"싸게 만들어드릴게, 차만 많이 파세요"…배터리 가격혁신 경쟁

배터리 3사 건식 전극 공정 기술 개발…셀 생산비용 20% 낮아져
'선행과제' 단결정 양극재도 양산 돌입…고전압 미드니켈도 속도

포스코퓨처엠 양극재 광양 공장 소성로에서 양극재를 생산하고 있다.(포스코퓨처엠 제공) ⓒ News1

(서울=뉴스1) 한재준 기자 = 전기차 수요가 둔화하면서 가격경쟁력이 업계의 화두가 되고 있다. 전기차 원가의 40%를 차지하는 배터리 가격이 떨어진다면 주춤했던 전기차 시장 수요도 회복될 거란 전망이 나오고 있어서다.

국내외 배터리 기업들은 LFP(리튬인산철) 등 보급형 배터리 양산을 준비하는 한편, 차세대 공정 기술 도입으로 생산 비용을 절감하는 방안을 함께 추진 중이다.

24일 관련업계에 따르면 LG에너지솔루션(373220)과 삼성SDI(006400), SK온은 건식 전극 공정 기술을 개발하고 있다.

현재 배터리 기업들은 유기용매를 사용해 양극·음극 활물질이 포함된 전극을 만드는 습식 공정을 사용하고 있다.

건식 공정은 유기용매를 사용하는 대신 고온·고압 공정을 거쳐 전극을 생산하는 방식이다. 하이투자증권이 발간한 '2024년 이차전지 전망' 보고서에 따르면 건식은 습식 대비 공정 과정이 단순해 배터리 셀 생산 비용을 약 20% 낮출 수 있고, 에너지 밀도도 높일 수 있다.

이런 이유로 국내 기업뿐만 아니라 해외 기업들도 건식 전극 공정 기술 개발에 열을 올리고 있다.

미국 전기차 기업 테슬라는 4680(지름 46㎜, 높이 80㎜) 원통형 배터리 음극 생산에 건식 공정을 적용 중이며 양극 생산라인에도 이를 도입하기 위해 기술 개발을 진행 중이다.

국내 배터리 업계는 전극 건식 공정 도입에 선행해야 할 단결정 양극재도 올해부터 양산을 시작했다.

기존 양극재는 니켈·코발트·망간 등 광물 입자가 여러개인 다결정 구조로 이뤄져 있는데 충·방전을 반복할수록 입자 간 균열이 커져 배터리 수명이 떨어진다.

단결정은 광물 입자를 하나로 뭉쳐 만들기 때문에 다결정보다 배터리 안정성과 수명이 개선된다. 특히 건식 전극 공정 시 다결정 양극재는 롤프레스 압착 과정에서 균열이 발생할 수 있어 단결정 양극재가 필요하다.

포스코퓨처엠(003670)·에코프로비엠(247540)·LG화학(051910)·엘앤에프(066970) 등 배터리 소재 기업들은 올해부터 하이니켈 단결정 양극재 양산을 시작해 배터리 기업에 공급하고 있다.

LG에너지솔루션은 LG화학과 포스코퓨처엠으로부터, 삼성SDI는 에코프로비엠 등에서 공급받은 하이니켈 단결정 양극재를 기존 다결정 양극재와 혼합해 배터리를 생산하는 것으로 알려졌다.

포스코퓨처엠은 미드니켈 단결정 양극재 양산도 준비하고 있다. 니켈 비중을 낮춰 하이니켈 대비 생산단가를 낮추고 고전압을 시현하는 제품이다.

포스코퓨처엠으로부터 양극재를 공급받는 LG에너지솔루션은 2025년까지 고전압 미드니켈 배터리 양산을 시작하겠다고 밝힌 바 있다. 향후 건식 전극 공정까지 도입해 생산 비용을 낮출 계획이다.

배터리 업계 관계자는 "최근 전기차 수요가 둔화하고 있지만 배터리 단가 하락에 따라 전기차 가격이 현실화한다면 수요는 예상보다 빠르게 증가할 것"이라고 내다봤다.

hanantway@news1.kr