[창간기획]K-배터리, 초격차 기술력으로 中 넘는다
LG엔솔·삼성SDI·SK온, 고성능 제품으로 LFP 공략 프리미엄 삼원계에선 기술력 격차 中과 더 벌려 ‘게임 체인저’ 전고체 세계 최초 상용화에도 도전
2023-06-25 이상래 기자
매일일보 = 이상래 기자 | 국내 배터리 업계가 초격차 기술력으로 중국을 넘는다.
LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온 등 국내 배터리 3사는 기존의 삼원계 NCM(니켈·코발트·망간) 배터리와 함께 고성능 LFP(리튬인산철) 배터리를 본격 개발한다. 또한 미래의 ‘게임 체인저’로 불리는 전고체 배터리 세계 최초 상용화에 도전한다. 저가 LFP를 앞세워 시장 점유율을 확대하는 중국을 기술력으로 제압하겠다는 전략이다. 국내 배터리 기업은 프리미엄 삼원계 배터리에서 중국을 크게 앞선다는 평가다. LG엔솔은 하이니켈 파우치형 배터리에 차세대 배터리 셀투팩(CTP)기술을 적용해 2025년부터 생산한다. 삼성SDI는 니켈 비중을 91% 이상으로 높이는 P6 배터리를 2024년 양산을 목표로 개발하고 있다. SK온은 2025년까지 니켈 비중을 94%까지 높인 배터리를 개발한다. 이제 중국의 텃밭인 ‘LFP’ 시장 공략에도 나선다. LG엔솔은 2026년 양산을 목표로 3조원을 투자해 미국 애리조나주에 ESS(에너지저장장치)용 LFP 배터리 공장을 짓기로 했다. LFP를 ESS용에서 전기차용까지 확대한다는 그림이다. 삼성SDI는 LFP 개발을 공식화했다. SK온은 국내 기업 최초로 LFP 시제품을 선보였다. 정부도 금년부터 LFP 배터리 기술개발 프로젝트를 본격 시작해 힘을 보탠다. 프로젝트는 크게 LFP 배터리 양극 소재의 국산화와 세계 최고 에너지 밀도 LFP 배터리셀 제조 기술개발 목표로 추진된다. 특히 세계 최고의 에너지 밀도(현재 160Wh/kg→목표 200Wh/kg) 제품 개발을 위해 기존보다 양극 전극을 두껍게 만들어 최대한 많은 리튬 이온들이 셀에 포함될 수 있도록 하고, 두꺼워진 양극 전극이 리튬 이온의 자유로운 이동을 제약하지 않도록 적합한 전해질도 개발할 계획이다. 국내 배터리 업계는 전고체 배터리 세계 최초 상용화를 위해서도 질주하고 있다. 전고체 배터리는 리튬이온 배터리보다 화재 위험성을 크게 낮춰 차세대 배터리 시장의 ‘게임 체인저’로 떠오르고 있다. SNE리서치에 따르면 글로벌 전고체 배터리 생산은 지난해 0.06GWh에서 2025년 1GWh, 2030년 149GWh, 2035년 950GWh로 폭발적으로 성장할 전망이다. LG엔솔은 2026년 고분자계 전고체 배터리, 2030년 황화물계 전고체 배터리 상용화 로드맵을 세웠다. 삼성SDI는 올해 상반기 경기도 수원연구소 내 전고체 배터리 파일럿 라인(S라인)을 완공해 하반기부터 전고체 배터리 시제품 생산에 나선다. 삼성SDI의 전고체 배터리 양산 목표는 2027년이다. SK온은 내년에 전고체 배터리 파일럿 라인을 구축해 2029년 상용화가 목표다. 정부도 전고체 전지 세계 최초 상용화를 위해 향후 8년간 기업들과 20조원을 투자하겠다며 ‘배터리 산업 경쟁력 강화 국가전략’을 발표했다.