전기차 배터리 ‘맞수’, 가격 경쟁력에 사활

LG화학 박진수 부회장, 삼성SDI 박상진 사장의 공통점은 뭘까. 전기자동차 배터리(2차전지) 시장의 영원한 ‘맞수’로 평가받는 이들 수장이 요즘 똑같이 공을 들이는 부문이 바로 2차전지 핵심소재 기술 연구개발(R&D)이다. 특히 최근에는 양극재에 쓰이는 희유금속인 코발트 대체 기술 개발에 사활을 걸고 있다.

LG화학 박 부회장은 2차전지 분야의 해외 인재 영입에 적극적으로 나서고 있으며, 고용량고출력 배터리를 개발하는 데 R&D 역량을 집중하고 있다. 삼성SDI 박 사장의 경우 오는 7월 1일 합병하는 제일모직의 다양한 배터리 소재 요소기술을 내재화하는 등 시너지 극대화로 2차전지 사업의 경쟁력 강화에 사력을 집중하고 있다.

양극재는 음극재, 분리막, 전해질 등과 함께 2차전지의 4대 핵심 소재다. 2차전지는 충전할 때 리튬이온을 받아들이는 음극재와 방전 시 리튬이온을 저장하는 양극재, 중간에서 리튬이온이 이동할 수 있도록 해주는 전해질, 그리고 양극과 음극이 직접 접촉하지 않도록 분리시켜 주는 분리막 등으로 구성된다. 이 중 2차전지 원가에서 차지하는 비중이 가장 많은 소재가 양극재로 약 40%에 달한다.

2차전지 시장 초기에는 양극과 음극 사이를 오가는 리튬 소재에 대한 공급 부족 우려가 제기됐다. 전기자동차와 에너지저장장치(ESS) 시장이 커지면 희소성이 높은 리튬의 품귀 현상마저 예측됐다. 하지만 칠레, 볼리비아 등 남미 지역을 중심으로 매장된 리튬이 추가적으로 확인되고, 경제성은 아직 떨어지지만 해수에서 리튬을 추출하는 기술이 개발되면서 수급은 안정성을 찾았다. 더불어 2차전지에서 리튬이온이 차지하는 비중이 극소량인 만큼 애초에 지적된 리튬 공급 부족 사태는 비현실적이라는 게 업계의 일반적인 시각이다.

LG화학 관계자는 “리튬보다는 양극재의 핵심 소재인 코발트가 상당히 고가인 만큼 이의 사용을 줄이거나 대체할 수 있는 기술 개발에 전력을 집중하고 있다”며 “고가인 2차전지의 가격 경쟁력을 갖추는 게 시장 지배력을 높일 수 있는 관건이기 때문”이라고 설명했다.

현재 LG화학은 코발트 사용량을 지속적으로 줄여 나가고 있다. LG화학은 기존 양극재인 리튬코발트옥사이드(LiCoO2)를 대체하는 코발트니켈망간의 ‘삼성분계(3가지 금속을 조합해 사용하는 것)’ 양극 재료를 개발, 사용량을 지속적으로 확대하고 있다. LG화학 관계자는 “기존 양극재료인 리튬코발트옥사이드의 경우 코발트 비중이 60%에 달하지만 삼성분계 양극재는 13%에 불과하다”고 말했다.

삼성SDI도 이러한 삼성분계 방식의 양극재 사용을 늘리고 있다. 아울러 2차전지 소재 사업에 역량을 집중하고 있는 삼성정밀화학과의 협력을 강화해 양극재 원가 확보에 주력할 계획이다.