전기차를 구매하는 사람들이 점점 더 많아지고 있다. 배터리의 가격이 크게 하락하면서, 전기차의 가격도 내려가고 있다. 운전 및 유지 보수가 골칫거리인 내연기관 차량과 비교해 전기차는 운전자들을 설레게 하는 꿈의 자동차다. 그러나 전기차로 바꾼다는 것은 단순히 운전하는 즐거움을 얻는 것만을 의미하지 않는다. 교통수단은 전 세계 탄소 배출량의 약 4분의 1을 차지하고 있는데 그중에서 도로 위의 차량이 4분의 3을 차지한다. 세계가 2050년까지의 탄소 중립 실현이라는 목표를 어떻게든 이뤄내려면 가능한 한 빠르게 그 자리를 전기차가 이어받도록 해야 한다.

올해에만 600만 명의 선구자들이 전기차를 샀지만, 이는 전체 차량 구매자의 8퍼센트에 불과하다. 이 수치가 2030년에는 3분의 2로, 그리고 2050년까지는 100퍼센트로 올라가야 한다. 많은 투자자는 이러한 추세가 테슬라 차량이 속도를 내는 것처럼 매끄럽게 진행될 것으로 전망한다. 일론 머스크가 소유한 테슬라의 시가 총액이 1조 달러 가까이 치솟으면서, 전기 픽업트럭을 만드는 리비안(Rivian)이나 중국의 고급 전기차 제조사들도 크나큰 자신감을 얻게 되었다. 전기 배터리 제조사들 역시 호황을 누리고 있다.

전기차의 혁명은 최첨단 기술로 가득 채워진 화려한 차량을 보면 실감할 수 있다. 그러나 그 너머에서 엄청난 병목 현상이 일어나고 있으며, 그것은 신형 전기차를 관심 있게 바라보는 사람들조차도 충분히 인식하지 못하는 문제들이다. 각국 정부는 그런 문제에 대해서 이제야 겨우 알아차리기 시작했다. 그것은 바로 그 모든 전기차를 어떻게 충전할 것인가 하는 문제다.

130만 군데에 불과한 현재의 공용 충전소만으로는 전 세계적으로 빠르게 늘어나고 있는 전기차의 수요를 감당하지 못할 것이다. 국제에너지기구(IEA) 예측에 의하면, 2020년대 말까지 모두 4000만 개의 충전소가 필요할 것으로 보이며, 이를 위해서는 2030년까지 매년 900억 달러의 투자가 필요하다. 만약 2050년까지 탄소 중립을 실현하겠다는 목표를 달성한다면, 전 세계에서는 그보다도 다섯 배나 많은 충전소가 필요해진다.

내연 기관 차량을 서서히 몰아내고 전기차로 바꾸겠다는 각국 정부들의 약속은 사실이지만, 그것이 탄소 중립이라는 목표를 실현할 만큼 충분히 지켜지고 있지는 않다. 그렇지만 그러한 전환이 설령 필요한 수준보다 더 느리게 진행된다고 하더라도, 충전 인프라를 구축하기 위해 전 세계가 지출해야 하는 비용은 여전히 어마어마하다. 리서치 기업 블룸버그NEF(BloombergNEF)가 예상한 느리게 진행되는 전환 시나리오에 의하면, 배터리 가격이 하락함에 따라 전기차 판매량은 꾸준히 늘어나겠지만, 2030년에 전 세계의 자동차 판매량에서 전기차가 차지하는 비중은 3분의 1을 밑돌 것이며, 2040년이 되어도 여전히 약 6000억 달러의 투자가 필요하다. 2040년까지 2400만 개의 공용 충전소를 포함해 총 3090만 개의 충전소가 생겨날 것으로 보는데, 그렇다고 하더라도 국제에너지기구가 필요하다고 보는 충전소의 숫자에는 한참 못 미치는 수준이다(표1 참조). 만약 2050년까지 탄소 중립을 이뤄낸다면, 충전 인프라 구축을 위해 투자하게 될 누적 금액은 무려 1조 6000억 달러에 이를 것이라고 블룸버그NEF는 예상한다.

충전 업계의 운영 실적도 열악한 수준이다. 공식적인 수치상으로는 일부 관계 당국이 필요하다고 말하는 수준을 초과한다. 예를 들어, 유럽 연합 집행위원회(European Commission)는 전기차 열 대당 한 개의 공용 충전기가 필요하다고 본다. 보스턴컨설팅그룹(BCG)의 조사에 의하면, 현재 유럽 연합과 중국에는 전기차 다섯 대당 한 개의 충전기가 설치됐으며, 미국도 아홉 대당 한 개씩 있다.

그러나 이론적으로 그렇다는 것일 뿐, 현실은 다르다. 폭스바겐이 중국의 충전소 설치 현황을 조사한 결과, 수많은 충전기들이 흔히 ‘얼었다(iced)’고 표현되는 작동 불능이었다. 해당 충전기들은 화석연료 차량 운전자들의 부주의 또는 고의에 의해 고장이 난 상태였다. 총 100만 개에 달하는 중국 공용 충전기들 가운데에서 언제든 사용할 수 있는 것은 30~40퍼센트에 불과했다. 유럽 연합과 미국에서도 상당수는 작동하지 않는다고 봐도 무방하다. 올여름, 폭스바겐의 헤르베르트 디스(Herbert Diess) CEO는 소셜 네트워크인 링크드인에 한 가지 불평을 올렸다. 유럽 충전 업체 아이오니티(Ionity)가 오스트리아와 이탈리아 사이를 잇는 브레너 패스(Brenner Pass) 구간에서 너무 적은 충전소를 운영하는 바람에 자신의 휴가가 원활하지 못했다는 내용이었다. 디스 CEO는 “그들이 내세우는 최고급 충전 서비스가 아니었다”라고 썼다. 폭스바겐이 아이오니티의 지분을 보유하고 있다는 사실은 그의 비판을 더욱 따끔하게 만들었다.

운전자들은 어떤 문제가 있을지를 미리 감지할 수 있다. 그들이 생각하기 주행 거리와 공용 충전소 사용 여부가 중대한 이슈였다(표2 참조). 컨설팅 기업인 앨릭스파트너스(AlixPartners)가 최근 전 세계 전기차 판매량의 85퍼센트를 차지하는 7개국 소비자들을 대상으로 실시한 조사에 따르면, 기존의 차량을 전기차로 바꾸지 않는 이유 가운데 3위가 비싼 가격이었고 1위부터 5위 사이의 다른 이유들은 모두 충전과 관련된 것이었다.

이러한 어려움은 기본적인 사항부터 평가해야 한다. 전기차의 커다란 장점은 집에서도 충전할 수 있다는 것이다. 또 시설만 갖춰져 있다면 일터에서도 충전을 할 수 있다. 미국에서 충전기를 설치할 수 있는 별도의 주차 공간을 보유한 주택의 비율은 70퍼센트이다. 유럽이나 중국은 더 낮은 수준이다. 보스턴컨설팅그룹의 추정에 따르면 2020년 현재 미국 전체 전기차 충전의 약 4분의 3은 가정이나 일터에서 이뤄진다. 유럽은 10분의 7, 중국은 5분의 3이었다.

현재 시중 전기차 모델에 장착된 배터리로는 한 번 충전으로 대략 400킬로미터를 주행할 수 있다. 일부 기종은 650킬로미터 넘게 달린다. 뱅크오브아메리카(Bank of America)에 의하면, 보통의 미국인들은 하루에 50킬로미터를 운전하고, 유럽이나 중국 사람들은 그보다 더 적게 운전한다. 전기차의 충전 방식은 크게 급속 충전기와 완속 충전기로 나눌 수 있는데, 둘 다 집에서 밤새 충전하거나 일터에서 근무하는 동안 충전하면 주행하기에 충분한 수준이다. 완속 충전기는 시간당 8킬로미터의 주행 거리를 충전할 수 있으며 그것보다 한 등급 높은 2레벨 충전기는 시간당 16~32킬로미터를 충전할 수 있다. 둘 다 경제적으로 부담 없는 수준이다. 운전자들은 수백 달러 정도 비용을 들여 전용 콘센트를 설치하면 가장 저렴한 수준의 전기 요금으로 충전할 수 있다. 정부에서 콘센트 설치 비용을 지원하는 경우도 많다.

그런데도 현재까지는 집이나 일터에서만 충전할 수 있다. 부유한 가정은 물론 충전기를 설치하기 쉽지 않은 아파트나 일반 주택에 사는 사람들에게까지 전기차가 널리 보급되려면 공용 충전 네트워크가 꼭 필요하다. 미국, 유럽, 중국에서는 공용 충전소에 대한 수요가 증가할 것으로 예측된다. (표3 참조) 공용 충전소는 세 가지 유형으로 분류할 수 있다. 일반적인 유형은 도로변에 있는 것으로, 차량을 밤새 주차해 놓아도 괜찮은 구역에 기존의 가로등을 개조하거나 전용 충전기를 설치하는 것이다. 그리고 쇼핑센터, 레스토랑, 영화관처럼 사람들이 많이 찾는 곳의 주차장에 설치해서 좀 더 폭넓게 사용할 수 있게 하는 ‘데스티네이션(destination)’ 방식도 있다. 두 가지 모두 2레벨 충전기이며, 설치 비용은 일반적으로 충전기 1개당 2000달러에서 1만 달러가 소요된다.

급속 충전기로는 일반적으로 20분에 100~130킬로미터의 주행 거리를 충전할 수 있는데, 이는 장거리를 운전하는 차량을 위해서 도시를 연결하는 주요 도로에 꼭 설치해야 하며, 도심 내에서도 비상 충전 용도로 설치해야 한다. 택시처럼 오랜 시간을 운행하는 영업용 차량도 빠르게 충전해야 하기 때문이다. 그러나 급속 충전기의 대당 설치 비용은 10만 달러 이상으로 상당히 고가이기에, 급속 충전기의 이용 요금도 더욱 비싸지게 된다. 테슬라는 고객들에게 편의를 제공하기 위해 장거리를 운행하는 차량에 충전소 위치를 지도 소프트웨어를 통해 안내하며, 또한 테슬라 전용 충전소인 ‘슈퍼차저(Supercharger)’가 있는 곳으로 가는 최적의 경로를 찾아 준다. 최근에는 다른 신형 전기차 모델들도 비슷한 기능을 제공한다.

충전 업계 관계자들은 전기차를 소유하는 문화나 충전하는 것 모두 아직 걸음마 단계라고 지적한다. 하지만 지난 몇 년의 짧은 시기만으로 미래를 부정적으로 바라보는 것은 합당하지 않다고 말한다. 물론 현재로서는 전 세계 도로 위를 달리는 차량 중 전기차 비율이 1퍼센트에 불과한 것이 사실이다. 세계 최대 충전 기업 중 하나인 차지포인트(ChargePoint)의 팻 로마노(Pat Romano)는 “앞으로 20년을 밝힐 불꽃”이 이제 막 점화된 것이라고 말한다.

충분히 그렇게 말할 수 있다. 그러나 미래의 충전 수요가 어느 정도 규모일지에 대해서는 아직 알 수 없다. 일부에서는 그 수요가 빠르게 확장하고 있다고 보고 있다. 에버코어ISI(Evercore ISI) 은행의 제임스 웨스트(James West)는 각국 정부가 전기를 선호하는 방향으로 전환하는 추세는 물론이고, 전 세계의 수많은 차량을 충전하는 사업으로 돈을 벌 기회가 점점 더 커지는 것을 보면 지금은 ‘초고속 성장(hyperbolic growth)’의 추세에 있는 것이라고 말한다. 그러나 뱅크오브아메리카는 도로 위에 전기차 한 대가 늘어날 때마다 정확히 얼마나 많은 공용 충전소가 필요한지에 대한 부분은 여전히 해결되지 않은 문제라고 지적한다. 독일 기업 지멘스(Siemens) 계열사인 유넥스트래픽(Yunex Traffic)은 충전용 하드웨어를 만드는데, 이곳의 스콧 비숍(Scott Bishop)은 내부 관계자들에게 완속 충전기와 급속 충전기의 비율이 어떻게 될지를 물어보면 각기 다른 수많은 답변들이 돌아온다고 말한다.

또 다른 문제는 산업 구조다. 보스턴컨설팅그룹에서 자동차 부문을 담당하는 아아카시 아로라(Aakash Arora)는 충전 산업 내에서 복잡하게 얽혀 이는 수많은 층위들이 최악의 문제라고 말한다. 여러 이해 당사자들과 협업을 해야 하고 그들로부터 허가를 받아야 한다는 점을 고려하면, 충전소의 확산이 더딘 이유를 어느 정도는 이해할 수 있다. 첫 번째 이해 당사자는 충전 시설을 만드는 기업들이다. 그다음으로 운영사들이 있다. 운영사들은 충전소를 보유함으로써 직접 이익을 거두는 기업일 수도, 아니면 해당 부지에 설치된 충전기들을 유지 관리하면서 수수료를 받는 업체일 수도 있다. 땅을 소유한 기업이나 개인, 또는 공공 기관은 충전소 부지를 빌려주고 운영사로부터 임대료를 받을 수도 있다. 그리고 실제 충전이 이루어지는 경우, 앱이나 카드를 이용해서 충전기를 작동시키고 결제를 할 수 있게 해주는 서비스 제공 업체들도 존재할 것이다.

 

왓(Watt) 어 비즈니스

전기차 충전 분야의 기업들은 크게 세 가지의 유형으로 분류된다. 하나는 거대 자동차 회사가 전기차 충전 부문을 수직 계열화해서 통합한 형태다. 전 세계 3만 곳에 설치된 테슬라의 슈퍼차저가 대표적인데, 테슬라는 이러한 네트워크 구축에 들인 비용이 얼마인지를 여전히 공개하지 않고 있다. 아마 수십억 달러일 것으로 추정된다. 다른 자동차 회사들도 어느 정도는 이러한 흐름을 따라가고 있다. 대표적으로는 BMW, 포드, 현대, 다임러(Daimler)가 폭스바겐과 함께 아이오니티에 투자한 사례가 있다. 아이오니티의 급속 충전 네트워크는 현재의 1500개에서 2025년에는 7000개로 늘어날 전망이다. 폭스바겐이 미국에서 배출량 조작 사건을 일으킨 뒤 규제 당국과 합의해 2016년에 설립한 일렉트리파이아메리카(Electrify America)는 현재 미국에서 2200개의 급속 충전기를 보유하고 있다. 제너럴모터스(GM)는 전기차 충전 분야에 7500만 달러를 지출할 예정이며, 가장 먼저 자동차 판매점에 4만 개의 충전기를 설치할 계획이다.

두 번째는 충전 분야의 전문 기업들로, 이들도 점차 세력을 키우고 있다. 그중 몇몇 기업은 지난해 상장도 했다. 아직은 수익성이 낮고 매출액도 미미한 수준이지만, 그들의 시장 가치는 상승하고 있다. 시장 가치를 약 70억 달러로 가장 높게 평가받는 회사는 차지포인트인데, 그들은 미국의 공용 충전 시장의 44퍼센트를 차지하고 있으며 유럽에서도 확장해 나가고 있다. 네덜란드의 이브이박스(EVBox)는 전 세계에 30만 개의 충전기를 보유하고 있는데, 유럽에 설치된 2레벨의 공용 충전기들 가운데 4분의 1과 급속 충전기 3분의 1이 그들의 것이다. 이브이고(EVgo)는 테슬라를 포함한 미국 급속 충전기 시장의 절반을 차지한다. 그러나 블룸버그NEF의 라이언 피셔(Ryan Fisher)가 지적하듯, 충전 기업들은 앞으로 10년 안에 정부의 보조금이 삭감되더라도 안정적인 수익을 창출할 수 있는 비즈니스 모델을 찾아야 할 것이다.

세 번째 유형은 에너지 기업들이다. 주유소 사업의 위기를 감지한 그들은 야심 찬 계획을 수립하고 있다. 영국계 네덜란드 석유 대기업인 로열더치셸(Royal Dutch Shell)은 지난 2월 유럽의 노상 충전 대기업인 유비트리시티(Ubitricity)를 인수했고, 8월에는 도로변 충전기와 급속 충전기를 포함해 2025년까지 전 세계에 충전기 50만 개를 설치하겠다고 발표했다. BP와 토탈(Total) 역시 충전 기업들을 인수하고 있다. 공공 기업들도 힘차게 나서고 있다. 스페인의 국영 전기회사 이베르드롤라(Iberdrola)가 지분을 일부 소유하고 있는 월박스(Wallbox)는 가정과 일터에 설치할 수 있는 충전기를 판매하고 있다. 미국 내 17개의 전력 기업들이 모여서 구성한 전기고속도로연합(Electric Highway Coalition)은 도시를 연결하는 주요 노선을 따라 급속 충전기를 설치할 계획이다.

각국 정부 역시 행동에 나설 것이다. 미국의 새로운 기반 시설 관련 법률에서는 2030년까지 50만 개의 공용 충전기를 설치하기 위해 75억 달러의 예산을 책정해두고 있다. 영국이 최근에 발표한 법안을 보면 주택이나 회사, 가게 등을 새로 지을 때 충전기의 설치를 의무화하고 있는데, 이를 통해서 매년 14만 5000개의 충전기가 늘어날 전망이다. 이러한 의무 규정은 앞으로 더욱 보편화할 것이다. 여기에 충전 사업의 미래를 낙관적으로 보는 한 가지 이유는 배터리의 성능이 개선되면 좀 더 긴 거리를 주행할 수 있게 되고, 빈번하게 충전해야 할 필요가 줄어들 것이기 때문이다. 미래의 새로운 배터리는 지금보다 더욱 빨리 충전될 것이며, 충전소들은 더욱 빠르게 전기를 공급해줄 것이다.

그러나 무난하게 성장할 것이라는 전망을 두고 의구심은 지속될 것이다. 전 세계가 필요로 하는 방대한 규모에 비해 충전소 수는 여전히 모자라다. 새로운 전력 수요가 될 충전소들에 전기를 원활하게 공급하려면 자금을 투입해서 기존의 송전 설비를 개선해야 할 것이다. 보스턴컨설팅그룹은 전 세계 전기차의 대부분이 운행되고 있는 미국, 유럽, 중국에서 2030년까지 확보될 공용 충전소는 고작 650만 개에 불과할 것으로 예측한다. 국제에너지기구가 필요하다고 하는 4000만 개에는 한참이나 모자란 수준이다. 부족한 충전기에 더욱 많은 전기차가 몰려들어 경쟁을 벌일 것이다. 어쩌면 운전자들은 전기차에 대하여 열광하는 것만큼이나 인내심을 길러야 할 수도 있다.