[서울=뉴스핌] 신수용 기자 = 하이니켈 같은 프리미엄 배터리에 방점을 두던 국내 배터리 사가 니켈이 빠진 리튬·인산·철(LFP)이나 생산 단가가 낮은 원통형과 같은 '가성비' 이차전지 생산 확대에 나섰다.

◆ 한 자릿수 LFP 점유율, 지난해 27%↑ ...기술 개발·원자재 가격↑

27일 글로벌 전기 자동차 시장조사업체인 EV볼륨에 따르면 지난해 LFP 배터리 세계 점유율은 27.2%로 집계됐다. 2021년 16.9%에서 10%포인트 이상 올랐다. 2018년부터 한 자릿수에 수렴했던 점유율이 2021년부터 반등했다.

포드가 CATL과 북미 LFP 배터리 도입에 나선다. 짐 팔리 포드 최고경영자(CEO)가 지난 13일(현지시간) 미국 미시간주에서 중국 닝더스다이(寧德時代·CATL)와 협력해 전기차 배터리 공장을 설립한다는 계획을 발표하고 있다. [사진=로이터]

반대로 국내 배터리 기업들의 주력 상품으로 꼽히는 삼원계 배터리인 니켈·코발트·망간(NCM) 배터리와 니켈·코발트·알루미늄(NCA) 배터리 점유율은 떨어졌다. NCM 배터리도 2021년 점유율 68.2%에서 61.3%로, 니켈·코발트·알루미늄(NCA)배터리는 11.9%에서 8.5%로 줄었다.

중국산 저가형 배터리 공세에 밀려 국내 배터리 업계의 글로벌 시장점유율이 하락하는 가운데 국내 배터리사들이 소재와 폼팩터(형태) 다각화를 추진하고 있다.

LFP 배터리는 원자재 가격이 비싼 니켈과 코발트 대신 리튬과 인산, 철을 중심으로 제조한다. 제조원가가 저렴하고 니켈 함량이 낮아 NCM 배터리와 비교해 안정성이 높다.

다만 LFP배터리는 NCM 배터리보다 에너지 밀도가 떨어지고 철로 인해 주행거리가 짧고, 재활용이 어려다는 한계로 국내 배터리사들에게 큰 관심을 받지 못했다.

글로벌 완성차 업체들이 LFP 배터리 탑재를 늘리면서 변화 기류가 흐르기 시작했다.기술 개발로 LFP의 에너지 밀도가 올라가고, 경기침체 여파로 가격 경쟁력이 부각되면서다. 여기에 국내 배터리 기업 대부분이 상승한 원자재 가격 분을 판매가에 연동하여 원자재 가격 상승 부담을 안게 된 완성차 업계가 저렴한 LFP 배터리 선호하는 현상이 빚어지고 있다는 분석이다.

세계 전기차 1위 업체인 테슬라는 지난해 1분기 생산한 전기차 가운데 LFP 배터리를 탑재한 차량의 비중을 50%로 늘렸다. 포드는 중국 CATL과도 협력해 북미에 LFP 배터리 도입을 확대하겠다는 계획을 지난 13일 밝혔다. 폭스바겐과 같은 다른 완성차 업체들도 LFP 배터리 적용을 추진 중이다.

◆ 국내 배터리 3사 LFP 개발 잰거름...원통형·코발트 프리 배터리로 다각화

LG에너지솔루션의 원통형전지. [사진=LG에너지솔루션]

국내 배터리 업체들도 대응에 나섰다. LG에너지솔루션은 LFP 배터리 사업을 에너지저장장치(ESS)에 우선 적용한다는 기존 입장에서 선회해 차량용 배터리로 활용한다는 계획을 발표했다. 작년 2분기 실적발표 컨퍼런스콜에서 올해부터 중국 남경 배터리 공장을 LFP 생산체제로 전환하고 미국 시장 대응을 위해 미시간 공장에 LFP 생산라인을 구축에 나설 계획을 내비쳤다.

SK이노베이션도 지난해 4월 열린 1분기 컨퍼런스콜에서 "올해 안으로 LFP셀 개발을 완료할 예정으로 현재 여러 고객들과 LFP 제품 개발에 대해서 논의 중"이라고 말했다.

배터리에서 코발트 함량을 '0'으로 만드는 제품 개발에도 주력하고 있다. SK온은 코발트 함량을 0으로 낮추는 대신 니켈이나 망간 비중을 높이는 방식으로 코발트 프리 제품을 개발 중이다. LG에너지솔루션과 삼성SDI는 코발트를 제외하고 망간 비중을 높인 망간리치 배터리를 개발하고 있다.

여기에 LG에너지솔루션과 삼성SDI는 잇따라 원통형 배터리 생산 확대 계획을 내놨다. 원통형 배터리는 각 사가 주력했던 파우치형, 각형 배터리에 비해 원가가 낮다.

LG에너지솔루션은 미국 애리조나주에 1조7000억원을 투자해 11GWh(기가와트시) 규모의 원통형 배터리공장을 건설할 계획이다. 국내 설비도 늘린다. LG에너지솔루션은 7300억원을 투자해 충북 청주 오창공장의 원통형 배터리 생산라인을 신·증설한다. 이 공장에서는 내년 하반기부터 테슬라에 공급할 4680 배터리를 양산할 예정이다.

삼성SDI는 원형 배터리 수요 증가에 대응해 말레이시아 스름반에 1조7000억원을 들여 배터리 2공장을 짓는다. 충남 천안공장에 46파이(지름 46㎜) 배터리 라인을 구축하고 있으며, 복수의 완성차 업체들과 46파이 배터리 공급을 논의하고 있는 것으로 알려졌다.

배터리 업계 관계자는 "배터리 원자재 가격 상승으로 배터리 가격이 높아지면서 전기차 업계가 보다 저렴한 배터리 제작에 관심을 두기 시작했다"며 "여기에 에너지 밀도가 낮은 LFP 배터리의 약점이 셀투팩(CTP)으로 상당부분 상쇄되면서 LFP 배터리 수요는 더 늘어날 것"이라고 말했다. CTP는 모듈 단계를 거치지 않고 배터리 셀을 바로 팩으로 만드는 기술로, 모듈이 들어갈 공간에 셀을 더 넣을 수 있어 에너지 밀도가 향상되고 비용 절감도 가능하다.

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