LG·삼성, 하이니켈·코발트 프리 양극재 개발 본격화

LG화학, 올해 양극재 매출 1조…2025년 코발트 프리 개발삼성SDI, 코발트 함량 줄인 하이니켈 양극재 개발 집중

[뉴스토마토 백주아 기자] LG화학(051910)과 삼성SDI(006400)가 니켈 함량을 높이고 코발트 함량을 낮춘 양극재 개발에 속도를 낸다. 에너지밀도를 높이면서 가격 경쟁력도 확보해 전기차 배터리 원가를 획기적으로 낮추겠다는 것이다. 

 

LG화학과 삼성SDI는 SNE리서치가 13일 서울 코엑스에서 개최한 제12회 코리아 어드밴스드 배터리 컨퍼런스(KABC) 2021에서 이같은 양극재 개발 계획을 밝혔다. 

 

사진/LG에너지솔루션

 

LG화학은 2025년까지 '코발트 프리'와 니켈·코발트·망간·알루미늄(NCMA)  4원계 양극재 개발에 나선다. 양극재는 배터리의 용량과 출력을 결정하는 소재로 배터리 생산 원가의 3~40%를 차지한다. 지금까지는 주로 니켈·코발트·알루미늄(NCA) 또는 니켈·코발트·망간·(NCM) 등 삼원계가 주였지만, 배터리 기업들은 에너지밀도를 높이면서도 가격 경쟁력을 갖출 수 있는 양극재 개발에 집중하고 있다. 

 

최영민 LG화학 전지소재개발센터장(상무)는 "니켈 함량을 높이는 하이니켈(High-Nickel) 기술뿐 아니라 코발트-프리(free), 고망간 배터리 등도 연구 개발 중"이라며 "2025년까지는 코발트 프리 양극재를 개발할 것"이라고 말했다.

 

현재 LG화학은 국내 청주공장과 중국 장수성·저장성 등에 양극재 공장을 운영 중이다. 전체 생산능력(캐파)은 올해 6만톤을 상회하며 연말 8만톤을 넘어설 것으로 예상된다. 이에 따른 매출액도 1조원을 넘어설 전망이다. 올해 청주 4공장이 완성되고 연말 구미 공장 착공에 들어가면 오는 2025년 전체 캐파는 25~28만톤 확장될 전망이다. LG화학은 양극재 외에 분리막 등 다른 소재사업도 강화한다는 방침이다. 

 

사진/삼성SDI

 

삼성SDI도 하이니켈·코발트 프리 양극재 개발에 집중하고 있다. 삼성SDI는 지난 달초부터 차세대 고성능 전기차용 배터리 젠5(Gen.5) 양산에 본격 돌입했다. 젠5의 양극재는 니켈 함량 88% 이상의 하이니켈 니켈·코발트·알루미늄(NCA) 기술이 적용됐다. 기존 니켈 함량 60% 안팎의 니켈·코발트·망간(NCM) 양극재 대신 NCA 양극재를 사용하면서 배터리 용량을 극대화한 것이다. 

 

고주영 삼성SDI 상무는 "하이니켈 NCA에서 코발트 함량 줄이고 음극은 실리콘 공정을 단순화해 원가를 절감할 계획"이라며 "코발트 프리 NMx 개발도 계획 중"이라고 말했다. 

 

삼성SDI는 양극 니켈 함량을 90% 이상 극대화 한 울트라 하이니켈 젠6(Gen.6) 배터리를 개발 중이다. 또 차세대 배터리인 전고체 전지의 경우 오는 2027년 이후 양산을 목표로 개발 중이다. 

 

전문가들은 전기차 시장이 성장하면서 배터리 가격도 점차 떨어질 것으로 보고 있다. 김광주 SNE리서치 대표는 "OEM들이 배터리 가격을 50%까지 절감하겠다는 계획을 내놓고 있는데 이 중 20% 정도는 재료비에서 원가 절감을 할 수 있다"면서 "여기에 맞춰 배터리 가격도 낮아질 것으로 본다"고 말했다. 

 

SNE리서치는 전세계 전기차 배터리 수요도 지난해 126기가와트(GWh)에서 내년 376GWh로 2배 이상 증가하고 2030년에는 2867GWh에 달할 것이라 내다봤다. 시장 주도권은 국내 K배터리 3사와 중국의 CATL·BYD, 일본의 파나소닉 등 6개 업체가 쥐고 갈 전망이다. 

  

백주아 기자 [e-mail]

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