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EXECUTIVE SUMMARY 2016년 9월 23일

자동차경량화소재및부품GLOBAL TARGET RESEARCH

1

EXECUTIVE SUMMARY (1/3)

저성장에직면한자동차산업은강력한외부신규경쟁자의등장으로전례없는경쟁환경에노출되어있으며,

신규경쟁자와규제에의한패러다임전환기에접어들었음 (친환경차, 자율주행차, 환경규제로인한경량화)

완성차업체들은내연기관연비개선및구조/공법/소재의경량화를통해 2021년규제는충족가능할것으로

보이나강화되는지역별규제에국가별규제가더해지는 2025년규제충족을위해서는전기차(BEV, Battery

Electric Vehicle)로의빠른전환이필요한상황이되었음⇒전기차판매확대없이는 2025년규제충족불가능

규제충족을위해서는가격/기술적인이유로그동안배제되어왔던경량소재를적용한방법이확대될것이며,

2020년이후소재의경량화는더욱빠르게적용될것임. 또한전기차로의패러다임전환은 1회충전연비개선

측면뿐만아니라배터리중량증가로인한주행성능개선관점에서도소재의경량화는가속화될것임

1. 자동차경량화배경및전망

완성차업체들은경량화방법 (구조/공법/소재의경량화) 중경량화효과가가장큰소재의경량화를적극

추진하고있으며, 기존스틸소재의강도를강화하면서두께를감소시킨 (초)고강도강을상당부분적용하였음

파워트레인, 의장부분에서의소재의경량화는상당부분적용이되었으며, 완성차업체들은중량비중이높고,

높은강도와강성이필요한차체와섀시영역에서의경량화에본격적으로뛰어들었음

Mass차량1)의차체와섀시영역은 (초)고강도강을활용한경량화가중점적으로이루어지고있으며, 스틸

이외의신규경량화소재로알루미늄, 마그네슘, 플라스틱(Engineering Plastics2)), CFRP3)가주목을받고있음

알루미늄은경량화소재중스틸과의가격차가적은반면초고강도강대비경량화효과가높고, 기존설비를

활용할수있으며, 6000계열합금개발로높은강도와강성이필요한구조재에적용이가능하기때문에중단기

관점에서핵심경량소재로활용될것임. 가격, 기술, 프로세스, 소재의공급과수요고려시現시점에서경량

소재중가장현실적인대안이며, 유럽 Premium Brand 차량에서는차체분야에서스틸대체속도가매우빠름

2. 경량화방법및소재별경량화동향

1)가격 3~4만 달러 미만의 중소형 대중차, 2)범용 플라스틱 대비 기계적 특성(강도, 연신율 등)와 내열성이 강화된 플라스틱, 3)Carbon Fiber Reinforced Plastics (탄소섬유를 강화재로 하는 플라스틱계 복합재)

2

EXECUTIVE SUMMARY (2/3)

마그네슘은가격이슈외에부식성, 발화성등의기능적단점으로인해공정의난이도가높아다이캐스팅

이외의공법적용이어려우며, 소재공급처가중국에집중되어있어완성차업체들이공급의안정성에대한

우려를가지고있음. 또한강도/강성/경량성측면에서경쟁력이뛰어난 CFRP의기술발전으로인해

마그네슘의역할이모호해지고있으며, 결과적으로다양하게적용할수있는합금개발이미흡한상황임.

따라서, 마그네슘을단독소재로활용하여적용하는부분은제한적일것으로전망됨

범용플라스틱은상당부분차량에적용되었으며, 강도와내열성을강화한엔지니어링플라스틱의활용도는

점진적으로증가하고있는추세임. 엔지니어링플라스틱은차체와섀시보다는내외장재중심으로스틸,

범용플라스틱, 유리를대체하는소재로주로활용될것임

CFRP는스틸대비높은강도/강성을가지고있으면서타소재와는비교될수없을정도로경량화효과가높고

적용범위가넓은소재로주목받고있음. 다만가격이매우높고, 자동차용소재공급량이충분치않으며,

성형/가공/접합기술의한계로양산차에적극적용하기에는쉽지않은상황임. 하지만선도업체인 BMW를

중심으로 CFRP Value Chain 구축사례가나오고있고, 관련성형/가공/접합기술도빠르게발전하고있음

CFRP는현재구조재로쓰일수있는열경화성수지를활용하는공법이주를이루고있으며, Cycle Time을

단축시킬수있는 HP-RTM1), SMC2), WCM3)공법이상용기술로적용되고있음. 현재는가격과생산성이슈로

인해주행거리및성능측면에서경량화니즈가매우높은 Low Volume 차량(친환경차, High-end 스포츠카)을

중심으로차체에적용되고있으며, 이를통해축적된기술력을바탕으로 BMW가최근양산차종인 BMW 7

시리즈에Multi-material (이종소재) 형태로 16개부품을성공적으로적용하였음. CFRP는Multi-material

형태로중대형고가차량인 Upper-medium / Executive Class 차량에점차확대적용될것으로전망됨

CFRP의Multi-material 양산적용으로인해단일소재성형/가공/접합기술외에이종금속및금속과

복합소재를접합하는이종소재접합기술의중요성이부각되고있으며, 용접이외에기계적접합4)과접착제를

활용한접착방법이주목을받고있음

2. 경량화방법및소재별경량화동향 (계속)

1)High Pressure-Resin Transfer Molding, 2)Sheet Molding Compound, 3)Wet Compression Molding, 4)Bolting, Screwing, Riveting 등

3

EXECUTIVE SUMMARY (3/3)

소재의경량화는소비자에게경량화비용전가가용이한유럽선도업체들이 Innovator 역할을하고있으며,

Best-selling Car가중량이비교적많이나가는미국완성차업체들이 Early Adaptor로뒤따르고있음. 반면

중소형대중차중심의아시아완성차업체들은고강도강을중심으로한 Conventional Lightweight1) 방법을

적용하여비용상승을최소화하고있으며, 프리미엄차량및친환경차에한해소재치환을시도하고있음

선도업체들은효율적경량화(Efficient Lightweighting - The right material for the right part on the right

place)를추진하고있음. 경량화추진의주요원칙으로①Cost-neutral(비용상승최소화, 소재가격증가를

상쇄할수있는경우적극추진), ②Efficient Design(소재변경시수반되는디자인/설계최적화를통해소재

투입량및부품수최소화), ③Multi-material(다양한소재의최적조합구성)을적용하고있음

2020년이후에는중대형고가차량에본격적으로Multi-material을적용하는Moderate Lightweight2) 방법이

활발히쓰일것으로예상되며, 특히규제대응을위해판매확대가예상되는전기차의경우차량 Class에

관계없이알루미늄중심의차체/섀시적용과 CFRP의Multi-material 확대적용이예상됨

3. 완성차업체의경량화전략및부품업체의대응방향성

소재의경량화는부품업체실적에부정적요인이더큼. 경량소재적용은 Low~small Volume Car 중심으로

이루어지며, 소재변경시설비투자비증가, 기존설비가동률저하, 마진축소등의악영향이발생할것으로

예상됨. 부품업체는주요고객의경량화트렌드를반영한양산기술(성형/가공/접합)을필히확보하고있어야

하며, 대응여부는가공공정의복잡성(경제성)과기존/신규고객(성장성)을고려하여결정해야함

중단기관점에서는알루미늄, 중장기관점에서는 CFRP활용도가증가할것으로예상됨에따라단일소재

성형/가공/접합기술외에이종소재간접합기술확보가필요함

⇒선도업체가활용중인상용기술을중심으로한 Global Target Research결과, 총 93개업체를도출하였음

4. 부품업체의대응방향성및 Potential Long List

1)고강도강 또는 초고강도강을 활용하여 기존 스틸을 대체하는 가장 경제적인 경량화 솔루션, 2)(초)고강도강 이외에 알루미늄, 마그네슘, CFRP 등 신규경량 소재로 만들어진 부품의 부분적 적용)

4

프로젝트 진행 일정

•자동차 산업 경쟁 Dynamics 및

Key Drivers 분석

-신규 경쟁자 진입으로 인한

시장 변화 (친환경/자율주행차)

-연비 규제 동향 및 전망

•연비 규제 대응 방안 별 現

Status 분석 및 방향성

-엔진/구동계 개선, 대체에너지

구동, 차량 경량화

-시장 환경 변화로 촉발된 차량

경량화의 중요성

•차량 경량화 방법 별 현황 분석

-구조/공법/소재의 경량화

•경량화 관점에서의 소재 별

장단점 및 적용 트렌드 분석

(경량화 효과, 성형/가공/접합

기술, 적용 범위 등)

-기존 소재: (초)고장력강

-신규 소재: 알루미늄, 마그네슘,

플라스틱, CFRP

•완성차 업체의 경량화 소재

적용 방향성 및 전략 분석

•자동차 경량화 배경 및 트렌드

분석 보고서

•경량화 방법 및 소재 별 경량화

동향, 완성차 업체의 경량화 전략

분석 보고서

•부품업체 관점에서의 소재

경량화 대응 방향성

•동종 소재 성형/가공/접합 및

이종 소재 접합 기술 보유기업

타겟 리서치

-알루미늄 및 CFRP 소재 중심

- Main Target 국가: 독일, 미국,

일본

-회사명, 보유 기술, 기업규모,

매출액 등

•부품업체 대응 방향 및 Potential

Target Long List

자동차 산업 Dynamics 및

연비 규제 영향 분석Phase

주요활동

결과물

Phase I (3주) Phase II (3주) Phase III (3주)

경량화 방법 및 소재 별

경량화 적용 트렌드 분석

부품업체 대응 방향 및

Target Research

7/25 8/12 9/2 9/23

경량화동향분석, 소재별전망및성형/가공/접합기술파악, Target Research 순으로 2개월간진행되었음

5

경량 소재로의 변경, 구조 개선,

가공 개선 등

공기저항 최소화 디자인 및 타이어

적용

터보 차져 + 엔진 다운사이징,

GDI1), 변속기 다단화, DCT2) 등

하이브리드카, 전기차, 수소연료

전지차 등

엔진/구동계개선및친환경차개발/판매확대로는빠른규제대응에한계가있어차량경량화가필수적으로병행수반되어야하는상황임

자료 출처: 유진투자증권, Nemo Analysis

•가장 높은 개선

효과

•마이너 체인지를

통한 빠른 적용

가능

연비 개선 / 배기가스 저감 방법

엔진/구동계 개선

대체에너지 구동

차량 경량화

•낮은 비용

공기저항 감소 디자인

•높은 연비 개선

효과

•높은 비용, 기술 개발의

어려움, 인프라 구축 필요

•경량화 소재 적용에 따른

비용 부담 및 이종소재

접합기술 등 기술 개발 필요

•유선형 디자인 일괄 적용과

다양성 충족의 어려움 존재

•기술개발 한계, 높은

투자비용, 기간 소요

(8~10년)

개선 효과가 높은

방법들로 지속적인

추진 필요

장점 단점

경량화 효과가 큰

소재의 경량화

방안이 급부상

A

B

C

하지만 빠른 규제

강화에 대한 충분한

대응 수단으로는

한계점 존재

1)Gasoline Direct Injection, 2)Dual Clutch Transmission

6

차량경량화방법으로는구조의경량화, 공법의경량화, 소재의경량화방법이있으며, 소재변경시일반적으로공법의변화가수반됨

자료 출처: 문헌 조사, 언론 기사, 유진투자증권

•초기 대규모 가공설비

투자 필요

• 경량 소재의 높은 가격

• 설계, 공법 변화 수반

(높은 비용 부담)

•강도 등 기계적 성능

저하 가능성

•혁신적 설계 아이디어

발굴의 어려움

•한정적 적용 범위

장점

•기존 소재 활용 가능

•소재 원가상승 최소화

•기존 역량 활용 최대화

•개발시간 및 원가상승

최소화

• 경량화 효과가 가장 큰

방법

경량화 방법 단점

요구 강도에 맞춰 기존

부품의 형태를 최적화하는

설계로 소재 사용 최소화

구조의

경량화

기존 소재를 경량 소재로

대체하거나 부분 결합하는

방식

소재의

경량화

“Design”

기존 소재를 보다 정교하게

가공하여 소재 사용 초소화

공법의

경량화

“Forming & Joining”

“Material”

일반적인

경량화 접근

방법

혁신을 통한

차별화 또는

규제 강화 시

접근 방법

7

소재의경량화Main Target은대부분이중량물로구성되어있어경량화효과가큰차체와섀시분야임

자료 출처: Ducker Worldwide, Nemo Analysis

차량 대당 부품 별 중량 구성비 (2015년 북미 기준, 총 중량 = 3,806 lbs.)

(단위: %)

1)의장은 Wheels & Tires 5%, Interior 5%, Glass/Paint/Trim 5%로 구성되어 있으며, Wheel 부분은 소재의 경량화가 활발한 분야임 (마그네슘, 알루미늄)

100 25

25

26

15

45

• Body & Closures (25)

• Bumpers (1)

• Chassis Suspension & Steering (15)

• Braking (4)• Fuel and Exhaust (6)

• Engine (13)• Transmission & Driveline (12)

• HVAC (1)

소재의 경량화Main Target 파워트레인은 엔진 효율성 개선

및 다운사이징, 변속기 개선 등을통한 연비 개선이 중요(소재의 경량화도 상당 부분 진행)

경량화 효과가 높지 않고, 주로 기능 및 심미성을고려하여 소재 대체가 일어나는 부품 영역1)

8

경량화에적용되는소재는경량화효과, 비용, 생산성, 강도및강성, 기능등에있어차이점이존재하므로업체의경량화방향에부합하는소재선택이필요함

자료 출처: 산업정책분석원, 유진투자증권, HMC투자증권, Nemo Analysis

경량화 소재 선택 시 고려 사항 경량화 소재 간 경쟁력 비교

초고강도강 알루미늄 마그네슘 플라스틱 CFRP

강도 및

강성

•인장강도, 충격강도,

피로강도 (내구성) 등

•스틸 대비 무게 감량

수준

비용

경쟁력

•소재 비용

•성형/가공/접합비용 등

생산성•대량 생산의 용이성

-양산 적용 기술의난이도, Cycle Time

경량화

효과

기능특성•소재 자체의 고유한

특성

• 부식성 • 내식성

• 심미성

• 진동 흡수

• 전자파 차폐

• 부식/발화성

• 내식성

• 성형성

• 내식성

• 진동 흡수

친환경성• Life Cycle Assessment

• CO2 발생량

주요고려사항

낮음 높음

9

초고강도강은강도가우수하고, 타소재대비비용측면에서경쟁우위가높아활발히적용되고있으며, 향후에도사용량이점차증대할것으로전망됨

자료 출처: Ducker Worldwide, PSA, Nemo Analysis

•CFRP를 제외한 상용화 소재

중 가장 높은 인장강도 보유

- AHSS: 780 MPa 이상

- UHSS: 1,000 MPa 이상

높은 인장강도

•증대된 강도로 인해 판재 두께

감소 (소재 투입량 감소)

- UHSS는 연강 대비 판재 두께

최대 38% 감소

10~20% 경량화 효과

• EUR 1/kg 미만 증가

-가격은 10~15% 높으나,

소재 투입량 감소로 Mild

Steel 대비 비용 증가 미미

낮은 비용

초고강도강 장점

74.4 85.3 92.1

99.8 105.7 112.5 117.5 124.3 132.9

18.6

21.3 23.1

24.9 26.3

28.1 33.1

34.9

37.6

2012 2013 2014 2015 2016E 2017E 2018E 2019E 2020E

AHSS

UHSS

93.0

106.6115.2

124.7132.0

140.6150.6

159.2

170.6

차량 당 AHSS & UHSS 사용량 추이 및 전망

(단위: kg)

CAGR

7.9%

10

• 시트: 충돌/강도 면에서

고강도강 유리

• 펜더: 열위 극복 중1)

알루미늄은Closure 영역에서스틸대비우위를점하고있으며, 프리미엄차량을중심으로차체와섀시영역에서활용도가점차증가할것으로예상됨

자료 출처: POSCO, POSRI, Nemo Analysis

부품 영역 별 스틸 대비 알루미늄 경쟁력 및 대체 가능성

•후드

•도어

•트렁크

Closure

•외판, 내판

•충돌부재

•강성부재

Body

(BIW)

•범퍼빔

• IP서포트

Body

(기타)

•서브프레임

•컨트롤암

•기타

Suspension

•펜더

•시트Seat/Fender

• 알루미늄이 경량화, 강성 유리

⇒가장 높은 대체 확산 분야

• 고강도 철강재와 경쟁, 범퍼빔

중심으로 증가 예상

• Upper Class 이상, 강성 부재

위주로 증가 중

• 알루미늄이 승차감 우위,

내구성은 열위

우위

경합

경합

경합

열위

알루미늄과스틸이 경합중인 영역

Luxury, Upper Class 중심으로적용 확대 중

1)구조강성이 중요하면서 일체화 부품이 많은 경우 알루미늄 캐스팅의 장점 활용 가능

11

마그네슘은알루미늄대비가격이높고, 약한내식성및높은발화성으로인한성형의어려움등의단점으로인해제한적적용이예상됨

자료 출처: 한국생산기술연구원, 재료연구소, Nemo Analysis

0

10

20

30

40

50

마그네슘합금

(96%)

알루미늄합금

(30%)

마그네슘합금

(3%)

알루미늄합금

(30%)

마그네슘합금

(1%)

알루미늄합금

(40%)

성형 방법1) 별 합금 가격 비교 (마그네슘합금 Vs. 알루미늄합금)

(단위: USD/kg)

Casting Extrusion Rolling

3.5~25

2~10

15~40

3~103~15

20~50

마그네슘 합금 수: 10개 미만

알루미늄 합금 수: 50개 이상

1)마그네슘이 차체 및 섀시에 적용되기 위해서는 프레스(차체), Semi-solid(섀시), 압출(차체 및 섀시) 등의 방법이 필요함. 마그네슘은 알루미늄에 비해연속주조 기술이 발달되지 않아 빌렛 가격이 높고 소성성형 공정비가 많이 들어 압출 및 압연 성형 방법이 활성화되지 못하고 있음

12

플라스틱은엔지니어링플라스틱적용확대로비중이점차증가하고는있으나안전성이우선시되는차체와섀시분야에서의적용은쉽지않을것임

자동차 플라스틱 소재 적용 분야

자료 출처: IHS, Nemo Analysis

Headlight lens(PC)

Headlight housings (PC, ABS)

Oil pan(PA6, ABS)

Front grille(ABS)

Engine cover(PA6, PA66)

Air intake manifold(PA6, PA66)

Interior trim(ABS, PC/ABS)

A & B pillar covers(PC/ABS, ABS)

Door panels(PC/ABS)

Bumper (with integrated lighting), Fender(PC/ABS, PC/PBT)

Center console(ABS, PC/ABS)

Instrument panel(PC/ABS, ABS)

Side mirror housings(PC/PBT, PC/ASA)

Door handles(PA, ABS, PC/ABS)

Wheel covers(PC/ABS)

Rear windshield glazing(PC)

Panoramic roof & Roof modules(PC)

EP 중심 범용플라스틱 중심 EP, 범용플라스틱

13

CFRP는높은가격및성형/가공기술의한계로양산차적용이어려웠으나Multi-material 형태로양산차에적용되면서활용가능성이높아지고있음

BMW 7 Series Model (BIW – Carbon Core)

•BIW에 경량 소재 사용으로 기존 모델 대비

40kg 감량

- CFRP 3%, 알루미늄 26%

-공차중량은 기존 대비 130 kg 감량

•CFRP를 BIW 16개 부품에 적용

자료 출처: BMW, EuroCarBody 2015, POSCO, 한국자동차공학회, 언론 기사, Nemo Analysis

5

163

7

4

2

22

루프 레일A필라-루프사이드-C필라 인너1 2

사이드실 인너B필라 인너3 4

센터 터널 어퍼 리어 쿼터 일부PT 판넬2)5 6 7

1)Multi Material Integration2)Package Tray Panel

14

규제대응니즈및소재적용시가격전가용이성이높은완성차업체들이Innovator 역할을하고있으며, Mass 업체들은점진적경량화를추진중임

자료 출처: ICCT, NHTHA, Nemo Analysis

1)Average Selling Price 고려, 2)평균 자동차 중량, CO2 배출량, 친환경차 Product Line-up 고려

완성차 업체 유형 별 차량 경량화 전략 스탠스

Mediu

mLo

wH

igh

Low Medium

규제 대응 니즈2)

High

Luxury SportCar 제조업체,Land Rover(SUV 중심)

BMW,Audi,

Daimler

Ford(Pick-up 중심)

GM

Volvo,VW

Toyota

Hyundai

A

B

C

PSA,Fiat,

Renault

D

Innovator

EarlyAdaptor

Follower

Laggard

A

B

C

D

• 경량화 효과가 큰 고가의 소재

(CFRP, Al Body 등) 적극 적용

•규제 대응 + 차별화 + 성능 개선

• Best-selling Car가 중량이 많이

나가는 Pick-up Truck

• 차체에 소재 적극 적용 (Al 중심)

•연비 개선 및 초고강도강 중심의

비용 효과적 경량화 추진

• 고가 차량 중심 신규 소재 적용

• CO2 배출량이 적은 제품 라인업

•연비 개선 및 초고강도강 중심,

신규 소재 적용은 미온적

경량

화가

격전

가용

이성

1)

급진적경량화

점진적경량화

15

선도업체들은비용증가를최소화하면서신규소재에가장적합한디자인을구현하고,최적의모듈조합을구성/적용하는효율적경량화를추진중임

자료 출처: JLR, Ford, Kaiser Aluminum, Henkel, Center for Automobile Research, Automotive World, Nemo Analysis

Efficient design of the

right material for the

right part in the right

place at cost-neutral

Efficient Lightweighting

RightPlace

RightPart

EfficientDesign

RightMaterial

소재의 경량화 - Key Principles

Multi-material

• 신규 소재 적용 시 소재 가격 증가를 상쇄할 수 있는

방안 강구 (비용 상승 최소화)

⇒총 중량 감소로 인해 추가적으로 얻을 수 있는

경량화 효과 감안 (Secondary Knock-on Effects)

Cost Neutral

Efficient Design

• 신규 소재 적용 시 필히 수반되는 디자인/설계

최적화를 통해 소재 필요량 및 부품 수 최소화

⇒강도, 강성 등 기계적 특성을 고려하여 최적의

성형/가공, 접합 방법 도출

• 단일 소재로 부품/모듈을 구성하기 보다는 이종

소재의 접합을 활용한 최적의 조합 구성

⇒다양한 소재로 구성된 모듈 조합을 Testing한 후

가격, 프로세스, 소재의 공급과 수요를 고려하여

現 시점에서 가장 효과적인 부품 조합 적용

1

2

3

16

경량화소재는Upper-medium, Executive Class를중심으로확산될것으로전망되며, 전기차의경우 Car Class에상관없이빠르게적용될것임

자료 출처: McKinsey, Automotive World, Nemo Analysis

차량 클래스 및 파워트레인 별 완성차 업체의 경량화 적용 범위

Upper-medium, Executive

Small & Medium

Car

Cla

ss

Luxury Sedan & Sport Car

내연기관 하이브리드

Powertrain

전기차

Conventional Lightweight(전체 판매차량의 66%)

⇒가장 경제적인 경량화 솔루션

적용 (고강도강 중심)

Extreme Lightweight (전체 판매차량의 1%)

⇒경량화 효과가 매우 높은 신소재 (CFRP 등)

적극 채택 (Driving Dynamics + Innovation

+ Branding 관점에서 경량화 추진)

허용 비용 범위 ($ per kg saved)

$5

미만

$3

미만

$10

미만

2016 Cost 2025E Cost

Moderate Lightweight (Multi-material)(전체 판매차량의 33%)

⇒Conventional Lightweight + 경제성

관점에서 적용 가능한 소재 추가 적용

(알루미늄, 마그네슘, CFRP 등)

$3

미만

$5~14

$8~20

2025 규제 시점에 다가갈수록 소재가격 하락 및 성형/접합기술 개발, 전기차 트렌드로 인해 경량화 소재적용 속도가 빨라질 것으로 전망

17

차체 적용 후 차체

대비 높은 강도와

강성이 요구되는

섀시 분야로 확대

완성차업체들은경량화여지가많은차체와섀시영역에서중량감소를위한노력을집중하고있으며, 신규소재로알루미늄의활용도가증가할것임

소재의 경량화Main Target

(초)고강도강

경량화 소재 차체 및 섀시 적용 전망

알루미늄 마그네슘 플라스틱 CFRP

자료 출처: Nemo Analysis

섀시

차체

Main 소재로

매스 차량의 경우

(초)고강도강

중심의 경량화

지속 전망

Premium Brand

보유 업체의

Upper Class

이상 차량의

Main 소재로

적용 중

Sub-main

소재이나 적용

비중 증가 전망

고가 차량 일부

적용 (소재의

특성상 적용

제약)

적용 가능성

매우 낮음

Multi-material

형태로 양산차

적용 시작

(Low Volume)

Safety Data가

축적 될 경우

Multi-material

형태로 적용 전망

Multi-material 주요 적용 소재

중단기 중장기

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부품업체입장에서는중단기관점에서알루미늄, 중장기관점에서CFRP에대한성형/가공/접합기술과이종소재간접합기술을확보하고있어야함

중단기/중장기 관점 경량화 주요 소재 별 성형/가공/접합 기술

•용접: MIG Welding, Laser Welding, FS(S)W

(Friction Stir (Spot) Welding)

•기계적 접합: Riveting, SPR (Self Piercing

Riveting), Flow Drill Screwing

•접착 (Adhesive Bonding)

TimeFrame

성형/가공

접합

Aluminum CFRP (Multi-material w/Steel, Aluminum)

중단기 중장기

•주조 (Casting): 다이캐스팅, 중공 주조

•압출 (Extrusion): 하이드로포밍

•압연 (Rolling): 롤포밍

•단조 (Forging)

⇒주조는 국내업체가 다수 적용 중이며, 압출,

압연, 단조는 스틸 기술을 활용하여 적용 가능

•열경화성: HP-RTM (High Pressure-RTM), SMC

(Sheet Molding Compound), WCM (Wet

Compression Molding)

•열가소성: LFT-D (Long Fiber Thermoplastic-

Direct)

•가공: Waterjet, Milling, Drilling

•접착 (Adhesive Bonding)

•기계적 접합: Bolting, SPR (Self Piercing

Riveting), Flow Drill Screwing

•용접: FS(S)W (Friction Stir (Spot) Welding),

Friction Element Welding

•기계적 접합: Bolting, Flow Drill Screwing, SPR

(Self Piercing Riveting), Clinching, Hemming

•접착 (Adhesive Bonding)

이종 접합

•접착 (Adhesive Bonding)

•기계적 접합: Bolting (ONCERT 포함), Flow Drill

Screwing, SPR(Self Piercing Riveting)

자료 출처: Nemo Analysis

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Target Research 결과1) – Long List

완성차업체들에의해사용되고있는상용기술을중심으로 Target Research를진행하였으며,관련기술보유기업 93개를도출하였음

소재 기술규모2) 지역

글로벌 대기업 중견 중소 북미 유럽 아시아

알루미늄

성형/가공

압출 Hydro Forming 5 0 6 2 5 6 2

압연 Roll Forming 3 0 5 3 6 3 2

단조 Forging 3 0 2 2 2 4 1

접합 용접

MIG Welding 0 0 2 0 2 0 0

Friction Stir (Spot) Welding 0 2 4 8 6 6 2

Laser Welding 0 0 1 0 1 0 0

알루미늄& CFRP

접합(단일/이종)

접착 Structural Bonding 5 0 0 4 6 3 1

기계적Flow Drill Screwing 0 1 0 3 2 1 1

Self Piercing Riveting 0 0 1 9 6 3 1

CFRP

접합 (이종) 기계적 ONCERT 0 0 1 1 0 2 0

성형/가공

열경화성

HP-RTM 2 0 1 2 1 3 1

Wet Compression Molding 3 0 1 0 2 2 0

Sheet Molding Compound 0 0 1 0 0 1 0

열가소성 LFT-D, 기타 기술 0 1 3 3 2 5 0

절삭가공 연마재 Waterjet 0 0 0 3 3 0 0

소재 탄소섬유

Small & Regular Tow 3 1 2 2 2 1 5

Large Tow 2 0 1 1 0 1 3

기타 1 0 1 1 0 3 0

마그네슘 성형/가공 주조 Die Casting 0 0 3 1 3 1 0

자료 출처: 각 사 홈페이지, 언론 기사, MarkLines, Avention, Bloomberg, Thomson Reuters, Nemo Analysis

1)중복 Counting 허용, 2)글로벌(대기업 중 글로벌 Presence 보유 기업), 대기업(매출액 $5bn 이상), 중견($300mn~5bn), 중소($300mn 미만)

(단위: 개)