자동차산업은 환경규제, 소비자 수요, 기존 자재가 환경에 미치는 영향에 대한 의식이 높아지면서 지속가능성으로 크게 변화하고 있습니다. 친환경 자재 채용의 전략적 의미를 파헤쳐, 그 환경 영향 삭감 효과를 분석했으며, OEM의 어프로치를 비교하고 있습니다. 또, 규제 상황과 향후의 동향에 대해서도 조사했으며, 향후의 지속 가능한 재료 채용의 로드맵을 제공합니다.
철강, 알루미늄, 화석 연료 유래의 플라스틱과 같은 기존의 자동차 재료는 환경면에서 큰 과제를 가져오고 있습니다.
1. 높은 탄소 발자국 : 물자의 추출, 가공 및 제조는 온실 가스 배출에 크게 기여합니다.
2. 자원 고갈 : 화석 연료 및 금속 광석과 같은 유한 자원에 대한 의존은 자원 고갈과 공급망 취약성에 대한 우려를 초래합니다.
3. 오염 및 폐기물 : 제조 공정 및 사용된 제품의 폐기는 공해를 일으켜 매립 폐기물의 원인이 됩니다.
기존의 자재를 대체하는 것으로, OEM은 재생 플라스틱, 재생 플라스틱 병, 재생 금속, 천연섬유, 식물 유래 복합재료, 바이오플라스틱, 식물과 수목, 소비자로부터 나오는 유기 폐기물 등, 환경에 배려한 지속 가능한 자재를, 경량으로 지속 가능한 이점을 제공하기 위해, 자동차 내의 다양한 용도로 사용하려는 시도가 늘고 있습니다. 재활용 플라스틱과 금속은 자동차 산업에서 가장 많이 채용되고 있습니다.
그러나 이러한 재료를 자동차에 본격적으로 도입하는 데는 어려움이 남아 있습니다. 녹색으로 환경적으로 지속가능한 자재를 도입하기 위해서는 막대한 투자가 필요하며, 특히 중소규모 자동차 제조업체에는 부담이 큽니다. 회수·리사이클 프로세스는 1차 원료 가격에 대항할 수 있는 비용으로 고품질의 리사이클 제품을 얻기에 충분한 설득력이 없습니다. 바이오 재료는 환경 친화적이지만 비효율적 인 조달 방법(예 : 나무 벌채), 재료에 따라 생분해 가능성이 낮고 생산 비용이 높기 때문에 완전히 지속 가능하다고는 할 수 없습니다.
보고서의 기준 연도는 2024년입니다. 각 자재를 종합적으로 분석하고 자동차 에코시스템의 다양한 이니셔티브에 대해 논의하고 자재의 지속가능성 가능성, 동향 분석, 전략적 개발을 강조함으로써 업계 동향을 종합적으로 이해하고 있습니다.
자동차 생산 산업에 대한 전략적 과제 톱 3의 영향
지정학적 혼란
왜?
엄격한 환경 규제로 OEM은 자동차에 재활용 자재와 친환경 자재를 도입하고 자동차 라이프 사이클 전반에 걸쳐 이산화탄소 배출량을 줄일 필요성이 커지고 있습니다.
예를 들어, EU 위원회는 2030년까지 자동차에 25%의 재생 플라스틱을 사용할 계획으로, 그 중 4분의 1은 OEM에 사용된 자동차(ELV)에서 사용할 것을 의무화할 예정입니다.
프로스트 관점
향후 3-5년 안에 주요 OEM은 폐쇄 루프 프로세스를 도입하여 재활용 재료를 자동차에 통합할 것으로 보입니다. 이는 처녀 재료의 조달과 생산에 비해 생산 비용을 줄일 수 있기 때문입니다.
EV 판매의 감속이나 보조금 중단 등의 경제적 역풍은 장점이 인식되고 있음에도 불구하고 OEM에 의한 지속 가능한 실천을 세계적으로 감속시키는 원인이 될 것으로 보입니다.
사내 과제
왜?
탄소 중립에 대한 헌신은 OEM 제조 공장에서 지속 가능한 녹색 실천의 통합을 추진합니다.
친환경 자재는 합성 자재를 대체하는 친환경 자재이지만 OEM은 조달부터 제조 공정, 복잡한 차량으로의 통합에 이르기까지 여러 과제에 직면하고 있습니다.
프로스트 관점
천연 식물 섬유와 바이오 베이스 폴리머의 채용은 조달, 공급 체인·로지스틱스, 가공의 복잡성에 관련하는 코스트 장벽에 의해 향후 수년간은 방해될 것으로 예측됩니다.
향후 3-5년으로 OEM은 플라스틱, 철강, 알루미늄 등의 재생 재료를 버진 재료에 비해 비용 효과가 높기 때문에 점점 선호하게 될 것으로 보입니다.
파괴적인 기술
왜?
열분해와 같은 화학 재활용 공정은 기존 플라스틱과 소비자 폐기물에서 플라스틱을 재활용하는 데 사용됩니다.
블록체인이나 인공지능(AI)과 같은 디지털 툴은 지속가능하고 윤리적인 조달을 위해 원재료의 원산지를 추적함으로써 공급체인의 투명성을 높입니다.
프로스트 관점
탄소 발자국를 삭감해, 자동차 업계를 지속 가능한 제조 수법의 리더로서 자리매김하는 노력은 디지털 솔루션(블록 체인, 디지털 트윈, 생성형 AI 등)의 본격적인 채용에 달려 있습니다.
분석 범위
본 조사에서는 자동차에 있어서의 다양한 유형의 친환경 자재의 채용에 대해서 분석했으며, 업계의 OEM가 채용하고 있는 다양한 대처에 대해서 하이라이트를 제공합니다.
OEM은 다양한 규제 당국이 정하는 탈탄소화 목표를 달성하기 위해서 또 공급 체인을 지속가능하게 하고 장기적으로 비용 효율적인 제조 방법을 실현하기 위해 자동차 모델에 환경적으로 지속 가능한 자재를 적극적으로 채용하고 있습니다.
친환경 자재를 자동차에 채용함으로써, 온실가스의 배출량을 삭감해, 매립지나 해양에의 부담, ELV의 스크랩 소각에 의한 대기 오염을 경감할 수 있습니다.
본 조사에서는 자동차 에코시스템의 다양한 환경 친화적인 대처를 종합적으로 파악하고, 다양한 재료의 지속가능성의 가능성을 밝히고, 전략적 개발에 대해 논의함으로써, 업계의 궤적을 종합적으로 파악하고 있습니다.
본 조사의 지리적 범위는 세계이며, 친환경 자재의 차재 용도만을 분석했습니다.
성장의 원동력
규제의 영향 : 많은 국가(특히 EU, 인도 등)가 엄격한 폐차·리사이클 규제와 강력한 확대 생산자 책임(EPR)의 틀을 실시했습니다.그 결과, 자동차 업계에서는 폐차 재료의 회수율의 향상, 리사이클 활동의 활성화, 효율적인 차량 폐기 프로젝트가 진행되고 있습니다.
안정적인 공급망 유지 : OEM 각 회사는 공급망을 안정시키고 중단하지 않도록 하고 버진 재료에 대한 의존성을 줄이는 한편, 재활용 재료와 환경 친화적인 재료를 더 많이 자동차에 사용하는 것을 점점 검토하게 되고 있습니다.
지속가능성에 대한 의식이 높아짐 : 자동차 생산 공정에서 지속가능성의 실현이 중시되게 되어 있습니다.
EV용 배터리의 생산 규모 확대 : 세계의 EV 수요에 대응하기 위해서는 에너지 저장 솔루션에 대한 세계의 요구를 충족시키기 위해 배터리 생산을 급속히 확대할 필요가 있습니다.
주요 경쟁업체
Stellantis
Volkswagen
Ford Motors
General Motors
Volvo
BMW
Mercedes-Benz
Porsche
Renault
Kia Motors
Nissan
Mitsubishi
Maserati
Fisker Ocean
Knauf Industries
ECONYL
Covestro
LyondellBasell
Rever Corporation
Bcomp
Green Dot Bioplastics
NatureWorks
Cruz Foam
Redwood Materials
Li-Cycle
Glencore International
Primobius
Retriev Technologies
Umicore
Ascend Elements
RecycliCo Battery Materials
노벨리스
Schnitzer Steel
Constellium
Aurubis
Nth Cycle
Hydro
UBQ Materials
Genecis Bioindustries
Continental
Toyoda Gosei Co. Ltd.
성장 억제요인
높은 도입 비용 : 재료 사용과 에너지 생성 등의 분야에서 녹색으로 환경적으로 지속 가능한 재료를 도입하려면 막대한 투자가 필요하며, 자동차 OEM, 특히 중소규모 자동차 제조업체에 부담이 듭니다.
복잡한 가공 요건 : 재활용 자재는 최적의 품질 기준을 충족시키기 위해 가공·정제되어야 합니다.
친환경 자재의 안정 공급 부족 : 녹색 자재공급망은 미성숙이며 OEM이 자동차 생산에 필요한(플라스틱 폐기물 및 천연섬유 자재 등) 안정 공급을 여러 공급원으로부터 일관되게 받는 것은 어렵고, 조달 비용의 상승으로 이어질 가능성이 있습니다.
고급차 오너에 한정됩니다.플라스틱이나 가죽의 대체품으로서 자리매김되는 환경 친화적인 자재 중에는 기존의 자재에 비해 적어도 20% 이상 고가의 것이 있어, 대중차에의 채용이 늦습니다.
목차
성장 요인
성장 촉진요인
성장 억제요인
자동차 산업에 있어서 전통적 자재의 과제
자동차 친환경 자재와 서스테이너블 자재의 개요
자동차 친환경 자재의 주요 카테고리
성장환경
주요 요점
자동차 산업에 있어서 친환경 자재의 진화
자동차에 사용되는 친환경 자재의 분석
자동차 산업에 있어서 친환경 자재의 채용에 영향을 주는 규제
자동차 제조업체에 의한 친환경 자재의 선택적 도입
자동차에 있어서 친환경 자재의 향후 성장 가능성
OEM 비교 분석 : 친환경 자재 채용
자동차의 재활용 재료 플라스틱, 고무, 금속
자동차의 재활용 자재의 주요 카테고리
자동차의 재활용 : 개요
자동차에서 재생 플라스틱 사용 : 하이라이트
자동차에 사용되는 주요 플라스틱의 개요
자동차에서의 재생 플라스틱의 사용 분석
자동차에서의 재생 플라스틱의 용도
재생 플라스틱으로 만들어진 친환경 직물 업계의 노력
자동차 산업에서의 플라스틱 재활용의 과제
주요 OEM에 의한 재생 플라스틱의 이용과 장래 비전
케이스 스터디 스테란티스사에 의한 재생 플라스틱의 이용
자동차에서 재생 고무의 사용 : 하이라이트
자동차에서의 재생 고무의 사용
사례 연구 콘티넨탈 재활용 타이어
자동차에서 재활용 금속 사용 : 하이라이트
자동차에 사용되는 주요 금속의 개요
자동차 산업에서의 금속 재활용의 의미
재활용 금속 OEM에 의한 폐쇄 루프 알루미늄 재활용
자동차 산업에 있어서 재생 금속의 대처
자동차 재활용 자재의 주요 교훈
자동차의 재활용 배터리
자동차에서 재활용 배터리 사용 : 하이라이트
EV 배터리의 재활용으로부터 회수되는 주요 재료
EV 배터리의 유형과 설비 가능성
EV 배터리 재활용 시장 전망 하이라이트
EV 배터리의 재활용을 관리하는 주요 규제
사례 연구 메르세데스 벤츠의 EV 배터리 재활용
EV 배터리의 재활용 업계의 노력
요점
자동차의 바이오 재료
자동차의 바이오 재료의 주요 카테고리
자동차산업이 자동차에 바이오재료를 사용하는 이유
자동차에서 바이오베이스 폴리머의 사용 : 하이라이트
개요와 생분해성의 가능성
바이오 베이스 폴리머의 사용 OEM의 대처
자동차에서 천연섬유의 사용 : 하이라이트
기존의 섬유와 천연섬유의 비교
개요와 생분해성의 가능성
천연섬유자동차에 있어서의 주요 대처
천연섬유 OEM에 의한 대처
자동차에서의 유기폐기물의 이용 : 하이라이트
자동차의 유기 폐기물 : 업계의 노력과 과제
사례 연구 기아 자동차에서 바이오 자재 사용
키포인트
성장 기회
성장 기회 1 : 재활용은 효율적인 폐기 처리를 가능하게 합니다.
성장 기회 2 : 자동차 설계시 친환경 자재 전략을 고려
성장 기회 3 : EV 서큘러 및 이코노미에는 배터리 재료의 리사이클이 불가결
부록 및 다음 단계
성장 기회의 장점과 영향
다음 단계
별지 리스트
면책사항
KTH
영문 목차
영문목차
Government Regulations and Environmental Concerns Drive Future Growth Potential of Green and Eco-Friendly Materials
The automotive industry is undergoing a profound shift towards sustainability, driven by environmental regulations, consumer demand, and a growing awareness of the environmental impact of traditional materials. This report comprehensively analyzes green materials in the automotive sector, examining their definition, evolution, key categories, and applications. The report delves into the strategic implications of adopting green materials, analyzing their environmental impact reductions and comparing OEM approaches. The report also explores the regulatory landscape and future trends, providing a roadmap for sustainable material adoption in the future.
Traditional automotive materials, such as steel, aluminum, and plastics derived from fossil fuels, pose significant environmental challenges:
1. High Carbon Footprint: These materials' extraction, processing, and manufacturing contribute significantly to greenhouse gas emissions.
2. Resource Depletion: Reliance on finite resources like fossil fuels and metal ores raises concerns about resource depletion and supply chain vulnerability.
3. Pollution and Waste: Manufacturing processes and end-of-life disposal generate pollution and contribute to landfill waste.
As an alternative to traditional materials, OEMs are increasingly experimenting with green and sustainable materials such as recycled plastics, recycled PET bottles, recycled metals, natural fibers, plant-based composites, bioplastics, and organic wastes from plants, trees, and consumers in different automotive applications within a car to offer lightweight and sustainable benefits. Recycled plastics and metals are the most adopted in the automotive industry. It provides a compelling combination of cost-effectiveness, reduced carbon emission benefits, and circular economy advantages compared with other green materials, making it the leading choice among OEMs.
However, challenges persist with the full-scale implementation of these materials in vehicles. Implementing green and environmentally sustainable materials involves huge investments, which especially burdens small- and medium-scale automotive OEMs. Recovery and recycling processes are not compelling enough to obtain high-quality recycled products at a cost that can compete with primary raw material prices. Though bio-based materials are environmentally friendly, they are not entirely sustainable owing to inefficient sourcing methods (e.g., deforestation of trees), low biodegradability potential in some materials, and higher production costs.
The base year of the report is 2024. It comprehensively analyzes each material and discusses different initiatives in the automotive ecosystem, highlighting the sustainability potential of materials, trend analysis, and strategic developments to provide a comprehensive understanding of the industry's trajectory.
The Impact of the Top 3 Strategic Imperatives on the Automotive Production Industry
Geopolitical Chaos
Why:
Strict environmental regulations are increasingly forcing OEMs to implement recycled and eco-friendly materials in vehicles and reduce carbon emissions throughout the vehicle life cycle.
For example, by 2030, the EU Commission will require OEMs to use 25% recycled plastics in their vehicles, with a quarter of it coming from end-of-life vehicles (ELVs).
Frost Perspective:
In the next 3 to 5 years, major OEMs will enact closed-loop processes to incorporate recycled materials into their vehicles. This is because of the reduced production costs when compared to virgin material sourcing and production.
Economic headwinds, including a slowdown in EV sales and withdrawn subsidies, will contribute to the global slowdown of sustainable practices by OEMs despite the recognized benefits.
Internal Challenges
Why:
Carbon neutrality commitments drive the integration of sustainable and green practices at OEM manufacturing plants.
Though green materials are eco-friendly alternatives to synthetic counterparts, OEMs face multiple challenges, from sourcing to manufacturing processes to integrating them into the complex vehicles.
Frost Perspective:
The adoption of natural plant fibers and bio-based polymers will be hindered over the next few years by cost barriers associated with sourcing, supply chain logistics, and processing complexities.
In the next 3 to 5 years, OEMs will increasingly favor recycled materials like plastics, steel, and aluminum due to their cost-effectiveness compared to virgin materials.
Disruptive Technologies
Why:
Chemical recycling processes, such as pyrolysis, are used to recycle plastics from existing plastics and consumer waste.
Digital tools like blockchain and artificial intelligence (AI) enhance supply chain transparency by tracing raw material origins for sustainable and ethical sourcing.
Frost Perspective:
Efforts to both reduce carbon footprints and position the automotive industry as a leader in sustainable manufacturing practices will rely on full-scale adoption of digital solutions (such as blockchain, digital twins, and generative AI). Yet, these efforts will not be widespread until after 2030.
Scope of Analysis
This study analyzes the adoption of different types of green materials in cars, providing highlights on the different initiatives adopted by OEMs in the industry.
OEMs are actively embracing environmentally sustainable materials in their vehicle models to meet the decarbonization goals set forth by various regulators and to make their supply chain sustainable and manufacturing practices cost-effective in the long run.
Adopting green materials in vehicles can reduce greenhouse gas emissions and their burden on landfills, oceans, and air pollution caused by the burning of scrap from ELVs.
The study offers a holistic view of the different eco-friendly initiatives in the automotive ecosystem, highlights the sustainability potential of different materials, and discusses strategic developments to provide a comprehensive view of the industry's trajectory.
The geographical scope of this study is global and only analyzes in-vehicle applications of green materials.
Growth Drivers
Regulatory impact: Many countries (e.g., especially the EU, India) are enforcing strict ELV and recycling regulations and strong extended producer responsibility (EPR) frameworks. This is eventually leading to better scrap material recovery, increasing recycling initiatives, and efficient vehicle disposal projects among automakers in the industry.
Maintaining a stable supply chain: OEMs are increasingly looking at making their supply chain stable and uninterrupted, and reducing their dependence on virgin materials while using more recycled and eco-friendly materials in their vehicles.
Growing sustainability awareness: There is a growing emphasis on implementing sustainability in automotive production processes. Using recycled materials (e.g., plastics, metals) and bio-based alternatives will reduce the environmental impact of vehicle manufacturing.
Battery production scaling for EVs: Global EV demand requires rapid scaling of battery production to meet the global need for energy storage solutions. OEMs are initiating battery material recycling initiatives to meet the growing demand for materials such as lithium, nickel, and cobalt for new EV battery production.
Key Competitors
Stellantis
Volkswagen
Ford Motors
General Motors
Volvo
BMW
Mercedes-Benz
Porsche
Renault
Kia Motors
Nissan
Mitsubishi
Maserati
Fisker Ocean
Knauf Industries
ECONYL
Covestro
LyondellBasell
Rever Corporation
Bcomp
Green Dot Bioplastics
NatureWorks
Cruz Foam
Redwood Materials
Li-Cycle
Glencore International
Primobius
Retriev Technologies
Umicore
Ascend Elements
RecycliCo Battery Materials
Novelis
Schnitzer Steel
Constellium
Aurubis
Nth Cycle
Hydro
UBQ Materials
Genecis Bioindustries
Continental
Toyoda Gosei Co. Ltd.
Growth Restraints
High implementation costs: Implementing green and environmentally sustainable materials in areas such as material usage and energy generation involves huge investments, burdening automotive OEMs, especially small- and medium-scale automakers.
Complex processing requirements: Recycled materials must be processed and refined to meet the optimal quality standards. For instance, natural fibers have water-absorbing properties, leading to dimensional instability and reduced mechanical properties in humid environments, which requires higher processing treatments.
Lack of steady supply of eco-friendly materials: The supply chain of green materials is immature and could be challenging for OEMs to get a steady supply (e.g., of plastics waste, natural fiber material) from multiple sources on a consistent basis for their vehicle production, thereby leading to increased sourcing costs.
Limited only to luxury vehicle owners: Some of the eco-friendly materials that are positioned as alternatives to plastic and leather are at least 20% more expensive when compared to the traditional materials, which will slow their adoption in mass market vehicles.
Table of Contents
Growth Generator
Growth Drivers
Growth Restraints
Challenges of Traditional Materials in Automotive Industry
Green vs. Sustainable Materials in Cars: Overview
Key Categories of Green Materials in Cars
Growth Environment
Key Takeaways
Evolution of Green Materials in Automotive Industry
Analysis of Green Materials Used in Vehicles
Regulations Influencing Adoption of Green Materials in Automotive Industry
Select Green Material Implementation by OEMs in Vehicles
Future Growth Potential for Green Materials in Cars
OEM Comparative Analysis: Adoption of Green Materials
Recycled Materials in Cars Plastics, Rubber, Metals
Key Categories of Recycled Materials in Cars
Recycling in Automotive: Overview
Recycled Plastics Use in Cars: Highlights
Overview of Key Plastics Used in Cars
Recycled Plastics Usage Analysis in Vehicles
Recycled Plastics Application in Cars
Eco-friendly Fabrics from Recycled Plastics: Industry Initiatives
Challenges to Plastics Recycling in Automotive Industry
Recycled Plastics Use and Future Vision by Key OEMs
Case Study: Recycled Plastics Usage By Stellantis
Recycled Rubbers Use in Cars: Highlights
Recycled Rubber Application in Cars
Case Study: Recycled Tires by Continental
Recycled Metals Use in Cars: Highlights
Overview of Key Metals Used in Cars
Significance of Metal Recycling in Automotive Industry
Recycled Metals: Closed-loop Aluminum Recycling by OEMs
Recycled Metals Initiatives in the Automotive Industry
Key Takeaways from Recycled Materials in Cars
Recycled Batteries in Cars
Recycled Batteries Use in Cars: Highlights
Key Materials Recovered from EV Battery Recycling
EV Battery Types and Salvageability
EV Battery Recycling Market Outlook: Highlights
Major Regulations Governing EV Battery Recycling
Case Study: Mercedes-Benz EV Battery Recycling
EV Battery Recycling: Industry Initiatives
Key Takeaways
Bio-based Materials in Cars
Key Categories of Bio-based Materials in Cars
Why is the Automotive Industry Using Bio-based Materials in Cars?
Bio-based Polymers Use in Cars: Highlights
Overview and Potential for Biodegradability
Bio-based Polymers Usage: Select Initiatives by OEMs
Natural Fibers Use in Cars: Highlights
Comparison of Traditional Fiber vs. Natural Fibers
Overview and Potential for Biodegradability
Natural Fibers: Key Initiatives in Cars
Natural Fibers: Select Initiatives by OEMs
Organic Waste Use in Cars: Highlights
Organic Wastes in Automotive: Industry Initiatives and Key Challenges
Case Study: Use of Bio-materials in Kia's Vehicles
Key Takeaways
Growth Opportunity Universe
Growth Opportunity 1: Recycling will Enable Efficient EOL Disposal Practices
Growth Opportunity 2: Green Material Strategies Should be Considered during Vehicle Design
Growth Opportunity 3: Battery Materials Recycling is Crucial for EV Circular Economy
