배터리 열관리 시스템 시장 규모 및 점유율 2026-2035

배터리 열관리 시스템 시장 규모

배터리 열관리 시스템(BTMS) 시장 규모는 2025년 42억 미국 달러로 평가되었으며, 2035년에는 132억 미국 달러에 이를 전망입니다. 이는 약 12.7%의 연평균성장률(CAGR)에 해당합니다. 전기차 판매량, 배터리 팩의 에너지 용량, 충전 전력 및 안전 요건이 동시에 높아지면서 수요가 형성되고 있습니다.

이에 따라 BTMS는 단순한 냉각 부품 구매를 넘어 배터리 팩, 전력 전자장치, 실내 HVAC, 제어장치, 센서 및 인클로저 소재를 아우르는 아키텍처 결정으로 발전했습니다.

액체 냉각은 충전 및 고부하 운전 중 필요한 열 방출 성능을 유지할 수 있기 때문에 고에너지 BEV와 급속 충전 PHEV에서 여전히 주요 솔루션으로 사용되고 있습니다. 엔지니어링 연구에 따르면 액체 시스템의 대류 열전달계수는 강제 공기 시스템보다 대략 1~2자릿수 높습니다. 능동형 액체 아키텍처는 정상 주행 중 약 3kW, DC 급속 충전 중 최대 15kW의 열을 방출하면서 배터리 셀을 20~40°C의 작동 범위로 유지할 수 있습니다 ^{[1]University of Birmingham - Thermal Management Challenges of Li-Ion Battery Packs Using Partial Immersion Cooling - more.bham.ac.uk}. 배터리 팩의 구조적 통합이 확대되면서 이러한 성능은 냉각 플레이트, 칠러, 펌프, 제어 소프트웨어 및 열 인터페이스 소재의 가치를 높이고 있습니다.

안전 규정은 BTMS에 요구되는 최소 기능을 확대하고 있습니다. 2026년 7월 시행되는 중국의 GB 38031-2025은 열폭주 후 최소 120분 동안 배터리 시스템에서 화재나 폭발이 발생하지 않도록 요구하며, 급속 충전 사이클 및 열 이벤트 관련 요건도 추가합니다 ^{[2]ADT Media - Understanding China's GB 38031-2025 - adt.media}. UNECE R100 개정 5판은 배터리 열 이벤트에 대한 부속서 9K 열 전파 시험 및 경고 요건을 도입합니다. 미국에서는 FMVSS No. 305a가 전기 파워트레인의 충돌 후 전기 안전 요건을 업데이트하며, 이에 따라 팩 밀봉, 전해질 containment 및 열 시스템 통합에 영향을 미칩니다. 이러한 규정으로 인해 감지, 열 전파 관리 및 제어 이중화는 선택적인 시스템 업그레이드가 아니라 인증 요건으로 전환되고 있습니다.

시장의 기술적 중심은 통합 열 루프를 향해 이동하고 있습니다. Valeo와 TotalEnergies는 유전체 침지 냉각 시험에서 차세대 전기차용 단일 유체 열관리 개념으로 협력 범위를 확대하고 있습니다. Infineon의 HybridPACK 포트폴리오는 인버터 열 설계에 대한 병행 압력을 보여주며, 최대 175°C의 작동 온도를 목표로 설계된 양면 냉각 및 실리콘 카바이드 전력 모듈을 포함합니다. 이에 따라 조달 기회는 과도한 기생 에너지 소비나 OEM의 검증 부담을 초래하지 않으면서 배터리, 인버터, 모터 및 실내 부하를 조율할 수 있는 공급업체의 역량에 의해 점점 더 좌우되고 있습니다.

규제는 표준화의 경제성도 변화시킵니다. 중국의 강화된 열폭주 후 화재 확산 억제 요건, UNECE 열폭주 전이 시험, 북미의 충돌 안전 제약을 충족하는 플랫폼은 지역별 OEM 엔지니어링 중복을 줄일 수 있습니다. 이는 전 세계적으로 검증된 Tier 1 통합업체에 유리하지만, 기술 사양이 더욱 엄격해지는 냉각 플레이트, TIM, 절연재 및 반도체 제어 하드웨어 분야의 소재 전문업체에도 기회를 남깁니다.

이 시장은 승용 및 상용 전기차와 하이브리드 차량 전반에 사용되는 능동형, 수동형 및 하이브리드 BTMS 기술을 포함합니다. 시장 범위에는 북미, 유럽, 아시아 태평양, 라틴 아메리카, 중동 및 아프리카 지역의 냉각 플레이트, 열교환기, 펌프 및 압축기, 팬, 열 센서, TIM, 열폭주 확산 억제 관련 부품, 배터리 화학계, 추진 시스템 및 배터리 용량 등급이 포함됩니다.

주요 성장 요인

전기차 판매량 증가 및 상용차 전동화

전 세계 전기차 판매량은 2024년에 1,700만 대를 넘어 신규 자동차 판매량의 5분의 1 이상을 차지했으며, 2025년 초에도 판매량은 계속 증가했습니다 ^{[3]International Energy Agency - Trends in Electric Car Markets, Global EV Outlook 2025 - iea.org}. 중국은 2024년에 1,100만 대를 초과하는 전기차 판매량을 기록하며 배터리 냉각, 난방 및 안전 시스템의 최대 누적 보급 기반을 형성했습니다. 추가 전기차 한 대가 동일한 BTMS 수요를 창출하는 것은 아닙니다. 대형 배터리 팩, 높은 차량 활용도 및 급속 충전은 열관리 시스템 탑재량을 불균형적으로 늘립니다.

상용차는 이러한 효과를 더욱 강화합니다. 전기 버스와 대형 트럭은 승용차보다 상당히 큰 배터리를 탑재하며, 연속 운행 주기에서도 열 성능을 유지해야 합니다. 유럽의 무공해 대형 상용차 신규 등록대수는 2025년에 2만 3,700대를 넘어섰고, 무공해 버스는 등록대수의 24.8%를 차지했습니다. 차량 운행 주기에서는 배터리 온도 관리가 운행 경로의 신뢰성, 충전 전환 시간 및 가용 주행거리와 직접적으로 연관되므로 상용차 부문의 14.1% 연평균성장률(CAGR)을 뒷받침합니다.

배터리 팩 에너지, 충전 전력 및 시스템 통합 향상

800V 플랫폼의 확대와 고출력 충전의 증가는 충전 및 방전 과정에서 더욱 엄격한 온도 균일성을 요구합니다. Kia EV3에 적용된 Hanon Systems의 4세대 히트펌프 시스템은 모터, 배터리 및 외부 공기의 열을 동시에 회수하여 더 넓은 작동 범위에서 배터리와 실내 열 부하를 제어합니다. 약 15억 유로에 달하는 MAHLE의 열관리 모듈 수주액은 배터리 냉각, 전력전자 냉각, 파워트레인 열 제어 및 실내 공조를 결합한 어셈블리에 대한 OEM 수요를 보여줍니다.

통합 시스템은 모듈 자체의 가격이 더 높더라도 차량 단위의 경제성을 개선할 수 있습니다. 호스, 커넥터 및 제어 인터페이스 수가 줄어들면 조립 복잡성을 낮추고 고장 진단을 개선할 수 있습니다. 그러나 고장 모드가 더 이상 단일 하위 시스템 내에 국한되지 않으므로 공급업체 적격성 평가 프로세스가 더욱 까다로워진다는 상충 요인이 있습니다.

안전 및 열 전파 요건

배터리 안전 규정은 냉각 용량을 넘어선 분야로 지출을 유도하고 있습니다. GB 38031-2025에서는 강화된 열 폭주 시험을 요구하며, UNECE R100 개정 5판은 열 전파 시험과 탑승자 경고를 강조합니다. 이에 대응하는 설계에는 더 빠른 센서 피드백, 향상된 배터리 제어 소프트웨어, 열 전파 방지 인터페이스, 일반적인 주행 사이클 부하뿐 아니라 비정상적인 열 부하도 관리할 수 있는 냉각 아키텍처가 포함됩니다.

인도에서는 AIS-038 및 AIS-156 배터리 안전 요건을 통해 별도의 수요 경로가 형성되고 있으며, PM E-DRIVE 프로그램은 인센티브 자격을 규제 준수 여부와 연계하고 있습니다. 이러한 조치는 현지 전기차 보급을 뒷받침하지만, 대대적인 하드웨어 재설계 없이 지역별 시험 프로토콜에 적용할 수 있는 설계의 중요성도 높이고 있습니다.

냉각 매체 및 열 소재의 발전

Nidec AMEC은 2025년 IAA Mobility에서 −20°C~+60°C의 주변 온도 범위에서 배터리 냉각, 실내 냉각 및 실내 난방에 각각 8 kW를 제공하는 R290-based 통합형 전기차 열관리 모듈을 선보였습니다. 이 개발은 OEM이 배터리와 실내의 열 부하를 통합하고자 할 때 냉매 기반 아키텍처에 대한 관심이 높아지고 있음을 보여줍니다.

수동형 및 하이브리드 시스템도 기술적 중요성이 높아지고 있습니다. 양방향 열전도성을 갖춘 복합 상변화 소재는 배터리 시험 구성에서 온도 균일성을 개선했습니다. 이러한 소재는 고부하 BEV에서 능동 냉각을 대체하지는 않지만, 액체 회로와 함께 사용하면 충전 중 일시적인 열을 완충하고 압축기 작동 주기를 줄일 수 있습니다.

주요 제약 요인

대중 시장 아키텍처의 비용 압박

열관리 시스템은 차량 자재명세서 비용 예산을 두고 배터리, 전력 전자장치 및 소프트웨어와 경쟁합니다. 능동형 액체 냉각, 냉매 직접 냉각 및 침지 냉각 시스템에는 펌프, 밸브, 열교환기, 냉각수 회로, 제어 하드웨어 및 검증이 필요하므로, 저비용 HEV와 소형 PHEV는 공랭식 또는 단순화된 액체 냉각 설계를 유지할 수 있습니다. 이러한 제약은 특히 인도, 브라질, 동남아시아 및 경제성이 OEM이 회수할 수 있는 가격 프리미엄을 제한하는 기타 시장에서 중요하게 작용합니다.

TIM은 기술적 필요성과 비용 간의 긴장을 잘 보여줍니다. 셀-투-팩 설계에서는 신뢰성 높은 열전달 인터페이스의 중요성이 커지지만, 동시에 소재 사용 면적과 조립 민감도도 높아집니다. Dow는 2024년 5월 독일 아흘렌에서 VORATRON 폴리우레탄 열전도성 접착제 및 갭 필러 생산 용량을 10배 확대했으며, 이후 Carbice와 협력하여 모빌리티용 탄소나노튜브-실리콘 하이브리드 TIM 패드를 개발했습니다 ^{[4]Dow - Commercial Operations of VORATRON Adhesive and Gap-Filler Capacity - corporate.dow.com}. 3M은 냉각 플레이트, 인버터 및 전력 전자 장치용 EV TIM 제품을 유지하고 있으며, Henkel은 2026년 5월 EV 배터리 열 관리를 위한 전용 실리콘 무첨가 갭 필러 및 폴리우레탄 접착제 제품을 출시했습니다. 이러한 투자는 소재 수요를 뒷받침하지만, 실제 도입은 인증 비용과 배터리 팩 제조 경제성에 달려 있습니다.

통합, 검증 및 서비스의 복잡성

통합형 EV 열 관리 아키텍처는 배터리, 인버터, 모터, 객실 및 충전 과정에 제한된 냉각·난방 용량을 배분해야 합니다. Magna는 높은 외기 온도, 객실 냉각 수요 및 급속 충전을 동시에 관리해야 하는 과제를 지적합니다. 냉각수 배관, 제어 장치, 압축기 용량 또는 센서 보정을 플랫폼 수준에서 설계하지 않으면 한 부하에 최적화된 솔루션이 다른 부하의 성능을 저하시킬 수 있습니다.

셀-투-팩 및 셀-투-섀시 구조는 이러한 복잡성을 높입니다. 냉각 플레이트와 구조 부재의 결합도가 높아지면서 누출, 접촉 성능 저하 및 열 불균일성이 더욱 큰 문제로 작용합니다. 신규 공급업체는 개별 부품을 개발할 수 있지만, OEM이 다중 시스템 검증, 고장 형태 분석 및 현장 서비스 역량을 요구하는 경우에는 기존 통합업체가 여전히 우위를 확보합니다.

시스템 비용을 낮추는 가장 신뢰할 수 있는 방법은 부품을 무차별적으로 단순화하는 것이 아닙니다. 안전 성능을 저하시키지 않으면서 중복 회로, 커넥터 및 보정 작업을 제거하는 통합이 핵심입니다. MAHLE의 대규모 모듈 수주와 Hanon의 다중 열원 열회수 설계는 차량 수준의 엔지니어링 부담을 줄일 수 있다면 OEM이 더 높은 부가가치의 모듈을 도입할 의향이 있음을 보여줍니다. 이러한 시스템 수준의 가치를 입증하지 못하는 공급업체는 액체 냉각 하드웨어 자체가 더욱 널리 보급됨에 따라 압박을 받게 될 것입니다.

배터리 열 관리 시스템 시장 부문별 분석

냉각 방식별

능동형 시스템 - 2025년 19억6,800만 미국 달러에서 2035년 57억100만 미국 달러로 확대, 연평균성장률(CAGR) 11.6%

능동형 냉각에는 액체 냉각, 냉매 기반 냉각 및 국부 열전 솔루션이 포함됩니다. 능동형 냉각은 제어된 배터리 온도 범위 내에서 일반 주행 및 충전 부하에서 발생하는 열을 제거할 수 있기 때문에 대용량 BEV와 급속 충전이 가능한 PHEV의 기본 아키텍처입니다. 액체 냉각 시스템은 관련 부품을 대량 생산하기 쉽고 다양한 배터리 팩 형상에 적용할 수 있어 여전히 시장 물량의 기반을 형성합니다.

냉매 기반 냉각은 HVAC와 통합할 경우 소형화와 더욱 강력한 과도 냉각 성능을 제공할 수 있는 고복잡도 옵션입니다. Valeo는 자사의 냉매 배터리 쿨러가 중형 배터리 팩에서 동급 액체 냉각 솔루션보다 30% 이상 높은 냉각 출력을 제공할 수 있다고 밝히고 있습니다 ^{[5]Valeo - Refrigerant Battery Cooler - valeo.com}. 열전 시스템은 팩 규모의 열 부하에서 효율이 경쟁력을 확보하지 못하기 때문에 국부 적용에 한정되어 있습니다.

수동형 시스템 - 2025년 12억8,700만 미국 달러에서 2035년 46억4,400만 미국 달러로 확대, 연평균성장률(CAGR) 14.1%

수동 시스템은 저전력 및 비용 민감형 애플리케이션에 대응하기 때문에 냉각 방식 중 가장 빠른 성장을 기록하고 있습니다. 공랭식은 HEV와 소형 배터리 시스템에서 여전히 유효하며, PCM 기반 구성은 압축기를 지속적으로 가동하지 않고도 단시간의 열 급증을 흡수할 수 있습니다. 실험적 PCM 연구에 따르면 전도성 필러와 구조화된 소재 설계를 적용하면 최고 온도 제어와 셀 간 균일성을 모두 개선할 수 있습니다.

이 부문의 성장을 액체 냉각이 전면적으로 대체된다는 의미로 해석해서는 안 됩니다. 수동 솔루션은 듀티 사이클, 팩 용량 및 주변 조건에 따라 저비용 열 제어가 가능한 분야에서 상업적 매력이 가장 높습니다. 수동 시스템의 주요 전략적 역할은 하이브리드 아키텍처와 공간이 제한된 차량 패키지에서 능동 시스템을 보완하는 것입니다.

하이브리드 시스템 - 2025년 8억9,600만 미국 달러에서 2035년 28억8,200만 미국 달러로 성장, 연평균성장률(CAGR) 12.8%

하이브리드 BTMS는 능동형 액체 또는 냉매 냉각과 PCM과 같은 수동형 완충재를 결합합니다. 설계 목표는 부하 평준화입니다. 수동 소재가 단시간의 열 급증을 흡수하고, 능동 루프가 지속적인 열 방출을 관리합니다. 이중층 PCM 구성은 상전이 온도가 서로 다른 소재를 결합해 유효 열 완충 범위를 확대할 수 있습니다.

하이브리드 시스템은 충전 패턴이 불규칙하거나 주변 온도 변화가 큰 환경에 노출되는 차량에 특히 적합합니다. 한계점은 소재, 패키징 및 제어 시스템의 복잡성이 증가한다는 것입니다. 공급업체는 압축기 작동 주기 감소와 온도 균일성 개선 효과가 이러한 비용을 상회한다는 점을 입증해야 합니다.

부품별

냉각 플레이트 - 2025년 13억2,200만 미국 달러에서 2035년 47억2,800만 미국 달러로 성장, 연평균성장률(CAGR) 14.0%

냉각 플레이트는 배터리 셀과 냉각수 루프 사이의 주요 열 전달 인터페이스입니다. 냉각 플레이트 시장의 성장은 직접 셀 냉각 및 셀-투-팩 구조로의 전환을 반영하며, 이에 따라 낮은 압력 강하, 일관된 셀 접촉 및 제조가 용이한 알루미늄 채널 설계의 중요성이 높아지고 있습니다. MAHLE의 생체모방형 냉각 플레이트 개발은 더욱 균일한 냉각수 분배와 압력 강하 감소를 강조합니다.

열교환기 - 2025년 10억700만 미국 달러에서 2035년 29억9,600만 미국 달러로 성장, 연평균성장률(CAGR) 11.9%

열교환기는 배터리 냉각수 회로를 냉매 또는 주변 공기 루프에 연결합니다. 소형 브레이징 알루미늄 및 판형 설계는 배터리 열이 전체 HVAC 또는 라디에이터 시스템으로 얼마나 효과적으로 전달되는지를 결정하기 때문에 열 통합에서 여전히 핵심적인 역할을 합니다. 배터리 회로와 객실 회로가 결합될 경우 열교환기의 가치는 더욱 높아집니다.

펌프 및 압축기 - 2025년 6억6,800만 미국 달러에서 2035년 19억6,800만 미국 달러로 성장, 연평균성장률(CAGR) 11.8%

전기 펌프와 압축기는 냉각 루프의 응답성을 결정합니다. Modine의 EVantage 전기 압축기는 200V~850V DC 범위에서 작동하며 상용 EV의 운전 조건을 고려해 설계되었습니다. 이는 해당 부품에 요구되는 전압 범위와 내구성 요건이 확대되고 있음을 보여줍니다. BorgWarner가 PHEV 프로그램용 고전압 냉각수 히터 공급업체로 선정된 사례 역시 냉각뿐 아니라 제어된 배터리 가열에 대한 수요가 증가하고 있음을 반영합니다.

팬 및 블로어 - 2025년 4억9,400만 미국 달러에서 2035년 14억4,300만 미국 달러로 성장, 연평균성장률(CAGR) 11.7%

팬과 블로어는 공랭식 배터리 팩, 라디에이터 및 하이브리드 시스템을 계속 지원합니다. 고출력 애플리케이션에서 액체 냉각이 주류가 되고 있지만, 소형 HEV와 비용 최적화 차량에서는 여전히 중요한 부품으로 사용됩니다.

열 센서 - 2025년 3억3,800만 미국 달러에서 2035년 8억1,400만 미국 달러로 성장, 연평균성장률(CAGR) 9.5%

열 센서는 배터리 상태 추정, 고장 감지 및 열 전파 대응을 지원합니다. 센싱 기능이 모듈과 배터리 제어 시스템에 점점 더 통합되면서 성장세는 완화되고 있습니다. Infineon의 전력 모듈은 온도 모니터링 기능을 통합해 일부 인버터 애플리케이션에서 개별 센싱 하드웨어의 필요성을 줄입니다.

열 인터페이스 소재 - 2025년 2억4,500만 미국 달러에서 2035년 10억2,000만 미국 달러로 성장, 연평균성장률(CAGR) 15.6%

열 인터페이스 소재(TIM)는 가장 빠르게 성장하는 부품 범주입니다. 셀투팩 구조로 전환되면서 셀, 냉각 플레이트, 구조 부재 및 전력 전자 장치 간 열 전달을 제어해야 할 필요성이 커지고 있습니다. Dow, Carbice, 3M 및 Henkel의 공급업체 투자는 특히 고전압 배터리 팩용으로 설계된 갭 필러, 접착제 및 패드 시스템에서 나타나는 소재 기회를 반영합니다.

기타 - 2025년 7,800만 미국 달러에서 2035년 2억5,800만 미국 달러로 성장, 연평균성장률(CAGR) 13.1%

이 범주에는 밸브, 열 폭주 감지 시스템, 퓨즈, 보호 인클로저 소재 및 전파 제어 부품이 포함됩니다. 이 범주는 정상 작동 온도뿐만 아니라 열 사건 관리에 초점을 맞춘 요건의 혜택을 받고 있습니다.

차량별

승용차 - 2025년 31억4,000만 미국 달러에서 2035년 95억6,900만 미국 달러로 성장, 연평균성장률(CAGR) 12.2%

승용차는 전 세계 EV 물량의 대부분을 차지하기 때문에 시장에서 가장 큰 용도로 남아 있습니다. SUV와 대형 프리미엄 차량은 배터리, 충전 속도 및 다중 구역 냉각 요건이 더 까다로워 차량 한 대당 배터리 열관리 시스템(BTMS) 가치가 더 높습니다. 세단과 소형 차량은 물량 측면의 수요를 창출하지만 시스템 비용에 더 큰 압박을 가합니다.

상용차 - 2025년 10억1,100만 미국 달러에서 2035년 36억5,900만 미국 달러로 성장, 연평균성장률(CAGR) 14.1%

상용차는 열 시스템 요건이 높은 가동률, 대형 배터리 팩 및 운행 경로의 신뢰성과 연계되어 있어 더 빠르게 성장합니다. Modine이 GILLIG 하이브리드 전기 버스에 공급하는 열 시스템과 Webasto의 확장 가능한 eBTM 시스템은 대중교통, 배송 및 중대형 차량의 운행 사이클에 맞춰 설계된 배터리 가열 및 냉각 아키텍처의 필요성을 보여줍니다.

배터리별

리튬 이온 배터리 - 2025년 29억3,600만 미국 달러에서 2035년 85억4,800만 미국 달러로 성장, 연평균성장률(CAGR) 11.6%

리튬 이온은 가장 큰 배터리 용도로 남아 있습니다. EV 보급이 확대되면서 2035년까지 전 세계 배터리 수요가 크게 증가할 것으로 예상되며, 이에 따라 냉각, 가열, 모니터링 및 전파 제어 시스템 수요도 지속될 전망입니다. LFP의 역할이 확대되면서 제어 과제가 커지고 있습니다. LFP의 평탄한 전압 곡선으로 인해 정확한 온도 및 배터리 상태 모니터링의 가치가 높아지기 때문입니다.

니켈수소 배터리 - 2025년 6억8,000만 미국 달러에서 2035년 27억8,800만 미국 달러로 성장, 연평균성장률(CAGR) 15.5%

NiMH의 성장은 특히 아시아와 북미에서 HEV 생산이 지속되는 것과 연관되어 있습니다. 배터리 크기가 작으면 공랭식 또는 단순화된 액랭식 냉각을 사용할 수 있지만, 반복되는 하이브리드 구동 사이클에서는 여전히 용량 저하를 제한하기 위한 열 제어가 필요합니다.

납축 배터리 - 2025년 3억6,200만 미국 달러에서 2035년 13억2,500만 미국 달러로 성장, 연평균성장률(CAGR) 14.2%

납축 배터리용 BTMS 수요는 48V 마일드 하이브리드 및 특수 용도에 집중되어 있습니다. 이 부문은 에너지 밀도의 제약보다 비용, 확립된 공급망 및 제한적인 배터리 에너지 요건이 더 중요한 용도에서 여전히 유효합니다.

전고체 배터리 - 2025년 1억7,400만 미국 달러에서 2035년 5억6,600만 미국 달러로 성장, 연평균성장률(CAGR) 12.9%

전고체 배터리는 중간 부하에서 일부 발열 메커니즘을 줄일 수 있지만, 고출력 충전과 추운 날씨에서의 작동에는 여전히 열 관리가 필요합니다. 초고주파 자체 발열에 관한 연구는 목표 지향적 열 제어가 저온 전고체 배터리 작동에 상당한 영향을 미칠 수 있음을 보여줍니다 ^{[6]Joule - Solid-State Batteries Enabled by Ultra-High-Frequency Self-Heating - cell.com}. 이 부문의 성장은 광범위한 자동차 물량 보급보다는 초기 상용화를 반영합니다.

동력원별

배터리 전기차 - 2025년 24억7,200만 미국 달러에서 2035년 72억 미국 달러로 성장, 연평균성장률(CAGR) 11.6%

BEV는 구동 및 보조 에너지를 엔진 폐열 없이 구동 배터리에 의존하기 때문에 가장 종합적인 BTMS가 필요합니다. 열 효율은 충전 속도, 추운 날씨에서의 성능 및 주행거리에 직접적인 영향을 미칩니다.

플러그인 하이브리드 전기차 - 2025년 10억3,900만 미국 달러에서 2035년 38억7,800만 미국 달러로 성장, 연평균성장률(CAGR) 14.4%

PHEV는 추진 방식 중 가장 빠른 연평균성장률을 기록할 전망입니다. PHEV의 열관리 시스템은 배터리 전기 구동과 엔진 열원과의 상호작용을 모두 관리해야 합니다. BorgWarner가 PHEV SUV, 픽업트럭, 미니밴 및 소형 트럭을 대상으로 수주한 고전압 냉각수 히터 프로그램은 다양한 하이브리드 형식에서 배터리 가열에 대한 수요가 지속되고 있음을 보여줍니다.

하이브리드 전기차 - 2025년 6억4,100만 미국 달러에서 2035년 21억5,000만 미국 달러로 성장, 연평균성장률(CAGR) 13.2%

HEV는 더 작은 배터리 팩과 일반적으로 더 단순한 배터리 열관리 시스템(BTMS) 구조를 사용합니다. 충전 인프라, 경제성 또는 소비자 선호로 인해 순수 BEV의 보급이 지연되는 시장에서 HEV는 여전히 중요한 수요처로 자리 잡고 있습니다.

배터리 용량별

100kWh 미만

이 범주에는 소형 BEV, PHEV 및 HEV가 포함됩니다. 비용 효율적인 액체 냉각 또는 공랭 방식이 주류를 이루며, 설계 우선순위는 경제성, 광범위한 기후 조건에 대한 내성 및 대량 생산 용이성에 맞춰져 있습니다.

100~200kWh

중형 BEV, SUV, 소형 상용차 및 대형 승용차는 일반적으로 능동형 액체 냉각을 사용하며, 점차 이를 히트펌프 기능과 결합하고 있습니다. 이 용량대는 800V 시스템과 고출력 충전이 핵심적으로 도입되는 영역입니다.

200~500kWh

대형 상용차, 대중교통 버스 및 대형 고성능 차량에는 다중 구역 냉각, 대형 열교환기 및 견고한 제어 시스템이 필요합니다. 냉각 에너지 사용량이 일일 운행 경로의 주행 가능 거리를 줄일 수 있으므로 열효율은 차량 운영에 직접적인 영향을 미칩니다.

500kWh 초과

대형 트럭, 철도 애플리케이션 및 고정형 에너지 저장 시스템에는 산업용 열관리 수준에 근접하는 확장 가능한 시스템이 필요합니다. Webasto의 모듈형 eBTM 구성은 대형 배터리 뱅크에 여러 장치를 사용하는 방식을 보여줍니다.

이러한 다양성은 단일 제품 전략의 가치를 제한합니다. 냉각 플레이트 공급업체에는 소재 및 실링 전문성이 필요하고, 제어 시스템 공급업체에는 안전성과 보정 역량이 필요하며, 상용차 전문업체에는 고용량 가열 및 냉각 경험이 필요합니다. 가장 회복탄력성이 높은 공급업체는 여러 차량 및 배터리 부문에 공통 부품과 소프트웨어를 활용하는 동시에, 현저하게 다른 배터리 팩 크기와 운행 주기에 대응할 수 있도록 충분한 모듈성을 유지할 것입니다.

배터리 열관리 시스템 시장 지역별 분석

북미

미국 시장 규모는 2025년 6억3,100만 미국 달러이며, 2035년에는 20억3,900만 미국 달러에 이를 전망입니다. 2024년 전기차 판매량은 약 160만 대에 달했으며, FMVSS No. 305a는 전기 파워트레인 설계를 위한 국가 차원의 안전 기준점을 제시합니다. BorgWarner가 미시간주에서 생산하는 현지 고전압 냉각수 히터는 북미 전기차 열관리 부품의 현지화 기회를 보여줍니다. 열관리 제품을 포함하는 Dana의 Power Technologies 사업부는 2024년 약 13억100만 미국 달러의 매출을 기록했습니다.

캐나다와 멕시코의 시장 규모는 2025년 2억5,600만 미국 달러이며, 2035년에는 9억1,200만 미국 달러에 이를 전망입니다. 캐나다가 북미 차량 안전 요건에 부합하는 것은 공통 플랫폼 설계를 뒷받침합니다. USMCA에 따른 멕시코의 제조 역할은 최종 차량 수요가 해당 지역 내 다른 곳에 집중되어 있는 경우에도 부품 현지화 측면에서 멕시코를 중요한 지역으로 만듭니다.

유럽

독일 시장 규모는 2025년 1억9,200만 미국 달러로 평가되었으며, 2035년에는 5억3,900만 미국 달러에 이를 전망입니다. 독일은 Continental, Bosch, Infineon, MAHLE 및 Webasto의 주요 공급 허브로 남아 있습니다. 독일의 전기충전식 트럭 등록 대수는 2024년에 57.4% 증가했으며, 이는 상용차 열관리 수요를 뒷받침하고 있습니다 ^{[7]PZPM/ACEA - New Commercial Vehicle Registrations in 2024 - pzpm.org.pl}.

유럽 기타 지역의 시장 규모는 2025년 7억1,700만 미국 달러로 평가되었으며, 2035년에는 22억7,700만 미국 달러에 이를 전망입니다. EU 대형 상용차 CO2 기준은 2019년 기준치 대비 2025년까지 15%, 2030년까지 45%의 배출량 감축을 요구하며, 이는 차량 플릿의 전동화 수요를 더욱 강화하고 있습니다. 영국, 북유럽 국가, 프랑스, 이탈리아, 스페인, 벨기에 및 네덜란드는 EV 보급 속도에 차이가 있지만, 추운 기후와 복잡한 도심 운행 주기에서 주행거리와 충전 성능을 보호하는 열관리 시스템이 필요하다는 점에서는 공통적입니다.

아시아 태평양

중국은 2025년 11억900만 미국 달러 규모의 가장 큰 국가별 시장이며, 2035년에는 33억1,100만 미국 달러로 증가할 전망입니다. 중국의 EV 보급 규모는 대량 수요를 창출하는 한편, GB 38031-2025는 열 전파 관리 및 급속 충전 안전성에 대한 성능 기준을 높이고 있습니다. 중국의 무배출 대형 상용차 비중은 2025년에 29%에 도달했으며, 상용차용 BTMS의 높은 탑재량을 갖춘 수요 채널을 추가하고 있습니다.

아시아 태평양 기타 지역의 시장 규모는 2025년 8억9,500만 미국 달러에서 2035년 31억2,700만 미국 달러로 증가할 전망입니다. 일본에서는 DENSO의 Zenmyo Plant 확장이 2025 회계연도 상반기에 착공될 예정이며, 2027년 1월 완공 후 2028 회계연도 상반기부터 생산을 시작할 계획입니다. 약 690억 엔 규모의 이번 투자는 차세대 전동화 제품을 뒷받침합니다 ^{[8]DENSO - Expansion of Zenmyo Plant for Electrification Products - denso.com}. 한국은 첨단 히트펌프 및 800V 열관리 시스템 개발의 주요 거점이며, Hanon의 Kia EV3 적용 사례가 이를 보여줍니다. 인도에서는 증가하는 EV 수요와 함께 AIS-038, AIS-156 및 PM E-DRIVE 준수 요건이 적용됩니다. 베트남, 인도네시아, 호주 및 싱가포르는 이륜차부터 프리미엄 승용 EV에 이르기까지 다양한 수요 구조를 형성하고 있습니다.

라틴 아메리카

브라질 시장 규모는 2025년 9,000만 미국 달러에서 2035년 2억9,800만 미국 달러로 증가할 전망입니다. 높은 외기 온도와 확대되는 EV 기반은 능동 냉각에 유리하게 작용하며, 특히 지속적인 일사 부하와 도심 정체에 노출되는 차량에서 그 수요가 두드러집니다. 브라질의 2024년 EV 판매량은 약 12만5,000대에 달했습니다.

멕시코와 아르헨티나를 포함한 라틴 아메리카 기타 지역은 시장 규모가 2025년 1억2,700만 미국 달러에서 2035년 4억4,600만 미국 달러로 증가할 전망입니다. 멕시코의 자동차 제조 기반은 부품 생산과 EV 조립이라는 두 가지 기회를 창출하며, 이 지역의 낮은 현재 시장 기반은 더 높은 성장률을 뒷받침합니다.

중동 및 아프리카

UAE 시장 규모는 2025년 3,300만 미국 달러에서 2035년 6,600만 미국 달러로 증가할 전망입니다. 높은 외기 온도는 BTMS가 배터리에서 발생하는 열과 태양 복사로 인한 승객실 및 인클로저의 열 부하를 모두 관리해야 하므로 까다로운 열 제어 요건을 부과합니다. 이는 프리미엄 능동형 시스템 수요를 뒷받침하지만, 이 지역의 상대적으로 적은 EV 물량을 상쇄하지는 못합니다.

사우디아라비아와 남아프리카공화국을 포함한 중동 및 아프리카 기타 지역은 시장 규모가 2025년 1억100만 미국 달러에서 2035년 2억1,200만 미국 달러로 증가할 전망입니다. 충전 인프라 밀도가 낮고 EV 보급이 느려 물량 성장이 제한되지만, 전동화가 진행되는 지역에서는 고온 기후의 운행 조건으로 인해 열 성능이 전략적으로 중요합니다.

북미와 유럽은 수요 구성이 다릅니다. 인증 기준, 상용 차량 보유 기업의 도입 의무, 현지 생산은 고부가가치 통합 시스템에 기회를 창출합니다. 라틴 아메리카와 아시아 태평양 일부 지역은 낮은 기저에서 더 빠르게 성장하지만, 낮은 차량 가격대에 부합하는 제품 설계가 필요합니다. 프리미엄 800V 아키텍처에만 투자하는 공급업체는 이러한 물량 기회를 놓칠 위험이 있으며, 저비용 시스템에만 집중하는 공급업체는 성숙한 전기차 시장의 안전성 및 통합 요건을 충족하는 데 어려움을 겪을 수 있습니다.

배터리 열관리 시스템 시장 점유율 및 경쟁 구도

경쟁 구도는 글로벌 OEM 관계, 제조 규모, 열 제어 역량, 냉각 하드웨어와 차량 전자장치를 결합하는 능력을 갖춘 시스템 통합업체가 주도하고 있습니다. Robert Bosch는 2025년 시장 점유율 12.3%를 기록한 것으로 추정되며, Continental은 약 8.2%, Valeo는 약 6.1%, Dana는 약 2.9%, Infineon은 약 2.0%, MAHLE은 약 1.6%, Hanon Systems는 약 1.0%를 차지한 것으로 추정됩니다. 나머지 시장은 글로벌 전문업체, 지역 공급업체 및 부품 제조업체 사이에 분산되어 있습니다.

BorgWarner는 고전압 냉각수 히터와 전동화 파워트레인 부품을 통해 경쟁하고 있습니다. PHEV 플랫폼용 400V 및 800V eHeater 수주는 BEV 배터리 가열을 넘어, 매우 다양한 열 조건에서 작동해야 하는 하이브리드 애플리케이션으로 사업 입지를 확대합니다. 또한 BorgWarner는 Bharat Mobility Global Expo 2025에서 LFP 배터리, 전력 전자장치 및 열관리 솔루션을 선보이며 인도의 전동화 공급망에 대한 지속적인 관심을 나타냈습니다.

Continental은 배터리 모니터링, 센싱 및 자동차 열관리 역량을 결합하고 있습니다. 2024년 Automotive 부문의 매출 기반은 전기차 시스템 개발을 위한 규모를 제공하며, 센서 및 배터리 보호 제품은 BTMS 제어와 안전 기능이 만나는 영역에서 Continental의 입지를 강화합니다.

Dana는 배터리 및 전자장치 냉각, 열·음향 차폐, 씰링 및 전동화 추진 시스템을 공급합니다. Dana의 Power Technologies 부문은 2024년에 약 13억100만 미국 달러의 매출을 기록하여 열관리 및 전동화 제품 분야에서 의미 있는 사업 기반을 확보했습니다. Dana의 경쟁력은 고객이 씰, 구동계 통합 및 산업용 수준의 내구성과 함께 열관리를 중요하게 평가하는 분야에서 가장 강하게 나타납니다.

DENSO는 일본 OEM과의 긴밀한 관계, 열 시스템 제조 역량 및 배터리 전자장치 역량을 보유하고 있습니다. Zenmyo Plant 투자는 전동화 제품의 생산 용량을 확대하며, DENSO의 배터리 가열 및 차량 열관리 특허는 통합 열 회로에 대한 지속적인 집중을 보여줍니다. Toyota의 bZ4X용 셀 감시 및 션트 전류 센서 제품은 배터리 온도 측정과 제어가 점점 긴밀하게 통합되는 양상을 보여줍니다.

Hitachi Astemo(현재 Astemo, Ltd.)는 일본에 본사를 둔 전동화 공급업체로, 모터, 인버터, 배터리 관리 시스템 및 e-Axle 어셈블리를 약 70개 자동차 및 오토바이 제조업체에 공급합니다 ^{[9]Astemo - Corporate Profile and Financial Highlights - astemo.com}. 배터리 제어 장치(Battery Control Unit)는 셀 전압 감지 기능이 내장된 수지 본체 설계로 충전·방전 관리, 셀 밸런싱, 고전압 스위칭 및 냉각 제어를 통합합니다. 이 장치는 ISO 26262 ASIL-D 기능 안전 요구사항을 충족하도록 설계되었습니다. 이러한 통합을 통해 Astemo는 팩 상태 추정과 냉각 회로 작동을 연결하는 실질적인 BTMS 역할을 수행할 수 있습니다.

Astemo의 xHEV용 종합 열관리 방식은 모터, 인버터 및 기타 전기 장치의 개별 냉각 회로를 엔진 냉각수 및 공조 제어 루프와 연결합니다. 인버터 개발은 이러한 열관리 중점을 더욱 잘 보여줍니다. 3세대 장치는 양면 냉각을 사용해 열저항을 이전 설계의 절반으로 낮췄으며, 4세대 인버터는 1세대 설계 대비 약 10배의 출력 밀도를 달성했습니다. 800V 플랫폼과 관련해 Astemo와 Hitachi는 열저항을 높이지 않고 절연 요구사항을 충족하는 적층 절연 시트 기술로 2022년 일본 총리상을 수상했습니다.

Astemo가 Honda로부터 수주한 2026년부터의 글로벌 출시용 e-Axle과 JATCO와의 모터 및 인버터 공급 계약은 Astemo의 열 제어 역량이 양산 구동계 프로그램에 포함되어 있음을 보여줍니다. Astemo는 또한 2025년 5월 12인치 공랭식 다이렉트 드라이브 인휠 모터를 선보여 대형 유냉식 설계를 보완했습니다. 2025 회계연도 전동화 매출을 4,000억 엔 초과로 끌어올리고 2030 회계연도까지 이를 두 배 이상 확대하겠다는 회사의 목표는 열관리가 독립적인 냉각 사업이 아니라 보다 광범위한 전동화 시스템 포트폴리오의 일부로 개발되고 있음을 나타냅니다.

Hanon Systems는 Kia EV3에 4세대 히트펌프 시스템을 적용한 한국의 열관리 전문 기업입니다. 이 시스템은 모터, 배터리 및 외부 공기에서 열을 동시에 회수해 별도의 배터리 회로와 실내 회로가 아닌 통합 에너지 회수에 중점을 두고 있음을 보여줍니다. 특허를 보유한 열관리 아키텍처는 다중 회로 열관리 시스템에서 Hanon Systems의 입지를 뒷받침합니다.

Infineon Technologies는 주로 인버터의 열 발생과 열 모니터링 요건을 결정하는 전력 반도체 및 제어 솔루션을 통해 참여합니다. HybridPACK Drive G2 Fusion은 실리콘과 SiC 기술을 결합하고, 750V급에서 최대 220kW를 지원하며, −40°C~+175°C의 작동 온도 범위로 규정되어 있습니다. Xiaomi EV의 SU7에 SiC 모듈을 공급하는 것은 중국 고전압 전기차 생태계에 대한 Infineon Technologies의 노출을 보여줍니다.

MAHLE은 개별 부품에서 통합 열관리 모듈로 사업 영역을 확대하고 있습니다. 약 15억 유로에 달하는 주요 모듈 수주액은 배터리, 실내, 구동계 및 전력 전자장치의 열관리 기능을 결합한 어셈블리에 대한 고객 수요를 보여줍니다. MAHLE의 냉각 플레이트 사업은 냉각수 분배와 압력 강하 관리를 통해 부품 수준에서 차별화하는 경로를 제시합니다.

Robert Bosch는 광범위한 자동차 부품 공급업체 규모, 글로벌 제조 역량 및 확고한 OEM 관계를 기반으로 경쟁력을 확보하고 있습니다. Bosch는 2024년 그룹 매출 잠정치로 약 913억 유로를 보고했으며, 이는 보다 광범위한 모빌리티 포트폴리오의 일부로 열관리 사업을 전개할 수 있는 산업 기반을 제공합니다. Bosch Rexroth와 Modine의 파트너십은 전동화 오프하이웨이 장비로 열관리 사업의 범위를 확대합니다.

Valeo는 배터리 냉각기, 컴프레서, 히트펌프 및 유전체 침지 냉각 개발을 포함해 하이브리드 및 BEV 플랫폼 전반에서 열관리 경험을 보유하고 있습니다. TotalEnergies와의 파트너십을 통해 Valeo는 차세대 단일 유체 및 침지 냉각 개념 분야에서 입지를 확보하고 있습니다. Valeo의 2024년 매출 215억 유로는 글로벌 OEM 지원을 위한 규모를 제공합니다.

Aisin Seiki(Aisin Corporation)는 BEV 및 HEV 애플리케이션에서 배터리와 인버터 냉각에 사용되는 전동 워터펌프를 공급합니다. 2025년에 선보인 브레이징 알루미늄 배터리 냉각 플레이트는 열유동 부품에서 배터리 열전달 인터페이스 자체로 사업 영역을 확장하고 있음을 보여줍니다. Toyota 그룹과의 관계는 전동화 구동계 아키텍처에 조기 통합될 수 있는 기반을 제공합니다.

2023년 1월 Borgers Automotive 자산을 인수한 이후 Borgers는 현재 Autoneum의 일부로 편입되었습니다. Borgers의 관련 분야는 능동형 BTMS 냉각이 아니라 차량 차체 및 배터리 인클로저용 열·음향 단열입니다. 열 전파 차단 및 NVH 요구사항이 높아지는 상황에서 이러한 포지셔닝은 중요하지만, 펌프, 플레이트 또는 냉매 회로 공급업체와 혼동해서는 안 됩니다.

Calsonic Kansei(Marelli)는 Calsonic Kansei와 Magneti Marelli의 통합 이후 Marelli Group을 통해 사업을 운영하고 있습니다. Marelli는 2023년에 지능형 다방향 밸브를 사용해 전기 구동계, 배터리 및 실내 회로 간 최대 6가지 조합을 관리하는 통합 열관리 모듈을 선보였습니다. 2025년 CTI Europe에서 공개한 지능형 에너지 관리 시스템은 열관리, 추진 및 전장 분야 전반의 조정으로 회사의 초점을 부품 수준의 열 흐름 제어에서 확대했습니다.

GKN Automotive는 독립적인 배터리 냉각 공급업체라기보다 eDrive 통합을 통해 열관리에 대응하고 있습니다. GKN Automotive의 3-in-1 eDrive는 모터, 인버터 및 변속기의 열관리를 통합하며, 능동형 오일 냉각 회로도 포함합니다. 이 회사는 250만 개가 넘는 전기 구동 유닛을 공급했습니다. 2023년 eCrate 콘셉트는 113kW 및 185kW 모듈형 구동 유닛 옵션을 제공하며, 전기 구동계 통합에 대한 즉시 사용 가능한 접근 방식을 보여줍니다.

Inalfa Roof Systems는 간접적이고 수동적인 열관리 역할을 담당합니다. Inalfa Roof Systems의 열 제어 유리는 태양광 직접 투과율을 4~12%로 낮춰 실내로 유입되는 태양열을 줄이고, 이에 따라 배터리로 구동되는 HVAC 부하를 낮춥니다. 이 회사는 능동형 배터리 냉각 장비를 공급하지 않지만, 수동적인 일사 부하 감소를 통해 더운 기후에서 차량 에너지 균형을 개선할 수 있습니다.

Magna International은 열 시스템 엔지니어링 및 검증 역량을 제공합니다. 고온 주변 환경, 실내 냉각 및 급속 충전이 동시에 발생하는 조건에 대한 Magna International의 연구는 통합 열관리 아키텍처 설계가 차량 수준에서 직면하는 과제를 보여줍니다. Magna International은 완성차 제조업체가 차체, 배터리 인클로저 및 전동화 시스템을 폭넓게 통합하고자 할 때 가장 높은 관련성을 가집니다.

Modine Manufacturing은 EVantage 포트폴리오를 통해 상용 전기차 열관리에 주력하고 있습니다. Modine Manufacturing의 전동식 컴프레서와 밸브는 고전압 상용차 애플리케이션을 대상으로 하며, GILLIG 버스 플랫폼 수주는 통합 배터리, 구동 모터 및 전력 전자장치 냉각에 대한 대중교통 분야의 레퍼런스를 제공합니다.

Nidec은 모터에서 통합 열 시스템으로 사업 영역을 확대하고 있습니다. Nidec의 Nidec AMEC R290 모듈은 배터리, 실내 냉각 및 난방 기능을 하나의 냉매 기반 패키지에 통합합니다. Nidec과 Ashok Leyland의 e-drive 파트너십은 인도 상용차 시장에서의 관련성을 높입니다.

Thermo King은 전기 및 하이브리드 버스에 운송 냉동 분야의 경험을 접목하고 있습니다. Thermo King의 TE Series 완전 전기식 버스 HVAC는 통합 BTMS를 포함해 별도의 열관리 장치와 두 번째 컴프레서가 필요하지 않습니다. Athenia ENVI R-744 CO₂ 히트펌프는 −25°C~+50°C 환경에서 운행되는 전기 및 하이브리드 버스를 위해 설계되었습니다. 또한 2025년 9월 출시된 TE Series Heat Pump는 중간 기온 조건에서 최대 50%, 저온 조건에서 30%의 주행거리 연장을 목표로 합니다.

Webasto는 버스, 트럭, 건설 장비 및 경상용차를 위한 확장 가능한 전기식 배터리 열관리 시스템을 공급합니다. Webasto의 eBTM은 400V 및 800V 배터리 시스템에 최대 8kW의 냉각과 10kW의 난방을 제공합니다. Webasto의 eVTM 아키텍처는 히트펌프, 고전압 히터, 폐열 회수 및 실내와 배터리의 통합 열관리까지 제공 범위를 확대합니다.

최근 산업 동향

• 2025년 9월 - Thermo King, 고효율 완전 전기식 버스 시리즈 확대: Thermo King은 배터리 전기 버스를 위한 TE Series Heat Pump를 출시했으며, 중간 기온에서 최대 50%, 저온 조건에서 30%의 주행거리 개선을 목표로 합니다.
• 2025년 7월 - BorgWarner, 하이브리드 용도의 eHeater 계약 2건 확보: BorgWarner는 2028년부터 생산 예정인 PHEV 프로그램과 관련해 2개 글로벌 OEM으로부터 400V 및 800V 고전압 냉각수 히터 계약을 수주했습니다.
• 2025년 7월 - BorgWarner, 중국 OEM과 듀얼 인버터 프로젝트 수주: BorgWarner는 하이브리드 차량 플랫폼용 듀얼 인버터 공급 계약을 수주했다고 발표했으며, 2025년 말까지 양산이 시작될 것으로 예상됩니다.
• 2025년 5월 - Astemo, 12인치 공랭식 인휠 모터 출시: Astemo는 소형 EV와 오토바이용 직구동 모터 시스템을 공개하며 공랭식 및 유랭식 전동화 기술 제품군을 확대했습니다.
• 2025년 5월 - BorgWarner, 북미 PHEV HVCH 계약 수주: BorgWarner는 픽업트럭, SUV 및 미니밴 PHEV 플랫폼용 400V 고전압 냉각수 히터 계약을 확보했으며, 2027년 생산을 시작할 것으로 예상됩니다.
• 2025년 3월 - 중국, GB 38031-2025 발표: 새로운 배터리 안전 표준은 120-minute 화재 및 폭발이 발생하지 않는 열폭주 요건과 추가적인 급속 충전 및 열 사고 관련 규정을 마련했으며, 2026년 7월부터 시행될 예정입니다.