'유일 양산의 힘' 대주전자재료, LG 이어 SK온에도 실리콘 음극재 공급

대주전자재료가 경기도 시흥시 소재 '배터리캠퍼스'에서 실리콘 음극재 대규모 양산을 위한 시설 확장 공사를 진행하고 있다. (대주전자재료 제공)

대주전자재료가 SK온에 실리콘 음극재를 공급한다. LG에너지솔루션에 이은 국내 배터리 대기업 3사 중 2개사를 고객사로 확보했다. 해외 배터리 업체와도 협력을 추진, 고객사 다변화와 글로벌 시장 진출에 시동이 걸렸다.

실리콘 음극재는 전기차 주행거리를 늘리고 충전시간을 단축할 수 있는 차세대 배터리 소재다. 소재의 중요성, 미래 성장성에 실리콘 음극재 개발에 다수 기업이 뛰어들었지만 국내에서는 대주전자재료가 유일 양산하고 있다.

대주전자재료는 14일 내년부터 배터리 제조사 SK온에 실리콘 음극재를 공급하기로 했다고 밝혔다. 회사는 지난해 초 SK온과 공동개발협약(JDA)를 체결하고 SK온 배터리 시스템에 적합한 실리콘 재료를 개발해왔다고 설명했다. 올해 2분기 양산부품승인 절차를 완료하고 내년 1분기부터 납품이 시작된다.

소재는 북미 시장에 출시되는 전기차용 배터리 셀에 적용될 예정이다. 구체적인 완성차 업체와 모델은 공개되지 않았다. 소재 특성상, 고성능 차종 적용이 예상된다. SK온과 대주전자재료는 이번 공급 외에도 수명 특성이 개선된 실리콘 음극재를 공동 개발하기로 하는 등 협력을 확대하기로 했다.

실리콘은 현재 음극 주재료로 사용되는 흑연 대비 에너지 밀도가 4~5배 높은 소재다. 전기차 배터리 성능 향상을 위해 실리콘 재료를 흑연에 첨가하는 방식으로 개발이 진행되고 있다. 약 5% 수준의 실리콘 소재를 첨가하면 에너지 밀도를 기존 대비 20~30% 높일 수 있고, 충전 시간을 30% 이상 단축할 수 있는 배터리 설계가 가능하다.

배터리와 전기차에 중요 역할을 하는 소재지만 이를 양산하는 곳은 국내 대주전자재료가 유일하다. 실리콘 음극재 기술력과 양산 역량에서 세계적으로도 앞서 있다는 평가를 받는다.

실제로 회사는 2019년 LG에너지솔루션을 통해 포르쉐 순수 전기차 타이칸 배터리에 세계 최초로 실리콘 5% 음극재를 공급했다. 폭스바겐 그룹은 이후 동일 플랫폼을 사용하는 아우디 e-트론에도 실리콘 음극재 적용 배터리를 채택했다.

이번 공급을 통해 대주전자재료는 LG에너지솔루션에 이어 두 번째로 글로벌 배터리 제조사를 고객사를 확보한다는 의미가 있다.

또 SK그룹 내에서 자체적으로 실리콘 음극재 상용화를 추진 중인 상황에서 SK온 공급을 성사시키는 성과를 거뒀고, 회사는 현재 북미 전기차 제조사의 핵심 배터리 협력사와도 내년 공급을 전제로 제품 규격 논의와 실사를 진행 중인 것으로 파악돼 귀추가 주목된다.

해외 배터리 업체와 공급이 성사되면 내년 중국을 제외한 글로벌 톱5 배터리 제조사 중 3곳에 실리콘 음극재를 공급하게 된다. 대주전자재료의 실리콘 음극재를 탑재하는 전기차도 내년 6~7종으로 확대될 전망이다.

복수의 글로벌 신규 배터리 제조사와 중국 배터리 기업도 2025~2026년께 실리콘 음극재 적용을 목표로 대주전자재료 소재를 기반으로 한 배터리 연구개발(R&D)을 진행하고 있는 것으로 알려졌다.

대주전자재료는 실리콘 음극재 물질 및 제조공법에 관한 글로벌 특허를 확보하고 있으며, 수백개 개량 특허를 지속 출원하며 후발사업자와 기술 격차를 벌리고 있다.

수요 증가에 대응해 시흥 배터리캠퍼스에 연산 8~10만톤 규모 실리콘 음극재 양산 시설도 구축하고 있다. 새만금산업단지에도 약 5만6000평 부지를 확보해 실리콘 음극재 양산 확대를 추진 중이다.

대주전자재료 관계자는 “2030년 전 세계 전기차의 50% 이상이 적용할 것으로 예상되는 실리콘 음극재 시장에서 글로벌 넘버원 사업자가 되기 위해 중장기적으로 양산 확대를 계획하고 있다”고 전했다.

정현정 기자 iam@etnews.com