반값 전기차? 배터리가 싸져야···“중저가용 LFP-프리미엄용 NCM 양분”[전기차, 아직은④]

SK온이 지난 3월 서울 강남구 코엑스에서 열린 배터리 산업 전시회 ‘인터배터리 2023’에서 LFP(리튬인산철) 배터리 시제품을 공개했다. 연합뉴스

‘가격 혁명’을 통한 전기자동차 대중화를 위해서는 먼저 핵심 부품인 배터리의 원가 혁신부터 선결돼야 한다. 전기차의 심장인 배터리는 원가의 30% 정도를 차지하기 때문이다.

그동안 국내 배터리 업계는 NCM(니켈·코발트·망간)으로 대표되는 ‘삼원계 리튬이온 배터리’ 위주였다. 삼원계 배터리는 중국 업체들이 강점을 지닌 중·저가형 리튬인산철(LFP) 배터리에 비해 에너지 밀도가 높다. 하지만 완성차 업체들이 중저가 전기차에 눈을 돌리자 2차전지 업계도 ‘가성비 좋은 배터리’ 개발에 한창이다.

그동안 ‘재료 확보는 쉬운데 성능은 떨어진다’고 여겨진 LFP 배터리가 성능 면에서 혁신이 이뤄지면서, 테슬라와 벤츠, 폭스바겐, 포드 등이 기존 전기차 라인업의 저가형 트림에 LFP 배터리를 탑재하는 추세다.

SK온이 지난 3월 ‘인터배터리 2023’ 전시회에 LFP 시제품을 먼저 선보였다. LFP 배터리는 저온에서 주행거리가 50~70% 수준으로 급감하는 단점이 있는데, SK온은 이를 70~80%까지 끌어올렸다고 설명했다. LG에너지솔루션도 3월 주총에서 “2025년부터 LFP 배터리를 생산하겠다”고 밝혔다. 미국 애리조나주에 3조원을 투자해 연산 16GWh 규모의 에너지저장장치(ESS)용 LFP 배터리 공장도 짓고 있다. 삼성SDI도 “LFP 배터리도 열심히 준비하고 있다”고 했다.

또 ‘NMX 배터리’도 저가형 배터리의 한 축이다. 분쟁광물로 구하기 어려운 코발트를 빼고, 상대적으로 저렴한 망간을 넣어 단가를 낮췄다.

삼성SDI는 지난해 3분기 실적 컨퍼런스콜에서 “프리미엄급 대응을 위해서 ‘하이니켈’, 또 볼륨 시장 공략을 위한 NMX, 차세대 전지인 전고체 등 다양한 플랫폼을 보유하고 있다”고 밝혔다. SK온도 최근 코발트를 완전히 배제한 ‘코발트 프리’ 시제품 개발에 성공한 것으로 알려졌다.

앞으로의 전기차 시장은 고성능 하이니켈 배터리가 실린 프리미엄 모델과, 주행거리는 다소 떨어지지만 일상주행에는 부족함 없는 중저가 모델로 양분될 가능성이 높다.

박철완 서정대 교수는 “하이니켈 이외의 방식은 밀도가 상대적으로 낮아 성능 면에서 70~80% 수준”이라며 “LFP나 NMX가 삼원계 배터리의 완전한 ‘대체재’가 될 수는 없다”고 말했다.

김상범 기자 ksb1231@kyunghyang.com