대세 자리잡은 하이니켈 vs 중국 기반 성장하는 LFP

하이니켈 NCM·NCA 60% 차지
LFP, 중국 힘입어 15%까지 커질 수도

[이데일리 경계영 기자] 니켈과 코발트, 망간 혹은 알루미늄으로 구성된 삼원계 배터리(이차전지)가 지난해 전기차 시장에서 압도적 우위를 점했다. 다만 중국에서 세계 최대 규모인 자국 시장을 기반으로 리튬인산철(LFP) 배터리 점유율도 빠르게 성장하는 것으로 나타났다.

3일 아다마스 인텔리전스(Adamas Intelligence)에 따르면 지난해 세계에서 판매된 순수전기차(BEV)와 플러그인하이브리드차(PHEV)에 탑재된 배터리 용량은 134.5GWh로 집계됐다.

이 가운데 60% 이상이 니켈 함량이 60% 이상인 NCA 혹은 NCM 양극 활물질이었다. 나머지 30%가량은 니켈 함량이 50% 이하인 NCM 활물질을 쓴 배터리로 조사됐다.

전기차에 들어가는 리튬이온 배터리는 리튬이온이 음극(-)에서 양극(+)으로 저장되면서 에너지를 발생시킨다. 여기서 양극에서 전기를 일으키는 반응을 담당하는 활물질에 따라 배터리 용량, 즉 전기차 주행거리가 결정된다. 니켈·코발트를 기반으로 한 삼원계 배터리와 철을 기반으로 한 LFP 배터리 등으로 나뉜다.

유럽에서 NCM622(니켈 60%·코발트 20%·망간 20%)과 NCM712(니켈 70%·코발트 10%·망간 20%)가, 미국에선 니켈 함량이 높은(High-Nickel) NCA(니켈·코발트·알루미늄)가 각각 많이 쓰였다고 아다마스 인텔리전스는 분석했다. 니켈 함량이 높을수록 한번 충전했을 때 주행거리가 길어지지만 안정성을 담당하는 다른 물질 비중을 줄여야 해 고난도 기술로 꼽힌다.

이에 비해 LFP 활물질을 적용한 배터리는 전체 10%를 밑돌았다. LFP 배터리는 현재 CATL을 비롯한 중국계 배터리 제조사만 제조한다. 에너지 밀도가 삼원계 배터리 절반 수준에 불과해 성능이 떨어지지만 값비싼 물질인 코발트와 니켈 등을 포함하지 않아 가격이 저렴하고 안정성이 높다는 장점이 있다.

아다마스 인텔리전스는 “지난해 4분기 LFP 배터리 비중이 11%까지 높아졌고, 올해 중반 15%까지 더 확대될 수 있다”며 성장 가능성을 크게 점쳤다. 테슬라도 일부 모델에 CATL로부터 공급 받은 LFP 배터리를 탑재한다.

다만 LG에너지솔루션(전 LG화학(051910) 전지사업부문)과 삼성SDI(006400), SK이노베이션(096770) 등 국내 배터리 3사는 니켈 비중을 90% 안팎으로 올리는 데 연구개발을 집중하고 있다. LG에너지솔루션과 삼성SDI는 최근 실적 설명회 컨퍼런스콜에서 LFP 개발 가능성을 일축하며 LFP가 전기차 배터리로 쓰이더라도 제한적일 것이라는 전망을 내놨다.

경계영 (kyung@edaily.co.kr)