 수립했다. 이와 함께 높은 환경 기준을 배터리 공급망에 적용하고 기준에 부합하지 않는 배터리의 시장진입을 차단하는 배터리법도 2024년 시행될 예정이다. 유럽의 전략을 종합해 보면, 태양광과 마찬가지로 중국에 대한 높은 의존도를 우려하고 있음을 엿볼 수 있다. 특히 LiB 공급망의 업스트림 위주로 공급처를 다각화하여 리스크를 분산하는 데 방점을 두고 있지만, 중국을 공급망에서 배제하려는 움직임은 없어 보인다. 물론 EU 배터리법의 시행으로 LiB에 높은 환경기준을 부여함으로써 해외 배터리 기업들의 유럽 시장 진입이 까다로워지겠지만, 유럽 기업 또한 규정을 따라야 하기 때문에 차별적인 조치라고 보기는 어렵다.

한편 2020년까지 중국의 신형 ESS(BESS, 압축공기 에너지 저장, 플라이휠 에너지 저장 등)는 R&D 실증 단계에서 초기 상용화 단계로 전환되었다고 볼 수 있으며, 또한 내부적으로는 LiB를 필두로 한 BESS와 압축공기 ESS 기술이 세계 선두 수준에 도달했다고 자평한다. 중국정부는 2021년을 신형 ESS 산업의 원년으로 보고, 14·5 규획기간인 2021~25년에 규모화 단계로 발전시키고자 한다. 특히 LiB에 대해서는 향후 기술력 증강·운영비용 절감을 통한 생산성 향상과 내부 공급망 결속 강화에 초점을 맞추고 있다. 중국정부는 LiB 공급망의 업·다운스트림 기업 간 장기계약 체결 등 긴밀한 협력을 유도하고, 공급망 단계별 양과 가격을 명확히 하여 공급을 보장하는 데 집중할 방침이다.

중국 LiB 기업들은 내부적으로 업·다운스트림 기업 간 동맹을 맺고 공급망 안정을 도모하고 있다. 또한 미국 IRA에 대응해 △미국 현지 생산기지 구축, △미국의 FTA 체결국과 협력, △유럽 진출 확대를 추진하고 있으며, 유럽 배터리법을 겨냥해 LiB 재활용 분야 투자를 확대하고 있다.

4장에서는 상기 분석 내용을 바탕으로 우리 정부 및 기업에 다음과 같은 대응 방안을 제시했다. 첫째, 우리 정부에서 종합적인 태양광 산업 정책을 마련해야 할 시점이다. 구체적으로 ① 국내 시장 활성화를 위한 태양광 응용 분야 확대 및 생산 측면의 보조금 지원, ② 정부의 수출·금융 지원, ③ 미국 IRA를 기회로 북미시장 진출 확대가 기대되는 태양광 기업에 대한 자금 지원, ④ 페로브스카이트의 초격차 기술을 유지하고 선제적인 상용화를 추진할 수 있도록 정부의 R&D 지원이 필요할 것으로 보인다. 둘째, 유럽의 배터리법에 대한 대응과 핵심광물을 확보하기 위해 LiB 재활용 기술 개발 및 투자 확대를 고려할 필요가 있다. 셋째, 태양광 산업과 LiB 기반의 BESS 산업 모두 단기적으로는 중국 업스트립 기업과 한국 미드스트림·다운스트림 기업 간 장기 공급계약 체결이 시급하며, 장기적으로는 독자 기술 확보에 주력해야 할 것이다.