테슬라가 선택한 中 M3P배터리…삼원계 배터리 대체할 수 있나

10월 출시 모델3에 中 CATL의 M3P배터리 탑재 예정
에너지 밀도 NCM에 근접…제조 비용은 LFP와 비슷
업계 "성능 구현 가능할 지 의문"

[아이뉴스24 강지용 기자] 전 세계 완성차 기업들 사이에서 저가형으로 알려진 중국산 리튬·인산·철(LFP) 배터리 탑재 바람이 강하게 불고 있다. 대중화 시기에 접어든 전기자동차 시장이 비정상적으로 경쟁이 격화하자 자사 제품의 가격 경쟁력 제고를 위해 값싼 배터리 채택을 늘리고 있는 것으로 풀이된다.

테슬라는 모델Y RWD에 이어 오는 10월 출시하는 모델3 부분 변경 모델에도 중국산 배터리를 탑재한다. 사진은 유출된 테슬라 부분 변경 모델3의 모습 [사진=레딧]

21일 업계에 따르면 테슬라는 모델Y RWD에 이어 오는 10월 출시하는 모델3 부분 변경 모델에도 중국산 배터리를 탑재한다. 특히 모델3에 탑재되는 배터리는 중국 1위 업체 CATL이 개발하고 있는 차세대 LFP 배터리인 'M3P 배터리'로 알려졌다.

미국 자동차 전문 매체 오토블로그는 지난 10일(현지시간) 중국 언론 진룽졔(JRJ.com) 보도를 인용하면서 "오는 10월부터 고객 배송이 시작될 예정인 모델3의 코드네임은 '하이랜드(Highland)'"라며 "CATL의 66킬로와트시(kWh) M3P 배터리가 탑재될 예정"이라고 보도했다.

M3P 배터리는 기존 이원계 LFP 배터리에 삼원계인 NCM(니켈·코발트·망간) 배터리의 장점을 혼합한 것이다. 정확한 성분을 밝히지는 않았지만, 업계에서는 LFP 배터리에서 철을 빼고 망간과 아연, 알루미늄 등을 혼합해 적용한 것으로 보고 있다. 에너지 밀도가 kg당 230Wh에 달해 한국 배터리 업체들의 주력인 NCM(kg당 250Wh) 배터리에 근접할 것이라는 평가를 받는다.

배터리의 에너지 밀도가 높아지면 부피당 에너지양이 증가한다. 같은 부피라도 에너지를 더 많이 쓸 수 있다는 의미다. 차세대 배터리의 제조 비용은 NCM 배터리보다 30%가량 저렴한 LFP 배터리와 비슷한 수준으로 알려졌다.

쩡위췬 CATL 회장은 지난해 베이징에서 열린 '세계 신에너지 차량 회의(World New Energy Vehicle Congress)'에서 "자체 개발 중인 M3P 배터리를 통해 1회 충전 때 최대 700km를 주행할 수 있는 전기차를 만들 수 있다"고 자랑하기도 했다.

CATL의 저가 LFP 배터리 중심 전략은 글로벌 시장에서 주효했다. 올해 상반기에 CATL은 매출 1천892억4천604만 위안(약 33조8천400억원), 영업이익 253억5천742만 위안(약 4조5천300억원)을 각각 기록했다. 지난해 같은 기간보다 매출은 67.5%, 영업이익은 117.0% 급증했다. 당기순이익은 지난해 같은 기간 대비 122.1% 늘어난 214억7천320만 위안(약 3조8천400억원)에 달했다.

CATL의 상반기 매출액은 LG에너지솔루션·삼성SDI·SK온 등 국내 3사의 매출액을 모두 합친 수치(35조7천174억원)와 비슷한 규모다. 영업이익은 한국 업체들 합계의 3배를 웃돌았다.

주목할 것은 이익률이다. 13%가 넘는 영업이익률을 실현하며 국내 3사를 압도했다. 국내 3사 가운데서는 삼성SDI가 7.7%로 가장 높았고, LG에너지솔루션이 5.2%로 뒤를 이었다. 적자를 기록한 SK온은 -3.6%에 머물렀다.

LG에너지솔루션 직원들이 원통형 배터리를 소개하고 있다. [사진=LG에너지솔루션]

아울러 최근 시장조사기관 SNE리서치에 따르면 상반기 CATL의 글로벌 전기차 배터리 시장 점유율은 36.8%로 BYD(15.7%), LG에너지솔루션(14.5%)을 크게 앞질렀다. 중국 밖의 해외 시장에서도 눈부신 성장세를 보였다. 상반기 CATL의 중국을 제외한 전 세계 전기차 배터리 시장 점유율은 27.2%를 기록했다. 1위 LG에너지솔루션(28.7%)과의 점유율 격차는 지난해 8.4%포인트에서 올해 1.5%포인트로 줄었다. 상반기 해외 매출은 671억6천900만 위안(약 12조원)에 달해 전체 매출의 35.5%를 차지했다.

시장이 예상치 못한 방향으로 흘러가자, 그동안 NCM 배터리 등 프리미엄 제품에 집중해 왔던 국내 3사도 제품 포트폴리오 다변화의 일환으로 LFP 배터리 개발에 본격적으로 착수했다. LG에너지솔루션은 전기차용 LFP 배터리를 2025년 양산할 계획이며, 삼성SDI는 개발을 진행 중이다. SK온은 최근 LFP 시제품을 공개했다.

LFP 배터리 분야에서 한국 업체들이 아직 중국보다 기술력이 떨어지는 상황에서 CATL이 M3P 배터리로 한발 더 나아감에 따라 격차가 더 벌어질 것이라는 우려가 나오고 있다. 대외경제정책연구원 세계지역연구센터 중국지역전략팀 최재희 전문연구원은 최근 보고서를 통해 "가까운 미래에는 LFP 배터리의 글로벌 시장 점유율이 NCM 배터리를 역전할 가능성도 대두되고 있다"며 "국내 3사도 최근 LFP 배터리 개발 및 상용화에 착수했지만, 업스트림 단위부터 수직계열화를 이뤄 강력한 가격 경쟁력을 갖춘 중국 업체들과 이제 막 전기차용 LFP 배터리 사업에 착수한 우리 기업의 경쟁은 쉽지 않을 전망"이라고 강조했다.

다만 M3P 등 차세대 배터리가 아직 시장에서 검증되지 않은 기술이고 CATL의 전 세계 파트너 기반도 비교적 제한적이라는 점을 고려할 때 그다지 큰 반향을 일으키지 않을 수 있다는 분석도 나온다. 국내 배터리 업계의 한 관계자는 "LFP 배터리에 대한 수요는 일시적·과도기적인 것이 아니며, 앞으로도 NCM 배터리 등과 전기차 시장에서 공존하며 발전을 거듭할 것"이라며 "다만 차세대 배터리라고 하더라도 LFP와 NCM은 각자의 영역이 분명하고, LFP가 NCM을 역전하는 단계까지는 불가능할 것"이라고 전망했다.

또 다른 관계자도 "전기차 배터리 기술은 하루가 다를 정도로 빠르게 발전하고 있다"며 "업체들이 자랑하고 있는 일부 기술은 결국 성능 구현에 실패하거나 시장에서 받아들여지지 않고 외면받는 데 그칠 수 있다"고 말했다.

/강지용 기자(jyk80@inews24.com)