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전기차 배터리 냉각수 시장은 2026년 20억 6천만 달러 규모에서 2031년 25억 7천만 달러에 이를 것으로 예상되며, 예측 기간 동안 연평균 성장률(CAGR) 4.50%를 기록할 것으로 전망됩니다. 이러한 완만한 성장세는 전 세계 전기차(EV) 출하량이 가속화됨에도 불구하고, OEM(주문자 상표 부착 생산) 업체들이 기존의 수성 글리콜 화학 물질에 광범위하게 의존하고 있음을 반영합니다. 현재 시장의 상업적 모멘텀은 800볼트 플랫폼, 초고속 충전, 그리고 엄격한 열폭주(thermal-runaway) 규제를 지원하는 고가의 유전체(dielectric) 및 나노유체(nanofluid) 제형에 집중되고 있습니다. 아시아 태평양 지역이 중국의 시장 선도와 GB 38031 안전 규제에 힘입어 전 세계 매출의 거의 절반을 차지하며 시장을 주도하고 있으며, 중동 및 아프리카 지역은 극심한 더위 속에서 걸프 지역 차량의 전기화가 진행됨에 따라 가장 빠르게 성장하는 지역으로 부상하고 있습니다.
시장 동인 및 억제 요인 분석
주요 성장 동인:
* 전기차 생산 가속화: 2025년 경량 전기차 생산량의 상당한 증가는 배터리 용량에 비례하여 냉각수 수요를 증가시켰습니다. 그러나 대부분의 플랫폼이 저마진 글리콜 혼합물을 계속 사용함에 따라 매출 성장은 생산량 증가에 미치지 못하고 있습니다. 이에 따라 공급업체들은 단순한 물량 증가보다는 열전도율 및 유전 강도와 같은 제품 속성 향상에 주력하고 있으며, 특히 유럽 및 북미 시장의 OEM들은 급속 충전을 가능하게 하는 프리미엄 유체에 투자할 의향이 있습니다.
* 액체 냉각 배터리 팩으로의 전환: 주행 거리 및 충전 기대치를 충족하기 위해 자동차 제조업체들은 공랭식 팩에서 액체 냉각 방식으로 전환하고 있습니다. GM의 Ultium 플랫폼, Tesla의 4680 구조 팩, Ford 및 Volkswagen의 유사한 설계는 모두 액체 냉각을 채택하고 있으며, 이는 보증 유지 및 일관된 수요를 보장하는 핵심 요소가 되었습니다.
* 급속 충전 인프라 확장: 2024년 유럽에서 초고속 충전 시설이 크게 증가하면서, 기존 냉각수 한계를 뛰어넘는 열 플럭스를 생성하는 고성능 충전기가 보편화되었습니다. Porsche Taycan은 첨단 유전체 유체 기술을, BYD Han 세단은 혁신적인 그래핀 나노유체 솔루션을 활용하여 충전 시간을 단축하고 있습니다.
* 열폭주 완화에 대한 엄격한 안전 규정: 중국의 GB 38031 및 유럽의 UN ECE R100 규정은 열폭주 발생 시 5분 이내에 전파되지 않도록 의무화하고 있으며, 이는 난연성 수성 글리콜 냉각수 채택을 촉진하고 있습니다. Shell의 인산염 강화 E-Thermal Fluid G와 같은 제품은 자동 발화 온도를 크게 높여 규제 준수를 돕고 있습니다.
* 800V 아키텍처 수요 증가: 고전압 시스템은 더 높은 열 관리가 필요하며, 이는 특수 냉각수 수요를 견인합니다.
* 이륜/삼륜 전기차 시장 성장: 인도, 인도네시아, 베트남, 태국 등지에서 이륜/삼륜 전기차 시장이 급성장하며 냉각수 수요를 단기적으로 증가시키고 있습니다.
주요 성장 억제 요인:
* 특수 전기차 냉각수의 높은 단가: 유전체 및 나노유체 제품은 글리콜보다 훨씬 비싸 가격에 민감한 시장에서의 채택을 제한합니다. OEM들은 이러한 프리미엄 유체가 충전 시간을 크게 단축하거나 배터리 수명을 실질적으로 연장하는 이점을 입증하지 않는 한 높은 비용을 수용하기 어렵습니다.
* 글리콜 원료 가격 변동성: 2024년 사우디아라비아의 생산 차질로 에틸렌 및 프로필렌 글리콜의 현물 가격이 급등하여 공급업체의 단기 계약 마진이 압박을 받았습니다. 이는 생산자들이 손실을 감수하거나 가격 인상을 단행해야 하는 딜레마에 빠지게 했습니다.
* 범용 전도성 표준 부재: 냉각수 전도성에 대한 통일된 표준이 없어 시장 확산에 제약이 있습니다.
* 전고체 배터리의 열 부하 감소 가능성: 장기적으로 전고체 배터리가 상용화될 경우 열 부하가 감소하여 냉각수 수요가 줄어들 수 있습니다.
세그먼트 분석
* 냉각수 유형별: 2025년 수성 혼합물(Water-based blends)이 시장 매출의 56.03%를 차지하며 주류를 이루었습니다. 유전체 유체(Dielectric fluids)는 800볼트 아키텍처에 사용되며 상당한 점유율을 확보했으며, 첨단 나노유체(nanofluids)는 그래핀 첨가제가 열전도율을 높이고 프리미엄 틈새시장을 개척함에 따라 2031년까지 7.18%의 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다.
* 추진 유형별: 배터리 전기차(BEV)가 2025년 수요의 73.12%를 차지하며 시장 규모를 견인했습니다. 수소 연료전지차(FCEV)는 2031년까지 10.36%로 가장 높은 CAGR을 기록할 것으로 전망됩니다.
* 차량 유형별: 승용차가 2025년 매출의 59.18%를 차지하며 가장 큰 비중을 차지했습니다. 오프로드 전기차(Off-highway EVs)는 2031년까지 6.85%의 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다.
* 유통 채널별: OEM(Original Equipment Manufacturer) 채널이 2025년 매출의 81.22%를 차지했습니다. 애프터마켓(Aftermarket) 수요는 연간 7.52% 성장할 것으로 예상됩니다.
* 최종 사용 애플리케이션별: 배터리 팩이 2025년 냉각수 매출의 87.45%를 차지했습니다. 모터 및 전력 전자 장치(Motors and Power Electronics) 냉각 루프는 5.41%의 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다.
지역 분석
* 아시아 태평양: 2025년 매출의 46.13%를 차지하며 시장을 지배했습니다. 중국의 전기차 판매량과 GB 38031 규정이 주요 원인입니다. 인도의 FAME-II 정책은 프리미엄 이륜차에 액체 냉각을 도입하고 있으며, 한국의 GS칼텍스는 현대-기아의 800볼트 모델로부터 자체 수요를 확보하고 있습니다.
* 유럽: 2025년 전 세계 매출에서 상당한 비중을 차지했습니다. CO₂ 차량 벌금 및 PFAS-free 규정이 리터당 비용을 증가시키고 규제 준수 화학 물질을 보유한 공급업체에 유리하게 작용했습니다.
* 북미: 인플레이션 감축법(IRA)의 현지 생산 규정은 OEM들이 텍사스와 온타리오의 국내 글리콜 공장으로 향하게 하여 리쇼어링 투자를 가속화하고 수입 변동성에 대한 마진을 보호하고 있습니다.
* 중동 및 아프리카: 2025년 물량 점유율은 미미하지만, 걸프 지역의 택시 전기화가 고온 안정성 냉각수를 요구함에 따라 6.15%의 CAGR로 가장 빠르게 성장하는 지역으로 부상하고 있습니다.
* 남미: 브라질의 에탄올 유산이 바이오 기반 프로필렌 글리콜 생산을 촉진하여 화석 연료 의존도를 줄이고 지역 가치 사슬을 지원하며 매출의 3%를 기여하고 있습니다.
경쟁 환경
ExxonMobil, Shell, TotalEnergies, BASF, Valvoline 등 상위 5개 공급업체가 상당한 시장 점유율을 차지하며, 전기차 배터리 냉각수 시장은 중간 정도의 집중도를 보입니다. Shell은 다년 간의 OEM 계약을 통해 물량을 확보하며 규모를 위해 마진을 희생하는 반면, BASF는 독점 첨가제를 내재화하여 상당한 가격 프리미엄을 지원하는 수직 통합 전략을 추구합니다. Engineered Fluids 및 XING Mobility는 침지 냉각(immersion-cooling) 및 그래핀 나노유체 특허로 시장을 혁신하며, 기존 글리콜이 10분 충전 또는 150°C 실리콘 카바이드 접합 한계를 충족할 수 없는 부문을 목표로 합니다. Castrol의 이중 기능 ON EV 변속기 유체는 인버터 및 구동계 냉각을 단일 제품으로 통합하여 루프 복잡성을 줄이고 리터당 가치 창출을 높이는 사례입니다.
최근 산업 동향:
* 2025년 9월: BASF는 중국의 GB 29743.2-2025 표준에 맞춰 상하이에서 제조된 GLYSANTIN ELECTRIFIED 저전도성 냉각수를 출시했습니다.
* 2025년 9월: Shell은 10분 이내 충전을 위해 설계된 EV-Plus Thermal Fluid를 공개하며, 높은 열전달 계수와 유전체 무결성을 강조했습니다.
글로벌 전기차 배터리 냉각수 시장 보고서 요약
본 보고서는 글로벌 전기차 배터리 냉각수 시장에 대한 심층적인 분석을 제공합니다. 연구는 시장 정의, 범위, 가정 및 상세한 연구 방법론을 기반으로 하며, 시장 동인, 제약, 가치/공급망 분석, 규제 환경, 기술 전망 및 Porter의 5가지 경쟁 요인 분석을 포함하는 시장 환경을 다룹니다.
주요 시장 동인:
글로벌 전기차 생산량의 가속화된 증가, OEM(Original Equipment Manufacturer)의 액체 냉각 배터리 팩으로의 전환, 고속 충전 인프라의 확장, 열 폭주 완화에 대한 엄격한 안전 규제 강화가 시장 성장의 핵심 동력입니다. 특히, 800V 아키텍처의 도입은 유전체 유체(비전도성 오일) 수요를 증대시키고 있으며, 고온 기후 지역에서의 이륜/삼륜 전기차 보급 확대 또한 중요한 동인으로 작용하고 있습니다.
주요 시장 제약:
전문 전기차 냉각수의 높은 단위 비용, 글리콜 원료 가격의 변동성, 냉각수 전도성에 대한 보편적인 표준 부재가 시장 성장을 저해하는 주요 요인입니다. 또한, 향후 고체 배터리 기술의 발전이 열 부하를 감소시킬 가능성도 잠재적인 제약으로 언급됩니다.
시장 규모 및 성장 전망:
글로벌 전기차 배터리 냉각수 시장은 2026년 20억 6천만 달러에서 2031년 25억 7천만 달러로 성장할 것으로 예측됩니다. 현재 수성 글리콜 혼합 냉각수가 성숙한 공급망과 낮은 비용을 바탕으로 56.03%의 점유율을 차지하며 시장을 선도하고 있습니다. 800V 아키텍처 및 10분 고속 충전 기술의 확산으로 전기 아크 방지 및 높은 열 부하 분산에 필수적인 유전체 냉각수의 수요가 증가하는 추세입니다. 지역별로는 중동 및 아프리카가 극한의 주변 온도에서 택시 및 버스 차량의 전동화가 진행됨에 따라 6.15%의 연평균 성장률(CAGR)로 가장 빠르게 성장하는 지역으로 분석됩니다.
시장 세분화:
시장은 냉각수 유형(수성 냉각수, 유전체 유체, 첨단 나노유체), 추진 유형(배터리 전기차(BEV), 하이브리드 전기차(HEV), 플러그인 하이브리드 전기차(PHEV), 연료전지 전기차(FCEV)), 차량 유형(이륜차, 삼륜차, 승용차, 상용차, 오프로드 EV), 유통 채널(OEM, 애프터마켓), 최종 사용 애플리케이션(배터리 팩, 모터 및 전력 전자장치)별로 세분화되어 분석됩니다. 또한, 북미, 남미, 유럽, 아시아 태평양, 중동 및 아프리카를 포함한 주요 지역별 시장 동향도 상세히 다룹니다.
경쟁 환경:
경쟁 환경 분석은 시장 집중도, 주요 기업들의 전략적 움직임, 시장 점유율 분석을 포함합니다. Exxon Mobil, BASF, Shell, Castrol, Valvoline, TotalEnergies, FUCHS, GS Caltex 등 주요 기업들의 프로필이 제공되며, 이는 글로벌 및 시장 수준 개요, 핵심 부문, 재무 정보, 전략 정보, 시장 순위/점유율, 제품 및 서비스, SWOT 분석, 최근 개발 사항 등을 포함합니다.
시장 기회 및 미래 전망:
보고서는 미개척 시장(White-Space) 및 충족되지 않은 요구 사항에 대한 평가를 통해 시장의 잠재적 기회와 미래 전망을 제시합니다.
1. 서론
- 1.1 연구 가정 및 시장 정의
- 1.2 연구 범위
2. 연구 방법론
3. 요약
4. 시장 현황
- 4.1 시장 개요
- 4.2 시장 동인
- 4.2.1 전 세계 전기차 생산량 증가 가속화
- 4.2.2 액체 냉각 배터리 팩으로의 OEM 전환
- 4.2.3 급속 충전 인프라 확장
- 4.2.4 열 폭주 완화에 대한 엄격한 안전 규정
- 4.2.5 800V 아키텍처가 유전체 유체 수요를 촉진
- 4.2.6 더운 기후에서 이륜/삼륜 전기차 붐
- 4.3 시장 제약
- 4.3.1 특수 전기차 냉각수의 높은 단위 비용
- 4.3.2 변동성 있는 글리콜 원료 가격
- 4.3.3 냉각수 전도도에 대한 보편적인 표준 부재
- 4.3.4 전고체 배터리가 열 부하를 줄일 수 있음
- 4.4 가치 / 공급망 분석
- 4.5 규제 환경
- 4.6 기술 전망
- 4.7 포터의 5가지 경쟁 요인
- 4.7.1 신규 진입자의 위협
- 4.7.2 공급업체의 교섭력
- 4.7.3 구매자의 교섭력
- 4.7.4 대체재의 위협
- 4.7.5 산업 내 경쟁
5. 시장 규모 및 성장 예측 (가치, USD)
- 5.1 냉각수 유형별
- 5.1.1 수성 냉각수
- 5.1.2 유전체 유체 (비전도성 오일)
- 5.1.3 고급 나노유체
- 5.2 추진 유형별
- 5.2.1 배터리 전기차 (BEV)
- 5.2.2 하이브리드 전기차 (HEV)
- 5.2.3 플러그인 하이브리드 전기차 (PHEV)
- 5.2.4 연료전지 전기차 (FCEV)
- 5.3 차량 유형별
- 5.3.1 이륜차
- 5.3.2 삼륜차
- 5.3.3 승용차
- 5.3.4 상용차
- 5.3.5 비도로용 전기차
- 5.4 유통 채널별
- 5.4.1 주문자 상표 부착 생산 (OEM)
- 5.4.2 애프터마켓
- 5.5 최종 사용 애플리케이션별
- 5.5.1 배터리 팩
- 5.5.2 모터 및 전력 전자 장치
- 5.6 지역별
- 5.6.1 북미
- 5.6.1.1 미국
- 5.6.1.2 캐나다
- 5.6.1.3 기타 북미
- 5.6.2 남미
- 5.6.2.1 브라질
- 5.6.2.2 아르헨티나
- 5.6.2.3 기타 남미
- 5.6.3 유럽
- 5.6.3.1 독일
- 5.6.3.2 영국
- 5.6.3.3 프랑스
- 5.6.3.4 이탈리아
- 5.6.3.5 스페인
- 5.6.3.6 기타 유럽
- 5.6.4 아시아 태평양
- 5.6.4.1 중국
- 5.6.4.2 인도
- 5.6.4.3 일본
- 5.6.4.4 대한민국
- 5.6.4.5 기타 아시아 태평양
- 5.6.5 중동 및 아프리카
- 5.6.5.1 아랍에미리트
- 5.6.5.2 사우디아라비아
- 5.6.5.3 남아프리카 공화국
- 5.6.5.4 튀르키예
- 5.6.5.5 기타 중동 및 아프리카
6. 경쟁 환경
- 6.1 시장 집중도
- 6.2 전략적 움직임
- 6.3 시장 점유율 분석
- 6.4 기업 프로필 (글로벌 수준 개요, 시장 수준 개요, 핵심 부문, 재무 정보 (가능한 경우), 전략 정보, 주요 기업 시장 순위/점유율, 제품 및 서비스, SWOT 분석 및 최근 개발 포함)
- 6.4.1 Exxon Mobil Corporation
- 6.4.2 BASF SE
- 6.4.3 Shell plc
- 6.4.4 Castrol Limited (BP p.l.c.)
- 6.4.5 Valvoline Inc.
- 6.4.6 TotalEnergies SE
- 6.4.7 FUCHS SE
- 6.4.8 Prestone Products Corporation
- 6.4.9 Arteco NV
- 6.4.10 Dober
- 6.4.11 GS Caltex Corporation
- 6.4.12 Engineered Fluids
- 6.4.13 XING Mobility
- 6.4.14 Motul S.A.
7. 시장 기회 및 미래 전망
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전기차 배터리 냉각수는 전기차의 핵심 부품인 고전압 배터리 팩의 온도를 최적의 범위로 유지하여 배터리의 성능, 수명, 안전성을 확보하는 데 필수적인 유체입니다. 배터리는 충전 및 방전 과정에서 필연적으로 열을 발생시키며, 이러한 열이 과도하게 축적될 경우 배터리 효율 저하, 수명 단축, 심지어 열폭주(Thermal runaway)로 인한 화재 및 폭발 위험까지 초래할 수 있습니다. 따라서 냉각수는 배터리에서 발생하는 열을 효과적으로 흡수하고 외부로 방출함으로써 배터리 시스템의 안정적인 작동을 지원하는 핵심적인 역할을 수행합니다.
전기차 배터리 냉각수의 종류는 크게 수계 냉각수와 유계 냉각수로 구분됩니다. 수계 냉각수는 물과 에틸렌글리콜 또는 프로필렌글리콜과 같은 부동액의 혼합물을 기반으로 하며, 높은 열전도율과 비교적 저렴한 비용이 장점입니다. 그러나 전기 전도성이 있어 배터리 셀과 직접 접촉하는 방식에는 부적합하며, 주로 냉각판 등을 통해 간접적으로 열을 전달하는 방식에 사용됩니다. 부식 방지제, 거품 방지제 등 다양한 첨가제를 포함하여 시스템의 안정성을 높입니다. 반면, 유계 냉각수는 절연유(광유, 합성유 등)를 기반으로 하며, 전기 전도성이 매우 낮아 배터리 셀과 직접 접촉하는 직접 냉각 방식, 특히 침지 냉각(Immersion cooling) 방식에 활용될 가능성이 높습니다. 열전도율은 수계 냉각수보다 낮을 수 있으나, 뛰어난 절연성으로 안전성 측면에서 큰 이점을 가집니다. 이 외에도 냉매를 직접 사용하는 방식 등 다양한 열 관리 기술이 연구되고 있습니다.
냉각수의 주요 용도와 기능은 배터리 셀의 온도를 20~40°C 범위의 최적 작동 온도로 유지하는 것입니다. 이는 배터리가 최대 출력과 효율을 발휘하도록 돕고, 고온 또는 저온 환경으로 인한 배터리 수명 단축을 방지하여 전체 수명을 연장하는 데 기여합니다. 또한, 과열로 인한 열폭주 현상을 사전에 방지하여 전기차의 안전성을 확보하는 데 결정적인 역할을 합니다. 특히, 최근 급속 충전 기술의 발전과 함께 충전 시 발생하는 막대한 열을 효과적으로 제어하여 충전 속도와 안전성을 동시에 확보하는 데 냉각수의 중요성이 더욱 부각되고 있습니다.
전기차 배터리 냉각수와 관련된 기술은 배터리 열 관리 시스템(BTMS: Battery Thermal Management System)이라는 포괄적인 개념 아래 발전하고 있습니다. BTMS는 냉각수뿐만 아니라 펌프, 라디에이터, 칠러(Chiller), 히터, 열교환기, 그리고 이 모든 구성 요소를 제어하는 제어 장치 등으로 이루어진 통합 시스템입니다. 냉각수 순환 제어, 온도 센싱, 밸브 제어 등 복합적인 기술이 요구되며, 냉각 방식에 따라 공랭식, 수랭식(간접/직접), 냉매 직접식 등으로 나뉩니다. 또한, 고열전도성, 저점도, 우수한 절연성, 부식 방지, 장수명 특성을 갖는 냉각수 소재 기술 개발이 활발하며, 나노유체(Nanofluids)와 같은 신소재 연구도 진행 중입니다. 배터리 팩 내부에서 냉각수가 효율적으로 순환할 수 있도록 하는 유로 설계, 냉각판 및 히트싱크 설계 등 배터리 팩 설계 기술도 중요합니다. 마지막으로, 배터리 상태(SOC, SOH), 외부 온도, 주행 조건 등을 고려하여 냉각 시스템을 최적으로 제어하는 예측 제어 및 인공지능 기반 제어 알고리즘 개발도 핵심 기술로 손꼽힙니다.
전기차 배터리 냉각수 시장은 전 세계적인 전기차 보급 확대와 함께 급성장하고 있습니다. 주행거리 증가, 급속 충전 기술 발전 등으로 고성능 배터리에 대한 요구가 커지면서 배터리 열 관리의 중요성이 더욱 부각되고 있기 때문입니다. 주요 시장 플레이어로는 BASF, Dow, ExxonMobil, SK루브리컨츠, GS칼텍스 등 냉각수 원료 및 완제품을 공급하는 화학 기업들과 한온시스템, 덴소, 발레오 등 BTMS 솔루션을 제공하는 자동차 부품 기업들이 있습니다. 완성차 기업들 또한 자체적인 냉각 시스템 개발 및 최적화에 주력하고 있습니다. 배터리 안전성 및 성능에 대한 규제 강화는 고효율, 고안전성 냉각 시스템의 필요성을 더욱 증대시키는 요인으로 작용하고 있습니다.
미래에는 절연성 유계 냉각수를 활용한 침지 냉각 방식이 고성능 배터리 및 초급속 충전 환경에서 더욱 주목받을 것으로 예상됩니다. 이는 배터리 셀 전체를 냉각수에 직접 담가 열을 효과적으로 관리하는 방식으로, 높은 열 관리 효율과 안전성을 제공할 수 있습니다. 또한, 생분해성, 저독성 등 환경 친화적인 냉각수 개발이 중요해질 것이며, 교체 주기가 길고 유지보수가 간편한 장수명 냉각수 및 시스템 개발도 활발히 이루어질 것입니다. 배터리뿐만 아니라 모터, 인버터 등 파워트레인 전체의 열을 통합적으로 관리하는 통합 열 관리 시스템으로의 발전도 기대됩니다. 인공지능을 활용하여 주행 패턴, 날씨 등 다양한 변수를 고려한 예측 및 최적 제어 기술이 발전할 것이며, 고성능 냉각 시스템의 대중화를 위해 비용 효율성을 높이는 기술 개발 또한 필수적인 과제로 남아 있습니다.