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시장 역학 

운전자 주의: 기존 내연기관 베어링은 전기 자동차와 호환되지 않습니다 

전기 자동차(EV) 의 보급 증가로 인해 상당한 변화를 겪고 있습니다 . EV 베어링 시장에서 이러한 차량의 점유율이 높아짐에 따라, 특히 내연기관(ICE) 차량의 베어링과 비교할 때 EV 부품의 복잡한 특성을 이해하는 것이 필수적입니다. 전기 자동차 베어링은 기존 ICE 베어링보다 약 20 % 높은 온도 범위에 노출됩니다. 이러한 높은 온도 변화는 주로 전기 모터와의 근접성 및 고속 회전 때문입니다. 따라서 재질 구성과 윤활 방식에 있어 차이가 필요합니다. 속도 및 하중 역학 측면에서, 전기 자동차의 85%는 기존 차량보다 높은 RPM으로 작동합니다. 이러한 작동 특성으로 인해 증가된 속도와 축 방향 하중을 효과적으로 제어할 수 있는 베어링이 요구됩니다.

저희 연구 결과에 따르면 기존 베어링을 전기차에 사용할 경우 예상 수명이 30% 감소하는 것으로 나타났습니다. 이러한 수명 단축은 전기차가 베어링 부품에 가하는 특유의 작동 스트레스 때문입니다. 소재 구성 또한 전 세계 전기차 베어링 시장에서 변화를 보이고 있는 분야입니다. 70 % 이상이 세라믹 하이브리드 베어링을 선호하고 있습니다. 이는 세라믹 하이브리드 베어링이 고온을 견딜 수 있는 뛰어난 내구성과 전기 아크에 대한 저항성을 갖추고 있기 때문입니다.

이 외에도 전기차는 내연기관 차량에 비해 본질적으로 소음이 적습니다. 이러한 차이로 인해 소비자의 기대치가 높아졌으며, 무려 90%가 전기차에서 더욱 조용한 주행을 기대하고 있습니다. 이러한 기대는 전기차에 저소음 베어링이 필요하다는 점을 강조합니다. 또한, 전기차의 윤활 방식은 기존 차량과 다릅니다. 내연기관 차량 베어링에 일반적으로 사용되는 그리스는 전기차에는 적합하지 않습니다. 현재 95%의 전기차 제조업체가 조기 마모를 방지하기 위해 특수 윤활유 사용을 권장하고 있습니다.

과제: 전기 자동차 베어링의 전기적 문제

차량용 전기 모터는 수많은 부품으로 구성되어 있으며, 그중 베어링은 전기적 고장에 가장 취약한 부품으로 꼽힙니다. 최근 전기 자동차(EV)에서 이러한 베어링의 전기적 문제가 증가하는 추세이며, 이는 모터 기반 동력 시스템의 수명에 대한 심각한 우려를 낳고 있습니다. 전 세계 EV 베어링 시장에서 모든 배터리 전기 자동차(BEV)와 하이브리드 자동차의 핵심은 3상 교류(AC) 구동 모터/발전기입니다. 배터리는 직류(DC)를 공급하기 때문에 DC를 AC로 변환하기 위해서는 인버터(가변 주파수 드라이브(VFD)라고도 함)가 필수적입니다. 그러나 이러한 인버터는 모터 축에 원치 않는 전압을 발생시킬 수 있습니다. 지속적이고 안정적인 접지가 이루어지지 않으면 이 전압으로 인해 베어링이 부식되고 결국 수명이 단축될 수 있습니다.

이러한 전기적 손상은 전기차에서 숨겨진 문제점을 야기하며, 자동차 엔지니어들에게 전례 없는 난제를 안겨줍니다. 인버터에서 발생하는 축 전압은 저항이 가장 적은 경로를 따라 흐르는 경향이 있어, 절연 모터 베어링과 같은 해결책은 오히려 손상을 기어박스 베어링이나 휠 베어링과 같은 다른 부품으로 전이시킬 수 있습니다. 흥미롭게도, 하이브리드 차량의 내연기관 엔진 베어링조차도 차량이 전기 모드로 주행할 때 이러한 문제에 직면할 수 있습니다.

트렌드: 전기차에 스마트 베어링의 부상

베어링은 단순한 강철 구체에서 센서가 통합된 정교한 장치로 진화했습니다. 최신 전기차는 이러한 첨단 베어링을 활용하여 파워트레인 상태에 대한 정보를 수집하고 전달합니다. 예를 들어, 베어링의 진동 패턴을 통해 잠재적인 파워트레인 문제를 예측하고, 사용 패턴 및 지형 조건에 대한 데이터까지 얻을 수 있습니다. 디지털 혁명은 사후 대응식 유지보수에서 사전 예방식 유지보수로의 전환을 가져왔습니다. 자동차 부품에 부착된 센서와 같은 첨단 인더스트리 4.0 기술은 실시간 성능 정보를 제공하며, 이러한 정보는 제조업체의 모니터링 시스템에 입력될 수 있습니다. 이러한 혁신 중 하나가 산업용 사물 인터넷(IIoT)과 호환되는 스마트 베어링입니다. 스마트 베어링은 자체 진단 기능을 갖추고 향후 발생할 수 있는 문제를 예측할 수 있습니다.

회전 메커니즘의 핵심에 있는 스마트 베어링은 미래 지향적인 유지보수 방식을 가능하게 하는 최적의 위치에 있습니다. 스마트 베어링은 베어링 속도, 방향, 그리고 베어링에 영향을 미치는 다양한 힘과 같은 측면에 대한 귀중한 데이터를 제공할 수 있습니다.

ACS의 데이터에 따르면 전기차 모터는 분당 최대 15,000 6,000rpm . 전기 모터의 향상된 회전수는 성능을 극대화할 뿐만 아니라, 베어링 시장에서 무겁고 값비싼 변속기의 필요성을 없애줍니다. 하지만 이는 모든 파워트레인 부품에 엄격한 품질 기준을 요구합니다. 차량의 베어링은 사용 환경에 따라 상당한 스트레스와 마모에 노출됩니다. 베어링은 빠른 회전으로 인한 자체 발열을 최소화하면서 상당한 원심력을 견뎌야 합니다. 베어링 외에도 설계자는 차량의 수명, 즉 장기간 주행에도 안정적인 성능을 유지해야 한다는 점을 고려해야 합니다.

세그먼트 분석 

유형별로 

차량 유형별로 보면, 전 세계 전기차 베어링 시장은 배터리 전기차(BEV)가 주도하고 있으며, 2023년 매출 점유율은 54.2% 2032년에는 55.0% . 하이브리드 전기차(HEV)와 플러그인 하이브리드 전기차(PHEV)가 그 뒤를 바짝 쫓고 있으며, 2023년 기준 점유율은 각각 35.7%와 10.1% .

기술적으로 볼 때, 전기차의 고속 회전에 적합한 베어링은 매우 중요합니다. 이러한 베어링은 윤활 유지 및 오염 물질 방지와 같은 문제도 해결해야 합니다. 더 나아가, 강철 링과 질화규소 부품을 결합한 하이브리드 베어링의 도입은 전기차의 강력한 전기 모터가 야기할 수 있는 잠재적 위험에 대한 혁신적인 해결책을 제시합니다. 이 하이브리드 설계는 작동 효율성을 보장할 뿐만 아니라 전기차 파워트레인의 수명도 연장시켜 줍니다.

부산물 

전 세계 전기 자동차 베어링 시장은 다양한 제품군으로 구성되어 있으며, 그중에서도 볼 베어링이 가장 큰 비중을 차지합니다. 2023년 기준 볼 베어링은 44.6%의 시장 점유율로 시장을 주도하고 있습니다. 볼 베어링은 접촉면적이 작아 마찰을 크게 줄일 수 있고, 이륜차와 사륜차 모두에 적용 가능하여 시장 점유율이 높기 때문에 이러한 우위는 지속될 것으로 예상되며, 2032년에는 44.3%의 점유율을 유지할 것으로 전망됩니다. 한편, 일반 베어링 또는 슬리브 베어링은 볼 베어링보다 구조는 단순하지만, 뛰어난 하중 지지력과 충격 저항성을 제공합니다. 진동 운동에 대한 저항성이 요구되는 다양한 응용 분야에서 볼 베어링의 활용도가 높아짐에 따라, 향후 예측 기간 동안 수요가 꾸준히 증가할 것으로 예상됩니다.

이 외에도 롤러 베어링은 2023년 기준 37.0%라는 상당한 시장 점유율을 차지했습니다. 이는 롤러 베어링이 강력한 방사형 및 축 방향 하중을 효과적으로 지지하면서 회전 마찰을 크게 줄여주는 탁월한 효율성 덕분입니다. 특히 자본재, 자동차, 가전제품, 항공우주 산업에서 롤러 베어링을 선호하며, 이는 롤러 베어링의 폭넓은 적용 범위를 보여줍니다.

재질별로

소재별로 보면, 전 세계 전기차(EV) 베어링 시장에서 강철이 압도적인 1위를 차지하고 있습니다. 2023년에도 강철은 EV 베어링 시장에서 가장 큰 점유율을 기록했으며, 이러한 추세는 2032년까지 지속될 것으로 예상됩니다. 2023년 기준 강철 베어링은 시장의 40.8%를 차지했으며, 2032년에는 40.7%로 소폭 감소할 것으로 전망됩니다. EV 베어링에서 강철이 널리 사용되는 이유는 롤러 베어링과 볼 베어링의 구성 요소 및 링에 핵심적인 역할을 하기 때문이며, 이는 특히 전기 모터를 비롯한 파워트레인의 성능과 속도에 대한 요구가 높아지는 추세를 충족시켜 줍니다.

흥미롭게도, 세라믹은 본질적인 전기 절연 특성 덕분에 중요한 소재로 부상하고 있습니다. 특히 고속 응용 분야와 전기 방전 문제에 대한 해결책으로서 세라믹의 성장은 두드러집니다. 세라믹 볼을 결합한 하이브리드 베어링은 혁신적인 솔루션으로 자리 잡았습니다. 세라믹 볼 베어링은 강철보다 밀도가 40% 낮고, 작동 온도가 낮으며, 수명이 길다는 장점 때문에 높은 가격에도 불구하고 시장 성장을 견인하고 있습니다.

차량 카테고리별

전 세계 전기차(EV) 시장은 승용차 부문의 강력한 수요 증가에 힘입어 성장하고 있습니다. 2023년 기준 승용차 부문은 전체 시장 점유율의 72.8%를 차지하며 압도적인 우위를 유지하고 있으며, 2032년에는 71.9%로 소폭 감소할 것으로 예상됩니다. 특히 신흥국에서 가처분 소득 증가에 따른 승용차 판매 급증이 이러한 성장을 견인해 왔습니다. 한편, 상용차 부문 역시 빠른 성장이 예상되며, 시장 점유율은 2023년 27.2%에서 2032년 28.1%로 증가할 것으로 전망됩니다.

상용차 부문의 빠른 성장은 특히 중국과 인도와 같은 국가에서 전기 버스의 인기가 급증한 데 기인합니다. 기후 변화 대응에 대한 전 세계적인 노력이 강화됨에 따라 전기 트럭의 보급도 확대되고 있습니다. 흥미로운 점은 2021년 판매된 트럭 중 전기 트럭은 0.3%에 불과했지만, 전체 자동차 시장에서는 전기차가 거의 10%를 차지했다는 것입니다. 장거리 트럭의 전동화 추세와 전력망 인프라 개선의 필요성이 맞물리면서 상용차 부문의 전기차 시장에 밝은 전망이 제시되고 있습니다.

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지역 분석 

전 세계 전기차 배터리 시장은 지역별로 다양한 성장세를 보이며 변혁기를 맞고 있습니다. 그중에서도 아시아 태평양 지역은 두드러진 성장세를 보이고 있습니다. 이 지역의 전기차(EV) 생산 및 소비량 증가에 힘입어 2032년에는 시장 점유율 54% 이상을 차지할 것으로 예상됩니다. 중국은 2025년까지 1,500만 대 이상의 전기차가 운행될 것으로 전망하고 있으며, 인도 역시 2020년까지 전기차 보급률 30% 달성이라는 야심찬 목표를 세우고 약 700만 대의 신규 전기차 도입을 추진하고 있습니다. 일본 역시 2025년까지 최소 200만 대의 신규 전기차 도입을 목표로 하고 있습니다. 이러한 놀라운 성장세는 한국에 5,000개 이상, 중국에 50,000개 이상의 충전소가 설치된 데 힘입은 것입니다. 또한, 아시아 태평양 지역에는 여러 주요 전기차 배터리 제조업체가 있으며, 특히 중국에는 120개 이상의 생산 시설이 있습니다. 태국과 인도네시아 같은 자동차 산업의 중심지들은 지난 2년간 전기차 인프라 구축을 위해 총 10억 달러 이상을 투자했습니다. 

유럽은 전기차 시장에서 전 세계 매출의 27% 이상을 차지하며 빠르게 성장하고 있습니다. 영국이 2030년까지 신형 휘발유 및 디젤 차량 판매를 금지하여 전기차 시대를 열겠다는 계획을 발표한 것은 유럽의 지속 가능한 교통에 대한 적극적인 대응을 보여주는 대표적인 사례입니다. 독일은 2022년 한 해에만 83만 3천 대 이상의 전기차를 판매했으며, 프랑스는 34만 6천 대로 그 뒤를 바짝 쫓고 있습니다. 스페인의 전기차 판매량은 최근 연간 10만 대를 돌파했습니다. 유럽 자동차 제조업체들은 향후 5년간 100억 달러 이상을 전기차 인프라에 투자할 계획으로, 전기차 인프라 구축에도 적극적으로 나서고 있습니다.

글로벌 전기차 베어링 시장의 주요 업체들 

• AB SKF
• C&U 그룹 주식회사.
• 페르사 베어링 SA.
• 일진 주식회사.
• JTEKT 주식회사
• 나치후지코시(주).
• NBC 베어링(NEI 주식회사)
• NMB 테크놀로지스 주식회사
• NRB 베어링즈 리미티드
• NSK 주식회사.
• NTN 주식회사
• 셰플러 테크놀로지스 AG & Co. KG
• 팀켄 회사
• 절강XCC그룹유한회사.
• 그 외 주요 인물들

시장 세분화 개요:

유형별로

• 배터리 전기차(BEV)
• 플러그인 하이브리드 전기차(PHEV)
• 하이브리드 전기차(HEV)

부산물

• 롤러 베어링
  • 테이퍼 롤러 베어링
  • 니들 롤러 베어링
  • 원통형 롤러 베어링
  • 다른
• 볼 베어링
  • 깊은 홈 볼 베어링
  • 앵귤러 콘택트 베어링
  • 자동 정렬 볼 베어링
  • 다른
• 복합 베어링
• 기타

재질별로

• 강철
• 세라믹
• 중합체
• 다른

 판매 채널에서

• OEM
• 애프터마켓

차량 카테고리별

• 승용차
• 상용 차량

신청을 통해

• 기어박스/변속기
• 모터
• E-액슬
• 바퀴
• 기타

지역별

• 북아메리카
  • 미국
  • 캐나다
  • 멕시코
• 유럽
  • 서유럽
    • 영국
    • 독일
    • 프랑스
    • 이탈리아
    • 스페인
    • 나머지 서유럽
  • 동유럽
    • 폴란드
    • 러시아 제국
    • 나머지 동유럽
• 아시아 태평양
  • 중국
  • 인도
  • 일본
  • 대한민국
  • 호주 및 뉴질랜드
  • 아세안
  • 아시아 태평양 지역 나머지 지역
• 중동 및 아프리카
  • UAE
  • 사우디아라비아
  • 남아프리카공화국
  • 중동 및 아프리카의 나머지 지역
• 남아메리카
  • 아르헨티나
  • 브라질
  • 남미의 나머지 지역