매일일보 = 이상래 기자  |  국내 배터리 업계가 리튬이온 배터리(LIB) 시장에서 ‘글로벌 1위’ 중국에 승부수를 띄운다. 차세대 전고체 배터리 보급이 늦춰지면서 리튬이온 배터리의 장기집권이 예상되면서다.

24일 업계에 따르면 LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온 등 국내 배터리 3사가 삼원계에 더해 LFP(리튬인산철)까지 진출해 리튬이온 배터리 시장을 공략하고 있다. LG엔솔은 최근 3조원을 투자해 미국 애리조나주에 ESS(에너지저장장치)용 LFP 배터리 공장을 짓기로 했다. LFP를 ESS용에서 전기차용까지 확대할 계획이다. 삼성SDI는 LFP 개발을 공식화했다. SK온은 배터리산업 전시회인 ‘인터배터리 2023’에서 LFP 시제품을 선보였다. 국내 기업들이 진출한 삼원계, LFP 모두 리튬이온 배터리에 포함된다. 삼원계는 가격이 높고, 성능이 뛰어나 프리미엄 시장을 구축하고 있다. 반면 LFP는 가성비를 앞세워 보급형 시장에서 인기를 끌고 있다. 삼원계는 국내 업체가, LFP는 중국이 주도하고 있다. 시장조사업체 EV볼륨에 따르면 지난해 글로벌 배터리 시장에서 삼원계 점유율이 61.3%, LFP는 27.2%였다. 국내 기업들은 LFP 시장까지 확대해 중국과의 점유율 싸움에서 우위를 점하겠다는 전략이다. 글로벌 배터리 시장에서 중국이 점유율 1위, 우리나라가 2위다. 시장조사업체 SNE리서치에 따르면 올 1~5월 세계 각국에 차량 등록된 전기차의 배터리 총 사용량을 기준으로 중국 점유율은 62.5%로, 국내 배터리 3사 합산 점유율 23.3%을 크게 앞서고 있다. 국내 기업과 중국과의 글로벌 1위 대결은 리튬이온배터리 시장에서 판가름이 날 전망이다. 리튬이온 배터리가 장기간 주류에서 내려오지 않을 가능성이 높기 때문이다. 리튬이온 배터리를 대체할 전고체 배터리는 기술과 원가경쟁력 문제 등으로 활성화가 늦어질 것이란 분석이 나오고 있다. SNE리서치에 따르면 리튬이온배터리의 글로벌 공급량은 올해 687GWh(기가와트시)에서 2030년 2943GWh로 급증할 전망이다. 이는 전체 배터리 시장의 95% 이상을 차지하는 수치다. 반면 2030년 전고체전지 공급량은 131GWh로 시장점유율은 4%대에 그칠 전망이다. 리튬이온배터리(액체)와 달리 전고체 배터리 전해질은 고체다. 전해질이 액체일 때보다 고체인 경우 외부충격에 따른 화재 위험성은 극히 낮아진다. 여기에 전고체 배터리는 에너지밀도도 높다. ‘꿈의 배터리’로 불리는 이유다. 하지만 기술적 문제 해결과 원가경쟁력 확보가 어렵다. SNE리서치에 따르면 전고체 배터리는 높은 계면 저항, 전해질 두께, 입자 응집 등의 다양한 기술적인 문제점에 직면했다. 주요 소재가 고가의 금속으로 배터리의 원가경쟁력 확보도 쉽지 않다. 현재 리튬이온배터리 전해액보다 전고체 배터리의 고체 전해질 가격은 200배 이상 비싸다. 가장 중요한 경쟁력인 원가절감 부문에서 전고체 배터리가 리튬이온배터리에 턱없이 밀리는 상황이다. 이에 국내 배터리 기업들은 전고체 배터리를 10~15년 이상 장기적인 관점에서 접근하고 있다. LG엔솔은 2026년 고분자계 전고체 배터리, 2030년 황화물계 전고체 배터리 상용화 로드맵을 세웠다. 삼성SDI는 올해 하반기 전고체 배터리 시제품 생산에 나선다. 삼성SDI의 전고체 배터리 양산 목표는 2027년이다. SK온은 내년에 전고체 배터리 파일럿 라인을 구축해 2029년 상용화가 목표다.