테슬라 쇼크 : 모빌리티의 대변혁과 지속 가능성

테슬라 쇼크 - 모빌리티의 대변혁과 지속가능성

飯田 哲也 /2022년 2월 8일

(https://www.energy-democracy.jp/3718#more-3718)

 

전력 에너지 영역의 대변혁이 전되는 가운데, 이동수단읔 대변혁도 시작되고 있다. 전기자동차(EV), 자율주행, 라이드 쉐어가 가속적으로 발전하면서 통합되고 있는데, 그 중심에 엘런 머스크가 이끄는 미국 EV 기업 테슬라가 있다. EV화 등 모빌리티 대변혁은 기후위기에 대한 구세주로써 기대를 모으고 있고, 또한 그 산업·경제·사회에 대한 영향도 헤아릴 수 없이 많다. 현재 진행 중인 신형코로나 팬데믹도 본질적으로 이를 재고하도록 하고 있다.

 

모빌리티 대변혁의 조짐

 

자동차를 중심으로 하는 모빌리티 분야의 변혁이 급격히 진행되고 있다. 특히 EV화, 자율주행, 라이드쉐어의 3가지 영역이 중심인데, 이들을 통합한 '로보택시'라는 '이동의  서비스화'(MaaS)로의 이행도 시야에 들어오고 있다.

 

1. EV화

노르웨이의 신차 판매에 차지하는 화석연료차(디젤, 가솔린차)의 비율이 속락하고 있는 가운데, 2021년 9월 몇 달 후에는 제로가 될지도 모른다는 보도도 있다(그림 1). 이에 대해 EV를 특별 우대하는 소국을 예외로 하멸, 사회 전체의 스톡에서는 여전히 화석차가 압도적으로 많다는 반론도 만만치 않다. 하지만 수도 오슬로에서는, 이미 시중의 스톡에서도 EV가 화석차를 넘어 섰다. 화석차의 신차가 팔리지 않게 되면, 판매 딜러나 수리점, 주유소 등도 접을 수 있도록 축소되기 때문에, EV화는 상상을 넘어 빨리 진행될 것이다.

 

그림 1. 노르웨이의 화석차 판매량

출처 : Motor “ Blir den siste nye bensin-eller dieselbilen solgt i 2022? ” (2021.9.17)

 

노키아 휴대폰이 압도적인 점유율을 자랑했던 2007년 애플이 아이폰을 발매했고, 그 다음 해에는 스웨덴에서 아이폰이 노키아의 점유율을 역전하더니, 불과 몇 년 만에 이 추세가 세계 전체로 파급되며 노키아가 철수했던 일화가 기억날 것이다.

주요국에서도 EV화는 급속히 확대되고 있다. 신차에서 차지하는 EV의 비율은 2021년 10월 단 한 달만이지만 독일이 30%를 넘었고, 영국과 프랑스에서도 23%에 달했다. 유럽 ​​전체로는 연중 18%에 달했고 중국에서도 연중 15%에 달했다. 모두 기술 보급 곡선의 임계치로 여겨지는 15%를 돌파하고 있어 향후 더욱 EV 보급은 더욱 가속화할 것이다(그림 2).

 

그림 2. 세계 EV 신차 판매 비율(플러그인 하이브리드 자동차 포함)

출처：EVVolume.com, Statista.com, 국토교통성

 

세계 전체로 보면 팬데믹이 시작되기 전부터 화석차의 판매 대수는 하락해 온 반면 EV 판매는 급증하고 있어, 2021년 통년으로 600만대 초·10%에 이를 전망이다(그림 3).

 

그림 3. 세계 자동차 판매

출처 : Statista.com, EVVolume.com

 

2. 자율주행

자율주행차는 5단계로 분류(표1)되는데, 그 구상은 1920년대로 거슬러 올라간다. 전세계적으로 개발이 가속화되는 현재 실용화에 가까운 것은 '웨이모 방식'과 '테슬라 방식'의 두 가지로 대별된다.

 

웨이모는 알파벳(구글) 산하의 자율주행 개발기업으로 미국 국방고등연구계획국(DARPA)이 2004 년에 시작한 '그랜드 챌린지'를 기원으로 한다 . 차량에 탑재되는 적외선 3D 레이더(LiDAR)와 미리 준비된 고정밀 3차원 지도 데이터(HD 맵)를 대조하면서 인공지능(AI)으로 운전을 제어하는 ​​방식이다. 현재 테슬라를 제외한 모든 자율주행차는 이 방식이다.

 

웨이모는 이미 미국 일부 도시에서 5단계 자동운전 택시 영업을 시작했지만, 과제는 HD맵의 정비다. 일본에서도 관민 합동 기업 3 이 정비에 나서고 있지만, 2021년 봄 주요 고속도로만으로 도로 총연장의 2.5%, 3년 후에도 10%의 정비가 예정되고 있을 뿐이다. 집까지의 섬세한 골목 데이터까지 정비되지 않으면 전면 실용화할 수 없는 데다 도로 신설이나 개수 때마다 업데이트가 필요하다.

 

한편 2013년부터 자율주행차 개발을 시작한 테슬라는 LiDAR과 HD맵을 이용하지 않고 8대의 차량용 카메라와 AI로 실시간으로 4차원 판정을 하는 '비전 방식'을 채용하고 있다. 테슬라의 자율주행은 제2단계에 있지만 일단 실용레벨에 이르면 각국의 교통규제 차이를 제외하면 전 세계 어디에서나 자율주행이 가능하다. 강점은 전 세계에서 실주하고 있는 100만대 이상의 테슬라차로부터 데이터를 입수해, 그것을 동사의 AI 슈퍼 컴퓨터로 심층 학습시키고 있다는 점이다.

 

2021년 1월에 50억 마일을 넘겼고, 앞으로도 지수함수적으로 확대해 나갈 것이다. 웨이모는 동시기에 2,000만 마일로 테슬라의 0.4%에 그친다.

어떠한 방식이건, 자율주행은 인간의 운전보다 자릿수 차이로 안전성을 높일 것으로 기대되고 있다. 또한 그것이 필수 조건이지만, 컴퓨터 이상의 속도로 급속히 진화하는 AI가 열쇠를 쥐고 있어 실용화는 건 시간 문제일 뿐이다.

 

3. 라이드 쉐어와 로보택시

 

IT나 모바일의 보급 진전으로 공유 경제가 진행되며, 종래로부터의 렌터카에 가세해, 카 쉐어링이나 라이드 쉐어 등의 서비스가 확산되고 있다. 후자는 모바일 앱으로 완결된 '시승'을 보여준 바 있다. 2010년 미국에서 서비스가 시작된 Uber가 대표적인 예다. 일본에서는 택시로 한정된 것이지만 유사한 서비스가 이미 전세계에 퍼지고 있다.

 

이 라이드 쉐어와 자율주행, EV를 통합한 것이 로보택시이다. 수년 전부터 미국이나 중국 등에서 지역 한정 테스트가 시작되었다. 로보택시가 실용화되면 차의 소유에 비해 자릿수 차이로 비용이 작아져 4 , 눈사태처럼 확산될 것이다. 그러면, 지금의 마이카 소유라는 경제사회적 모델도 붕괴되고, 모빌리티 이행도 가속화될 것이다.

 

4. EV화에 의한 탈탄소화와 에너지 효과

 

MaaS와 지속가능성에 대한 연구는 이제 막 시작되었다. EV화에 의한 탄소 삭감 효과도 화석연료가 많은 전력으로는 불충분하지만, 그래도 세계의 95%의 지역에서는 EV화에 의해 탈탄소화가 진행되고 있다. 게다가 전세계에서 동시 진행하는 전력의 급속한 재생에너화까지도 고려하면 탄소 삭감 효과는 명확할 것이다.

 

'화석연료차 소유'에서 'EV 로보택시'로 이행한다면, 현재 자동차 가동률(약 5%)이 1자리수는 올라 사회 전체에서 차량 스톡도 몇 분의 1로 줄어들 것이다. 따라서 MaaS가 이루어져 가면 화석연료 등의 환경부하와 자원소비 모두 줄어들게 된다. 당연히 자동차용 가솔린과 경유가 전력(특히 재에너지)으로 대체되면 원유 수입도 축소되어 에너지 자급률 향상과 무역수지 개선, GDP 확대, CO2 삭감을 기대할 수 있다.

 

EV화의 중심은 '테슬라화'

 

환경 커뮤니티는 EV화에 기대하고, 테크 업계는 자율주행에 걸렸고, 경제학자는 라이드 쉐어에 새로운 공유 경제의 가능성을 보는 한편, 투자자는 테슬라에 주목한다. '군맹상을 평가하는' 상황에 있지만 이를 '테슬라화'라고 파악하면 전체상이 보인다. 사회과학에서 틈새·레짐·랜드스케이프의 3계층에서 사회 이행을 분석하는 MLP 이론 7 이 최근 주목받고 있지만, 우리들은 머스크씨 1명·테슬라 1사가 그것을 이루고 있는 인류사적인 사건을 목격하고 있는지도 모른다.

 

2021년 9월, 독일 폭스바겐(VW)의 디스 사장은 테슬라가 베를린에 신공장을 완성시킨 것에 위기감을 더해 감사회에서 “사원의 4분의 1의 고용이 사라진다” 라고 발언했다. 폭스바겐사는 디젤 배기 가스 부정 사건의 만회로 기존 자동차 기업 중에서는 EV화의 선두를 달리는 기업 중 하나인데 테슬라에 대한 위기감을 드러냈다.

 

1. 타사를 압도하는 테슬라

 

디스 사장의 위기감은 어디에서 오는가. 세계 최대의 자동차 시장인 중국에서는 화석차를 포함한 SUV 카테고리에서 테슬라는 2021년 1~11월 누계로 최고 BMW에 육박했고, 11월 단월에는 1위를 차지했다. 미국의 화석차를 포함한 중고급차 시장에서도 테슬라는 2021년 1~9월 누계로 벤츠를 누르고 BMW 렉서스에 이어 3위에 올랐다. 유럽에서도 2021년 9월 단월에는 전승용차 판매 1위를 차지했다.

 

테슬라는 2020년에 50만대, 2021년에 94만대로, 생산 대수에서 약 1,000만대의 VW나 도요타에 비해 아직 1자리나 차이가 나지만(그림 4), 전년 대비 50% 이상을 공약하고, 그 이상의 확대가 계속되고 있다는 사실에 주목해야 할 것이다. 세계 전체의 EV 확대 페이스(2021년에 전년 대비 100% 증가·660만대 초과)와 테슬라의 확대 페이스(2021년에 전년 대비 87% 증가·94만대)가 궤를  같이하고 있으며, EV에서는 점유율 15 %로 최고를 차지한다. 미국·유럽·중국이라는 주요 시장에서 화석차 판매가 축소되는 가운데 점유율도 급속히 높아지고 있다(그림 5).

 

그림 4. 테슬라와 도요타, VW 판매량

 

그림 5. 구미 중국의 테슬라 판매 점유율(전자동차 대비)

출처: Tesla estimates based on ACEA; Autonews.com; CAAM-light-duty vehicles only

 

테슬라는 2021년에도 기존 공장(캘리포니아, 상하이)에서 증설·증산만으로 예고된 150만대·전년대비 50% 이상의 확대가 전망되고 있을 뿐만 아니라, 2022년 전반에 생산 개시 예정인 텍사스와 베를린이 있다. 2025년에 500만대의 목표는 신구 공장의 확장 계획을 포함한 생산 능력만으로 실현 가능성이 높고, 2030년·2,000만대의 목표도 현실성을 띠고 있다.

 

테슬라의 주식시가총액이 2020년 7월 도요타를 넘어서 화제가 됐지만, 2021년 가을에는 1조달러 기업이 되어 테슬라 이하 자동차사 10개 주식 시가총액의 합계를 넘었다( 그림 6). 테슬라의 순이익(2021년 3분기 약 4,200억엔, 4분기 약 5,600억엔, 연중 105% 증가·1조5,600억엔)도 규모가 큰 도요타(2021년 2분기에 약 6,300억엔)의 3분의 1 이하이지만, 1대당 순이익은 테슬라가 3배나 크다(그림 7). 게다가 도요타는 기존의 화석차 중심의 이익이지만, 테슬라는 EV만으로 이 이익을 내고 있다.

 

그림 6. 주식시가총액(테슬라와 타자동차메이커 10사

출처 : WOLFSTREET.com

 

그림 7. 1대당 순이익

출처 : 일본경제신문 2021년 11월 16일

 

테슬라는 이미 전 EV차 속에서 단트트의 점유율을 자랑하는 데다 내년에는 EV 픽업 트럭과 대형 EV 트럭, 저가의 소형 EV 생산을 시작하면 시장 지배를 한층 강화할 것이다. 또한 전세계 정비 확대와 더불어 충전 네트워크, 전세계 수요 급증 전력용 배터리, 태양광과 전력 사업, 실주행 데이터를 반영한 ​​자동차 보험, 자율주행과 로보택시, 위성궤도통신을 이용한 휴대전화 등 지속 가능한 모빌리티와 에너지를 목표로 사업 영역과 수익 기회를 확대하고 있다.

 

2. 5년 선행하는 기술과 속도

 

배터리는 당초 파나소닉의 기술에 의존하였지만, 그 후 리튬이나 니켈 등의 자원 확보·초효율적이고 환경 부하가 낮은 건식 제조 기술·리사이클까지를 수직 통합해, 코발트 프리로 가장 고밀도·고효율・저비용의 최신 리튬이온전지(4680 전지)를 공동 개발해, 파나소닉에 선행해 자사에서 대량 생산을 개시한다. 병행하여 세계 최대의 전지 메이커 중국 CATL이 대량 생산하기 시작한 안전·중밀도·저비용의 인산철 리튬이온 전지(LFP)도 재빨리 채용했다.

 

차체 제조에서는 수천 톤 규모의 세계 최대의 일체 주조장치 기가프레스를 도입하여, 차체의 전후 2분할 부분을 각각 단번에 주조하는 것으로, 타사에 비해 100점 이상의 부품 절약·수백대의 로봇 절약·생산 속도 3배를 자랑한다. 머스크씨 경영의 로켓 기업의 최첨단 기술을 응용해, 대형 일체 주조에 최적화한 신형의 알루미늄 합금도 개발하고 있다.

 

최신 베를린 ​​공장의 공기는 불과 2년이다. 고속도로 하나의 신설에 수십 년이 걸리는 독일에서는 경이적인 속도인데, 이것도 테슬라 방식이다.

 

전자제어장치(ECU)도 기존 자동차 제조사는 각 부품 제조사에서 흩어져 조달하는 것이 약 50점이나 되지만, 제로에서 설계한 테슬라는 3개의 통합 ECU에 집약해 “정기적인 원격 자동갱신(OTA)을 용이하게 한다. 이 OTA라는 'IT의 상식'을 자동차산업에 도입한 것도 테슬라이다.

 

세계적인 반도체 부족에 시달리는 타사와는 달리 테슬라는 조달할 수 있는 반도체에 맞춰 20개의 제어 소프트웨어를 마련해 조달력을 높여 극복하고 있다. 자율주행에서도 테슬라는 실차 데이터도 반영해 끊임없이 소프트웨어의 진화를 반복해 자율주행 칩을 내제화해 AI 슈퍼컴퓨터를 이용해 매일 진화시켜 가고 있다. 지금은 아직 제2단계의 테슬라이지만, HD맵의 정비와 갱신이라는 난제가 가로막고 있는 웨이모 방식보다, 완전 자율주행의 실현에서 앞서지 않을까 여겨진다.

 

3. 도요타×애플을 넘는 테슬라

 

도요타의 저스트인타임(JIT) 방식이 세계를 석권하였고, 애플은 아이폰의 수직 통합으로 세계 최대의 기업이 되었다. 테슬라 방식은 그것들을 웃돌지 않을까 생각된다.

JIT 방식은 생산 효율을 극대화하지만, 테슬라는 원리와 제로로부터의 기술을 재검토하는 혁신을 반복한다. 애플의 수직 통합에는 외부 위탁의 제조는 포함되지 않지만, 「공장이 CPU」라고 하는 테슬라는 모든 것을 자사 제조(내면의 수직 통합)하는 것으로, 소프트웨어와 같이, 하드웨어도 제조 공정도 아자일이라고 부르는 신속한 개량·갱신을 반복한다. 배터리의 주행 성능을 20% 이상 높이는 개량을 3시간 안에 개발해, 기 판매된 모든 테슬라차에 OTA 업데이트한 일화도 있다. ‘4년에 1번 모델 체인지’라는 기존 자동차 기업의 관습과는 완전히 다른 혁신 속도다. 배터리도 자원부터 리사이클까지, 또 관련 기업의 로켓 공학이나 우주통신도 활용하는 ‘외부 수직통합’으로 확대되고 있다.

 

화석차를 포함한 전세계 점유율 1%를 넘어선 테슬라가 압도하는 것은 상상하기 어려울지도 모른다. 그러나, 3배의 생산성, 1대당의 순이익도 압도적으로 높은 테슬라의 기술·성능·가격·스피드가, 분명히 신구 전 자동차 메이커의 목표가 되고 있다. 연률 150%로 생산 확대를 계속해 온 테슬라는 이미 도요타와 VW의 10%에 달했고, 다가올 5년 이내에 세계 최대 규모가 될 것으로 예상된다. 기존 자동차 메이커도 수많은 신흥 기업도 그 테슬라를  전력으로 쫓고 있다. 그것이 화석차로부터 EV로의 시프트에 한층 더 눈사태를 일으킬 것이고, 모빌리티 대변혁은 점점 가속화하게 될 것이다.

 

도요타와 '일본 침몰의 위험'

 

2021년 12월 도요타는 2030년까지 4조엔을 투자해 EV 생산을 350만대로 하는 목표를 도요타 쇼오 사장 스스로 발표했다. COP 26을 향해 EV에 소극적인 자세에 따가운 비판을 받았던 도요타가, 마지막으로 EV화로 나서기 시작한 형태다. 해외 사정에 희미한 일본 언론은 화려하게 보도했지만, 2~3년 후에는 350만대에 이르고, 2030년에는 2,000만대를 목표로 하는 테슬라 앞에서는 퇴색해 보인다. 도요타 쇼오 사장은 “EV 부정파는 아니지만, 전 EV화는 일본의 에너지와 고용을 생각하면 잘못된 것이다” 8 라고도 발언한 바 있다. 도요타나 일본의 사정을 테슬라나 세계가 기다려 줄 리 없고, 세계에서 일어나고 있는 「불편한 진실」을 회피하고 있는 것은 아닐까.

 

도요타는 「EV화」가 아니라 「전동화」라고 부르는데, 그것은 구래의 하이브리드차(HV)나 연료전지차도 포함하는 것으로, 미디어도 이를 모방하고 있다. HV를 포함하면 일본 신차의 '전동화율'은 40%에 가깝지만 EV로만 보면 세계 마지막 발의 1%로 떨어진다. 또, 경산성과 도요타가 중점 두었던 수소연료전지차는, 세계적인 경향으로는 앞으로 주류가 될 수 없지만, 지금도 지방자치체를 포함한 행정 문서 상으로는 「클린에너지 자동차」로 올라와 있다.

 

이렇게 '도요타 필터 버블'로 덮여진 일본에서는 국내에서 유통되는 정보가 조작·관리·왜곡되고 있고, 대형 미디어나 지방행정이 이를 따르는 상황이라고 할 수 있다. 반도체·가전·액정·태양광 등에서 차례로 패배한 일본의 가장 크고 마지막 기간산업인 자동차산업의 위기라는 '일본 침몰 리스크'에 위기감을 느끼지 못하고 있다.

 

모빌리티 대변혁에 대비

 

모빌리티 대변혁은 이미 자동차 판매에서도 주식시장에서도 현재화되어 왔으며, 5년 이내에 세계적인 현실로 덮쳐올 것이다. 그 영향은 자동차산업을 필두로 하는 산업경제는 물론, 고용과 생활, 도시계획, 세재정 등 지금까지 스마트폰에서 발생한 변화의 비할 바가 아니다.

 

독일 정부는 이러한 문제 의식에 서서 2018년 9월 '미래의 이동성을 위한 내셔널 플랫폼(NPM)'이라는 자문위원회를 시작했다. 직면한 모빌리티의 전환기에 있어서 기후변화·산업 경쟁력·고용의 유지나 이전·편의성·경제성을 모두 충족하도록 정치가, 기업, 사회에 행동을 촉구하는 권고를 하는 것을 목적으로, 지식인을 초대한 연구와 논의를 거듭해왔다.

 

 

그 NPM이 2020년 1월 'EV 시프트로 2030년까지 41만명의 고용상실'이라는 보고를 내고 큰 반향을 불렀다. 자동차 제조에서 24만명, 자동차산업 전체에서 총 41만명의 일자리가 위기에 처한다는 것이었다.

 

이에 대해 독일 자동차공업협회(VDA)는 이 분석에 동의하지 않는다고 응답했다. 그러나 NPM 보고는 기후변화 대응을 위해 2030년 신차 판매의 30%가 EV라는 '높은 상정'을 하였다고 했지만 독일은 이미 30%를 돌파하고 있다. 현실이 연구보다 훨씬 빠르다.

 

NPM 보고의 취지는 단순한 위기감이 아니라 독일이 자동차 생산 거점으로서 강자로 남아, 비즈니스 모델을 재구축하고 고용을 창출하기 위해 배터리나 IT 기술 등 미래의 이동성 기술에 중요한 부가가치를 두는 네트워크를 가능한 한 독일 내에 유지하는 것을 제언한 것이다. 실제로 VW는 엔진과 변속기의 제조업무를 축소하는 한편, IT업무를 늘려 수년간 6,000명의 IT엔지니어를 추가하려고 하고 있다.

 

자동차 관련 고용 550만명이라 알려질 일본도 남의 일이 결코 아니다. 다중 영역에 걸쳐 매우 큰 영향이 예상된다(표 2). 독일의 NPM을 배우고 여야, 성청 연계, 관민 합동, 시민 참여에 의한 모빌리티 변혁을 위한 구상과 전략을 검토, 협의할 장이 필요하지 않을까.

 

모빌리티와 지속 가능성의 재고

 

모빌리티 대변혁에 더하여, 직면한 기후위기, 그리고 유행으로 온라인 커뮤니케이션이 단번에 퍼진 오늘, 모빌리티의 본질적인 재고가 강요되고 있다.

 

우자와는 반세기 전에 오늘날 통하는 자동차의 문제점을 남기지 않고 지적한 바 있다. 그 중 일부 - 교통 사고와 안전, 대기 오염과 기후 위기, 에너지 등 -는 당시 전혀 예상하지 못한 MaaS에서 개선을 기대할 수 있을지도 모른다. 사회적 비용을 내부화하지 않은 채 증식하는 자동차의 생산과 소비도 자본주의의 문제는 남아 있지만, MaaS의 등장으로 자괴할지도 모른다. 그러나 특히 일본에서는 자동차에 의한 인권침해나 과도한 도로개발 등 사회적 비용의 문제는 남아있다.

 

모빌리티란 무엇인가, 원래 우리는 무엇을 위해 이동하는지, 근원적인 질문으로부터 모빌리티의 사회학을 확립한 아미는 10년도 더 전에 포스트 자동차 사회로서 자동차의 사적 소유의 종식과 MaaS의 출현을 예언하였다 10 . 우자와와 아미에 공통되는 것은, 인간 중심의 마을 만들기의 중요성이다.

 

'지속가능한 모빌리티'는 유엔이 정한 지속가능한 개발목표 11(SDGs 11)에서도 나타난 바와 같이 도보, 자전거, 대중교통, 자가용차의 우선순위로, 곧 MaaS가 자가용차를 대신하여 대중교통의 일부를 담당한 후에도 이것은 변하지 않는다.

 

모빌리티 대변혁이라는 대파고를 바라보면서 이 위기를 지속가능하고 인간 중심의 사회로 전환할 기회가 될 수 있을지, 우리에게 몰려든 과제이다.

 

 

 

 

*芝雲 역/정리(김포시에협)