제이오, 차세대 배터리 시장 핵심 ‘CNT’…세계 유일 풀라인업 보유

내연기관 자동차의 환경오염 문제로 전기자동차가 교통수단의 새로운 전환점으로 각광받는 가운데 차세대 전기차 배터리의 필수 소재인 탄소나노튜브(CNT) 기술의 중요성이 커지고 있다. 국내 기업 가운데서는 세계 유일의 CNT제품 풀 라인업을 보유한 제이오가 주목받고 있다.

최근 전기차 캐즘(일시적 수요 정체) 시기를 겪으면서 전기차 제조사 등 시장 관계자들은 전기차의 내연기관 대비 매력적이지 않은 가격과 배터리 용량 및 성능, 충전 속도와 수명 등 단점을 해결하는 데 주력하고 있다. 특히 가격과 성능면에서 경쟁력이 있는 배터리를 만들기 위한 신소재 개발 중요성은 점점 커지고 있다.

업계에 따르면 보급형 전기차 확산을 위해 최근 각광을 받고 있는 LFP(리튬이온배터리) 뿐만 아니라 4680배터리, 전고체배터리 등 성능이 뛰어난 차세대 배터리를 개발하기 위해서는 기존 도전재인 카본블랙보다 더욱 우수한 도전재인 CNT가 필수적이다.

CNT로 배터리 내 도전재 비중이 줄게 되고 이에 따라 양극활물질 극대화를 통해 배터리 성능이 향상되기 때문이다. 또 CNT는 전도성이 우수해 전하의 이동이 빨라지면서 배터리 고속충전을 지원할 뿐만 아니라 배터리 수명 안전에도 큰 효과를 나타낸다.

CNT의 원재료가 되는 CNT 파우더를 공급하고 있는 기업은 국내 제이오와 LG화학 및 중국 C-NANO 등이 있다. CNT 파우더를 공급할 수 있는 기업이 제한적일 만큼 기술 난이도가 높으며 소재 기술 뿐만 아니라 생산공정 기술도 갖춰야 해 기술 진입장벽이 높다.

CNT에는 다중벽 탄소나노튜브(MWCNT)와 소수벽 탄소나노튜브(TWCNT), 단일벽 탄소나노튜브(SWCNT) 등 3가지 종류가 있다. 대부분의 CNT 파우더 기업들은 MWCNT만 공급할 수 있는 반면, 국내 기업인 제이오만이 MWCNT부터 TWCNT와 SWCNT를 모두 공급하고 있다.

제이오는 20년간 CNT 사업을 영위하며 업계 최초로 MWCNT 대량생산에 성공했다. 이어 세계 최초 비철계 CNT 개발 및 양산, 세계 유일 이차전지용 TWCNT 개발 및 양산을 해냈고 지난해에는 고품질의 SWCNT를 개발했다. 특히 제이오는 독보적인 소재기술과 타사와 차별화된 공정기술을 바탕으로 탄소나노튜브 제품 풀 라인업을 갖춘 세계 유일의 기업으로 각광받고 있다.

제이오는 2025년부터 본격화될 것으로 기대되는 실리콘 음극재 시장의 성장에 맞춰 SWCNT 및 TWCNT를 공급할 수 있는 역량을 바탕으로 양적 성장에 가속이 붙을 것으로 기대하고 있다. 보급형 시장에서 두드러진 성과를 나타내고 있는 LFP 진영에서도 혁신 도전재로서 CNT 채택을 확대함에 따라 제이오의 시장 영역이 넓어질 것으로 전망된다.

또 건식공정과 전고체 배터리 등 프리미엄 기술 개발에 따른 고사양 도전재의 중요성이 커지고 있는 점도 긍정적인 요소다. 제이오는 향후 글로벌 수요에 맞춰 생산력(CAPA) 증대도 선제적으로 준비하고 있다. 지난 5월 안산 제2공장 준공을 완료했으며 기존의 안산 제1공장과 더불어 총 2000톤 규모의 생산능력(CAPA)을 확보하게 됐다.

제2공장은 고객 인증 절차를 거쳐 올해 하반기 본격 가동될 예정이며, 같은 시기 1000톤의 추가 증설도 준비하고 있어 2025년에는 총 CAPA가 3000톤까지 늘어날 전망이다.

제이오 관계자는 “제이오의 MWCNT와 TWCNT가 한국·미국·유럽·중국·일본 등 전세계 이차전지 고객사들에게서 높은 평가를 받고 있다”며 “개화하고 있는 SWCNT 시장에서도 제이오가 시장을 선도하고 있는 만큼 앞으로도 큰 폭의 성장이 기대된다”고 밝혔다.

이어 “향후 CNT공급 확대를 위한 글로벌 파트너십을 강화하면서 늘어난 CAPA를 통해 증가할 것으로 예상되는 글로벌 수요에 선제적으로 대응할 것”이라고 덧붙였다.

장효원 기자 specialjhw@asiae.co.kr