동화일렉트로라이트, 리튬염·용매 내재화 추진···“IRA 대응·원가 경쟁력 확보”

동화그룹 중앙연구소 전경. (사진=동화일렉트로라이트)

동화일렉트로라이트가 전해액 원재료인 리튬염(LiPF6)과 유기용매 내재화를 추진한다. 미국 인플레이션 감축법(IRA) 대응을 위해 소재 국산화가 필요한 데다 수직계열화로 원가 경쟁력을 높이기 위해서다.

전해액은 리튬이온을 안정적으로 이동시키는 매개체로 이차전지 필수 소재다. 리튬염, 유기용매, 첨가제가 전해액 핵심 원재료다. 리튬염은 리튬이온 이동 통로, 유기용매는 리튬이온 용해, 첨가제는 배터리 수명과 안전성을 높이는 역할을 각각 수행한다. 첨가제는 동화가 국산화한 바 있다.

동화일렉트로라이트는 전해액 사업 강화를 위해 리튬염과 유기용매 내재화를 추진할 계획이라고 밝혔다. 손범석 전해질 기술연구소장은 “리튬염 등 주요 공급망 안정화를 위해 전략적 제휴 등 다양한 방안을 검토하고 있다”며 “유기용매는 주문자위탁생산(OEM) 형태로 외주를 줘 직접 사업화하는 방법이 있을 것”이라고 말했다.

리튬염은 미국 IRA와 유럽 핵심원자재법(CRMA) 영향으로 세계 주요국이 중국을 공급망에서 배제하고 있어 내재화가 필요한 상황이다. 전해액 원가의 30~40% 수준인 리튬염은 중국 기업들이 글로벌 물량의 약 90%를 공급할 정도로 중국 의존도가 높다. 동화일렉트로라이트도 대부분 물량을 중국에서 조달하고 있다.

마찬가지로 중국 업체들이 시장을 과점하고 있는 유기용매까지 동화일렉트로라이트가 내재화하면 수직계열화 체계를 구축, 가격 측면에서 글로벌 경쟁력을 확보할 수 있을 전망이다. 핵심 원재료 공급 안정성을 높일 수 있다는 장점도 있다.

동화일렉트로라이트의 전해액 첨가제 'PA800'. (사진=동화일렉트로라이트)

첨가제의 경우 동화일렉트로라이트가 국내 배터리 소재사 중 최초로 국산화했다. 회사 대표 첨가제 제품인 'PA800'은 지난 2020년 말 개발을 완료하고, 이듬해 하반기부터 대량 생산을 시작했다. 동화일렉트로라이트가 리튬염과 유기용매를 내재화하면 전해액 핵심 원재료를 모두 국산화하게 된다.

손 소장은 “전해액 첨가제 원천기술은 미쓰비시나 센트럴 글래스 등 일본 기업이 대부분 보유하고 있지만, 동화일렉트로라이트는 자체 기술을 개발하고 양산까지 이뤄내 국산화에 성공했다”고 강조했다.

최근에는 양극재·음극재·전해액 등 배터리 필수 소재 개선만으로 이차전지 성능을 끌어올리기 어려워 첨가제 중요성이 높아지고 있다. 이 때문에 동화일렉트로라이트 전해질 기술연구소는 연구개발(R&D) 예산의 최소 30% 이상을 첨가제 개발에 투입하고 있다.

동화일렉트로라이트는 차세대 제품인 전고체 배터리용 황화물계 습식 고체 전해질도 개발 중이다. 전고체 전지는 액체 전해질을 고체로 대체, 안전성과 에너지 밀도를 높인 '꿈의 배터리'로 새로운 형태의 전해질이 필수적이다.

손 소장은 “황화물계 습식 고체 전해질 제품화를 위해 공정 기술 제어와 확보, 스케일 업, 양산성 검토 등을 진행 중”이라며 “전고체 배터리 출시가 2027년 이후로 예상되는 만큼 상용화 시점에 맞춰 양산하는 게 목표”라고 밝혔다.

이호길 기자 eagles@etnews.com