□ 자율주행 기능 발전 중이지만 아직 운전자 보조 수준에 불과하다 □ 라이다 설치 자율주행차 증가세… 절반 이상이 수입산
감지 정확도가 레이더보다 우수한 라이다의 원가가 하락하면서 라이다를 탑재한 자율주행차가 증가하고 있다. 완성차 업계의 라이다 수요가 증가하면서 차량용 라이다 시장 규모는 더욱 성장할 것으로 예상된다. 또 라이다 연구개발 확대로 라이다 감지 능력이 향상되고 차량의 자율주행 수준도 발전할 전망이다. 레이더와 라이다는 자율주행차뿐 아니라 다른 산업 분야에도 적용할 수 있는 만큼 기업들의 관심이 필요하다.
자율주행차 및 감지장치 동향
자율주행 차량은 차량 주변을 레이더, 라이다 등 감지장치로 수집하고 자율주행 시스템으로 정보를 분석해 차량을 운행한다. 중국은 자율주행차 수준을 레벨 0(사물감지)~5(완전 자율주행), 총 6단계로 구분한다. 최근 생산된 자율주행 기능을 보유한 승용차 모델 대다수는 레벨2 이하이고 레벨3 수준도 출시되기 시작했다. 자율주행 기술은 아직 완전 무인운전 수준에 도달하지 못해 운전자가 동석한 상태에서 차량 주행을 보조하는 정도다.
2010년 중국 시장에 처음 등장한 자율주행차 비중은 점차 확대되고 있다. 2020년 이후 보급이 확대되면서 레벨2 수준(차선이탈경고, 전방차량자동미행 등)의 자율주행 기능을 보유한 차량 비중이 전년 대비 78% 증가한 280만대를 기록했다. 레벨2 수준의 자율주행차는 전체 승용차 판매량의 15%, 전체 전기차 판매량의 31%를 차지한다. 특히 카메라, 레이더 등 기존 감지장치보다 속도와 정확도가 높은 밀리미터파 레이더 등을 활용해 보다 자연스러운 가속 및 정지 기능도 구현했다.
[장안 CS55와 길리 빙류의 ‘레벨 2 수준 자율주행’ 자동차]
<자료 : 동방망 (eastday.com)>
2021년 이후 자율주행차 내 라이다 활용이 더욱 많아졌다. 라이다란 차량 주변을 감지하는 고성능 센서로 카메라나 레이더보다 높은 정확도를 보인다. 2019년 라이더의 대당 가격은 1만달러 이상이었지만 2021년 라이더가 양산되기 시작하면서 제품 가격이 1,000달러까지 하락했다. 라이다 가격 하락에 따른 수요 증가로 2021년 중국 시장 내 라이다 매출액은 1억달러까지 상승했다.
<라이더를 탑재한 자율주행 시스템>
[자료:36Kr]
2022년에도 중국 자동차 시장 내 라이다 보급은 확대될 전망이다. 중대증권에 따르면 라이다 가격이 계속 떨어지면서 라이다를 탑재한 완성차 비중도 높아질 것으로 예상된다. 중국 시장 내 라이다 수요도 증가해 2025년에는 라이다 시장 규모가 250억위안을 돌파할 것으로 예측했다. 또 상원홍웬증권연구소는 라이다 제조사가 자율주행에 활용 가능한 분야로 투자를 확대해 감지거리, 감지정밀도, 악천후 감지정밀도 등의 기능이 향상될 것으로 예상했다. 라이다 확산과 함께 운전자의 조작을 대부분 대체할 수 있는 레벨3 이상의 자율주행차 보급도 확대될 것으로 예상했다.
① 자율주행차 레이더(Radar) 시장 현황
자율주행차용 레이더 시장은 수입 제품이 높은 비중을 차지하고 있다. 2021년 기준 중국 승용차용 레이더 시장 규모는 약 3억달러이지만 프랑스 발레오, 독일 헬라, 보쉬 등 해외 제품이 24GHz 레이더(단거리) 시장의 60%를 차지하고 있다. 특히 77GHz 레이더(장거리) 시장은 독일 콘티넨탈 및 보쉬, 미국 델피, 일본 푸지츠 및 덴소 등 해외 브랜드가 80% 이상 비중을 차지하고 있다. 주요 수입제품은 중국 업체 제품보다 안전하고 고·저온에서도 안정성이 높고 탐지거리 및 성능도 우수해 완성차 업체들로부터 선호받고 있다.
<자율주행 핵심부품 카메라, 레이더와 라이다(LiDAR)> 카메라 레이더다.
<자료 : SENSOREXPORT, Velodyne, BOSCH>
해외 브랜드는 2015년 중국 시장에 법인, 공장 등을 설립하고 중국 시장에 진출했다. 폭스바겐·아우디-벤츠 등 글로벌 브랜드 승용차는 물론 지리·창안 등 중국 자동차 업체들도 발레오, 보쉬 등 해외 밀리미터파 레이더 제품을 적용했다. 반면 최근에는 중국 브랜드들이 저렴한 가격을 바탕으로 시장을 확대하고 있다. 2020년부터 중국산 77GHz 레이더가 일·상치 등 중국산 승용차 모델에 적용되기 시작하면서 2021년 말 시장점유율은 10% 미만 수준에서 20%까지 성장했다. 중국 해외 브랜드의 24GHz 밀리미터파 및 77GHz 밀리미터파 레이더 단가는 해외 브랜드에 비해 30%가량 저렴한 편이다.
해외 및 중국 차량용 레이더 제조사가 주력으로 생산하는 레이더 제품군은 다르다. 독일, 미국 등 해외 업체들은 77GHz 레이더(장거리)를 주로 글로벌 자동차 업체에 공급하고 있다. 보쉬는 2021년 77GHz 중장거리 레이더 제품을 출시했는데 감지 거리를 160m에서 200m까지 확대하고 수평 탐지 각도도 45도에서 60도로 확대했다. 2021년 콘티넨탈은 6세대 밀리미터파 레이더 제품을 출시하면서 탐지거리를 200m에서 300m로 확대했다. 현재 Bosch와 Continental의 밀리미터파 레이더는 폭스바겐, 벤츠, 아우디 등 다양한 글로벌 자동차 업체의 중국 내 생산 공장에 공급되고 있다.
반면 중국 기업들은 기존 레이더 제품과는 다른 형태의 제품을 개발하고 있다. 주로 시장에 공급되는 77GHz 레이더가 아닌 79GHz 레이더, 4D 밀리미터파 레이더 등을 개발하고 있다. 중국 레이더 개발사 마이크로브레인은 2020년부터 정확도가 밀리미터(mm)급으로 감지거리가 1,000m 수준인 79GHz 밀리미터파 레이더를 개발했다. 중국 자동차용 레이더 제조사 Hasco는 측정 대상의 높이와 윤곽까지 측정할 수 있는 4D 레이더를 개발했다. 2022년에는 양산에 돌입해 창청자동차를 비롯한 중국 내 완성차 업체에 공급할 전망이다.
② 자율주행차 라이다(LiDAR) 시장 현황
라이다는 카메라나 레이더에 비해 탐지거리가 길고 측정도 정확하다. 라이더는 레이저를 발사하고 반사선을 회수해 주변 사물까지의 거리를 측정한다. 탐지거리는 레이더의 두 배인 300500m에 달하지만 정확도는 센티미터 수준이어서 감지 대상을 3D 형태로 감지할 수 있다. 또한 레이저 발사를 증가시킬수록 감지되는 영역을 보다 구체적으로 파악할 수 있다. 라이다의 높은 정확도를 위해 자율주행 시스템 구현에 중요한 부품으로 활용되고 있다.
[특수 환경에 라이더가 포착한 3D 화면]
<자료 : 자동차 상업 평론 잡지>
중국 시장 내 자율주행 승용차에 이용되는 라이다의 절반 이상은 수입 제품으로 주로 미국, 독일 기업의 제품이다. 2015년부터 발레오, 벨로딘을 비롯한 해외 라이다 제조사들이 중국 내 무역, 제조법인을 설립해 중국 시장에 진출했다. 아우디, 폭스바겐, 벤츠 등 글로벌 자동차 업체와의 협력을 통해 차량용 라이다 기술을 발전시켜 나갔다. 2021년 중국 승용차용 라이다 시장 전체 판매액은 약 1억달러이지만 미국 벨로딘, 루미나, 이스라엘 이노비즈, 독일 IBEO 등 해외 브랜드가 절반 이상을 차지한다. 최근에는 로보센스, 화웨이, 리복스 등 중국 업체들도 저가 라이다 제품을 중국 자동차 업체에 납품해 40%의 시장점유율을 차지하고 있다.
<라이더 브랜드 및 제품 예시> 브랜드 본사 주요 제품이미지 단가(달러) 벨로디네 미국기계회전식라이더, 솔리드스테이트라이더
4,000~10,000 Luminar 미국 하이브리드 솔리드 스테이트 라이더
1,000 Innoviz 이스라엘 하이브리드 솔리드 스테이트 라이더
900 IBEO 독일 솔리드 스테이트 라이더
미공개 헤사텍 중국 기계회전식 라이더, 하이브리드 솔리드 스테이트 라이더
미공개 Livox 중국 하이브리드 솔리드 스테이트 라이더
600~1,000<자료:BENEWAK E>
라이더 회사는 라이더의 품질을 향상하거나 가격을 낮추고 경쟁력을 확보하고 있다. 미국의 Velodyne, 중국의 Hesaitech(화赛 과학 기술)등의 기업들은 레벨 3이상의 높은 자율 주행의 수준(자율 주행 시스템이 운전자 대부분 대체)에 적용 가능한 라이더를 개발하고 있다. 장거리 감지, 정확, 넓은 감지 각도 등의 성능을 보유한 제품을 개발하고 고급 자동차 업체를 공략하겠다고 밝혔다. 한편 미국의 Luminar, 이스라엘의 Innoviz, 중국의 LakiBeam, Livox등의 라이더의 제조 회사는 생산 비용 삭감을 통해서, 가격 경쟁력을 확보하고자 한다. 중국 LakiBeam(锐驰 지광)은 라이더의 광학 칩 제조 방식의 개선에 라이더 가격을 70%인하했으며 Livox는 레이저 칩 조립 기술을 개선하고 생산 원가를 절반 이상을 삭감했다.
라이더가 탑재된 새 에너지의 비율도 높아지고 있다. 중저가의 신 에너지 차량에는 주로 중국산 모델이 활용되는 반면 고급 신 에너지 차에는 해외 모델이 주로 적용되고 있다. 2021년 중국 시장에 출시된 새 에너지의 차 안 샤오 폰(소鹏)P5, 인왕산(울래)ET7위는 Livox, Robosense등의 중국산 라이더를 장착했다. 반면, 벤츠 S, BMW IX를 비롯한 새 에너지 차 신규 모델들은 프랑스의 Valeo, 이스라엘의 Innoviz등 해외 라이더 회사의 제품을 이용하고 있다. 2022년 말까지 중국에서는 라이더를 탑재한 총 12개의 신재생 에너지 차이가 발매될 예정이다.
<라이더 탑재의 신모델>승용차 브랜드 승용차 모델 라이더 개수 라이더 공급상 발매 시기 샤오 폰 소鹏 P5(전기 자동차)2Livox(중국)2021년 장군 长성 WEY Mocha(하이브리드)3Ibeo(독일)2021년 벤츠 EQS(전기 자동차)1Valeo(프랑스)2022년 Rising Auto비범 R7(전기 자동차)1Luminar(미국)2022년 SAIC츠지 가미 니시 토모미 L7(전기 자동차)1Robosense(중국)2022년 BMWIX(하이브리드)1Innoviz(이스라엘)2022년[자료:준 태국(나카 타이 증권 회사]
시사점
중국 지눙망 연차 혁신 센터 및 그오싱(크니 노브)증권사에 따르면 2025년 중 국내 차량 중, 레벨 2혹은 수준 3자율 주행 기능을 탑재한 승용차의 비중이 50%에 달할 것이며 2025년까지 승용차 레이더 및 라이더의 시장 규모는 각각 149억위안, 241억위안에 달할 것으로 예측했다. 자동 운전 기능을 탑재한 승용차 시장 규모가 확대하며 레이더, 라이더 등의 정밀 감지 장치 시장의 발전도 예상된다.
중국의 라이더 시장은 아직 발전 초기 단계인 국가 표준도 아직 완공 전이다. 따라서 완성차 업체가 라이다의 성능을 판단하고 활용 방식도 결정하기 때문에 레이더, 라이다 제조사인 완성차 업체와의 긴밀한 협력이 중요하다. 우수한 성능의 제품은 고급 완성차를 생산하는 기업들로부터 주목을 받을 수 있다.
현지 자동화설비 관계자는 “레이더는 드론 및 로봇에도 적용되고 있으며 라이다는 자동차뿐만 아니라 로봇, 가전제품, 3D프린팅 등 다양한 산업 분야에서 활용할 수 있다. 중국 시장에 신규 진입하는 레이더 및 라이다 제조사들은 자율주행차뿐 아니라 레이더, 라이다를 응용할 수 있는 다른 산업 분야도 적극 탐색해야 한다고 설명했다.
자료 : 중태증권, 둥우증권, 궈신증권, 선완홍증권연구소, EqualOcean Intelligence, WSB첨단과학기술(WSB), 36Kr, KOTRA톈진무역관 자료종합, 중국톈진무역관 송재환
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