K-배터리, LFP 배터리에 '눈독'…"中 텃밭 노린다"

LG엔솔·SK온 LFP 시제품 선보여

ESS 先적용 후 전기차 배터리로 확대

삼성SDI는 코발트프리로 적극 대응

[서울=뉴시스]

[서울=뉴시스]유희석 기자 = 국내 배터리 업계가 리튬인산철(LFP) 배터리로 사업 영역을 넓힌다. 지금까지 업계가 주력해온 삼원계 배터리보다 성능은 떨어지지만, 상대적으로 저렴하고 안정적인 제품이다. LFP 배터리는 특히 중국 업체가 장악해왔는데 한국 배터리 업계가 시장에 뛰어들며 점유율 판도 변화가 기대된다.

배터리 3사, LFP 시장 공략 시작

7일 업계에 따르면 SK온은 최근 리튬인산철(LFP) 배터리 개발에 성공해, 오는 15~17일 서울 코엑스에서 열리는 국내 최대 배터리 전시회 인터배터리에서 시제품을 공개한다. 이번 시제품 공개는 관련 기술 개발을 끝내고, 양산 준비를 시작했다는 의미다.

LG에너지솔루션은 이미 지난해 LFP 배터리 시제품을 선보였다. 현재 ESS(에너지저장장치)용 제품을 생산 중이다. 앞으로 중국 난징 공장 일부를 LFP 생산라인을 전환하고, 미국 미시간주 홀랜드에 들어설 제2공장에 신규 LFP 라인을 구축할 예정이다.

LG에너지솔루션 관계자는 "LFP를 이미 ESS 제품에 적용하고 있어 전기차용도 큰 어려움 없이 출시할 수 있다"며 "LFP 배터리의 경쟁력이 아직 충분하지 않고, 중국 업체가 장악했기 때문에 진입 시기는 다소 오래 걸릴 수 있다"고 말했다.

삼성SDI는 LFP 배터리는 아니지만 망간 비율을 대폭 높인 하이망간(코발트 프리) 배터리로 중저가 보급형 시장을 공략한다. 삼원계 NCM(니켈·코발트·망간) 배터리에서 가격 부담이 큰 코발트를 빼 가격 경쟁력을 확보한다는 복안이다.

하이망간 배터리는 촉매 역할을 하는 코발트가 없어 열 폭주 등 화재 위험도 낮다. 에너지밀도도 LFP보다 30% 이상 높지만, 가격은 10%가량 비싼 수준이다.

삼성SDI 관계자는 "LFP를 포함해 다양한 배터리 관련 기술을 확보하고 있지만, 아직 LFP 양산 계획을 검토하거나 추진한 적은 없다"며 "앞으로 계속 하이망간 배터리에 주력할 것"이라고 말했다.

[사진=뉴시스] 미국 완성차 업체 포드의 배터리셀 연구개발 매니저인 테드 밀러가 지난 13일(현지시간) 중국 배터리 업체 CATL의 리튬인산철(LFP) 배터리를 들어 보이고 있다. (사진=포드 제공) 2023.02.28 [email protected] *재판매 및 DB 금지

싸고 안정적인 게 LFP 경쟁력

LFP는 양극재로 철과 인산을 사용하는 배터리다. 양극재로 니켈과 코발트를 사용하는 삼원계 NCM(니켈·코발트·망간) 배터리보다 성능이 떨어진다. 기온이 내려가면 빨리 닳아버리는 등 성능이 상대적으로 떨어지고, 재활용하기엔 경제성이 낮다는 단점이 있다.

이 때문에 국내 배터리 3사는 에너지 밀도가 높아서 긴 주행거리를 구현할 수 있는 NCM 배터리에 집중했다. 실제 긴 주행거리를 필요로 하는 전기차용 배터리는 대부분 NCM 배터리가 채택됐다.

하지만 최근 LFP 배터리 성능이 좋아지고, 가격 경쟁력이 중요해지며 상황이 바뀌고 있다. 설상가상 니켈·코발트·리튬 등 주요 원료 가격이 상승하면서 LFP 배터리를 찾는 수요가 많아졌다.

중국 업체뿐 아니라 테슬라·포드·폭스바겐 등 글로벌 완성차 업체가 LFP 배터리를 탑재하는 일도 다반사다. 테슬라는 지난해 생산 차량의 절반 이상이 LFP를 탑재한 것으로 알려졌다.

[서울=뉴시스]LG에너지솔루션의 삼원계 배터리(왼쪽)와 CATL의 LFP 배터리 (이미지=각사 취합)

中에 밀리는 韓

삼원계 배터리 시장과 달리 LFP 시장은 중국 업체가 주도한다. 거대한 자국 시장과 정부 보조금을 바탕으로 몸집을 키운 뒤 해외 시장도 적극 진출하고 있다. 중국 CATL은 유럽 완성차 업체를 겨냥해 헝가리에 100GWh 규모의 초대형 공장 건설을 추진 중이다.

LFP 배터리 시장은 이미 NCM 시장을 넘어섰다. 시장조사업체 SNE리서치에 따르면 지난해 말 기준 NCM 배터리를 생산하지 않는 CATL은 세계 배터리 시장 점유율 37.6%로 1위에 올랐다. 2위도 중국 업체인 BYD(11.6%)가 차지했다. CATL과 BYD의 점유율을 합치면 세계 시장의 절반에 육박한다.

반면 LG에너지솔루션(10.1%), SK온(5.6%), 삼성SDI(4.2%) 등 국내 배터리 3사 점유율을 모두 합해도 CATL 한 곳에 미치지 못한다.

박철완 서정대 자동차학과 교수는 "LFP 배터리를 쓰지 않으면 전기차 가격을 낮출 수 없는 상황"이라며 "중국의 LFP와 경쟁할 수 있는 중저가 제품을 한국 배터리 업체들도 어떻게든 만들어야 한다"고 밝혔다.

그는 이어 "ESS 시장에서는 삼원계보다 더 저렴하고 안정적인 LFP가 훨씬 유리하다"며 "(LFP 시장에서) 중국을 따라잡기까지 남은 시간은 2~3년 정도밖에 없다"고 덧붙였다.


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