전기차 침체 성능으로 뚫는다… ‘NCA’ 갈고 닦는 삼성SDI

NCM 양극재 수출 주는데, NCA는 늘어

프리미엄 전기차를 대상으로 보수적인 확장 정책을 펼쳐왔던 삼성SDI의 전략이 시장 침체기와 맞물려 양호한 성과를 내고 있다. LG에너지솔루션, SK온 등 경쟁사들이 주력으로 사용하는 NCM(니켈·코발트·망간) 양극재 수출량은 줄었지만, 삼성SDI가 프리미엄 배터리에 사용하는 NCA(니켈·코발트·알루미늄) 양극재 수출량은 늘어나는 추세다.

삼성SDI는 향후에도 NCA 양극재를 사용한 프리미엄 배터리 라인을 강화하고, 전기차용 원통형 배터리와 전고체 배터리 등에도 적용한다는 계획이다.

그래픽=정서희

5일 관세청 수출입 무역통계에 따르면 지난달 NCA 양극재 수출 물량은 6259톤(t)으로 잠정 집계됐다. 이는 전년 동기 대비 38% 늘어난 수치로 2차전지용 관세청 수출입 코드(HS코드)가 도입된 지난 2022년 1월 이후 최고치다. NCA는 삼성SDI가 국내 업체 중 유일하게 전기차용 배터리에 사용하는 양극재다. 헝가리 등에서 생산하는 프리미엄 각형 배터리 라인인 P5 모델에 쓰인다.

LG에너지솔루션, SK온이 주력으로 사용하는 NCM 양극재의 지난달 수출 중량은 전년 동기 대비 56% 줄어든 7705t으로 잠정 집계됐다. 이는 지난 24개월 내 최저치로, 작년 3월 고점과 비교하면 3분의 1 수준이다.

NCA 양극재는 니켈·코발트·알루미늄이 8:1:1의 비율로 구성돼 있어, 니켈·코발트·망간이 1:1:1 비율인 NCM 양극재보다 더 높은 에너지 밀도와 출력을 보인다. 이 때문에 NCA 양극재를 사용하면 동일한 용량의 배터리를 만들어도 부피와 무게를 줄일 수 있고, 가격이 비싼 코발트 함량을 줄일 수 있다는 장점이 있다.

다만 니켈 함유량을 높이는 만큼 배터리 안전성이 감소해, 전기차용으로 만들기 위해선 상대적으로 높은 기술력이 요구된다. 국내에서는 삼성SDI만 NCA를 사용하고 외국에서는 파나소닉 등이 사용하고 있다.

앞서 삼성SDI는 대규모 계약을 여러 건 체결하며 안정적인 NCA 양극재 공급망을 확보해 왔다. 지난 2021년 에코프로비엠과 합작법인 에코프로이엠을 세워 연간 9만t 규모의 NCA 양극재를 공급받고 있다.

지난달에는 에코프로비엠과 2028년까지 5년간 43조8676억원 규모의 하이니켈계 NCA 양극재를 공급받는 중장기 계약을 체결했다. 지난해 1월에도 포스코퓨처엠과 10년간 40조원 규모의 NCA 양극재 공급 계약을 맺었다.

NCA 양극재가 적용된 삼성SDI의 프리미엄 배터리 라인 'P6'의 각형 배터리. /삼성SDI 제공

삼성SDI는 현재 차세대 프리미엄 배터리 라인인 P6 각형 배터리 개발에 박차를 가하고 있다. P6는 니켈 비중을 88%(P5)에서 91%로 높이고 음극재에 독자적인 실리콘 소재를 적용해 에너지밀도를 극대화한 제품이다. 삼성SDI는 지난해 10월 현대차에 2026년부터 2032년까지 7년간 P6 배터리를 공급하는 계약을 맺으며 수요처도 확보해 뒀다.

삼성SDI는 앞으로도 NCA 양극재를 기반으로 프리미엄 배터리 라인업을 넓힌다는 목표다. 삼성SDI 관계자는 “개발이 진행되고 있는 46파이(지름 46㎜) 원통형 배터리와 전고체 배터리에도 하이니켈 NCA 양극재가 사용될 전망”이라고 말했다.

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