[생생경제] 중국 배터리 '펑' 터졌는데 K-배터리 3사, 中 못 이긴다? 이유는

■ 방송 : YTN 라디오 FM 94.5 (09:00~10:00)

■ 진행 : 조태현 기자

■ 방송일 : 2024년 8월 28일 (수요일)

■ 대담 : 이호근 대덕대 미래자동차학과 교수

* 아래 텍스트는 실제 방송 내용과 차이가 있을 수 있으니 보다 정확한 내용은 방송으로 확인하시기를 바랍니다.

◆ 조태현 기자 (이하 조태현) : 몇 년 전까지만 해도 2차 전지 배터리, 우리나라의 미래 먹거리로 불릴 만큼 상당히 독보적인 위치에 있었죠. 그런데 어느 순간 중국이 바짝 쫓아오면서 지금은 산업 내의 패권 경쟁이 시작됐고요. 조금씩 밀리는 경향도 없잖아 있습니다. 초격차를 벌릴 수 있을까요? 오늘과 금요일에는 저희 생생경제에서 우리나라의 배터리 산업 현주소와 미래를 살펴보도록 하겠습니다. 지피지기면 백전불태라고 이야기를 하죠. 배터리 경쟁자로 떠오른 중국의 배터리 산업을 살펴보는 시간 갖겠습니다. 이호근 대덕대 미래자동차학과 교수님과 함께 하겠습니다. 스튜디오에 모셨어요. 어서 오십시오.

◇ 이호근 대덕대 미래자동차학과 교수 (이하 이호근) : 안녕하세요.

◆ 조태현 : 일단은 배터리 이야기를 하려면 이 부분을 이야기하지 않을 수가 없는 게 청라에 있었던 굉장히 큰 화재 사고, 교수님께서 보시기에는 이 유력한 원인은 뭘로 보십니까?

◇ 이호근 : 일단 배터리에서 화재가 발생한 건 분명하고요. 그럼 배터리가 설계나 제조 과정에서의 불량이다 또는 그렇지 않으면 BMS가 오작동을 했거나요.

◆ 조태현 : BMS라는 게 뭡니까?

◇ 이호근 : 배터리 관리 시스템이거든요. 그런데 배터리 불량이라고 하다 보니까 제품을 엉망으로 만들었다, 이렇게 생각하시는 분들이 계신데 실제 품질 기준에 떨어지는 배터리는 출고가 될 수가 없겠죠. 나름 기준에 맞춰서 물론 실수는 있을 수 있습니다만 그걸 배제해야겠죠. 그렇다 하더라도 제품 간의 편차는 발생하거든요. 아주 성능이 좋은 것과 약간 떨어지는 편차는 발생하는데 그런 편차의 차이가 시간이 지속되면서 노후화되면서 전압 차이나 이런 걸 발생시킬 수 있거든요. 근데 일단은 그런 부분들을 관리하는 게 BMS거든요. BMS가 오작동했다거나 아니면 인식을 못하거나 불량을 이럴 수가 있고요. 또 한 가지 정상적으로 운행을 했는데 배터리가 이제 운전을 하다 보면 하부 충격 같은 걸로 인해 들이받게 되면 분리막이 손상되는 케이스가 있고요. 오늘 아침에 저도 이제 인터넷 검색을 통해서 뉴스를 봤는데 중국에서는 좀 과도하게 또 진입 금지 경계석 같은 걸 쾅 들이받아 가지고 하부에서 바로 불이 나는 케이스도 있었거든요. 그렇게 불이 날 경우에는 이제 충격에 의한 어떤 화재 어쩔 수 없는 거고 또 충격도 없고 배터리가 불량도 아니고 BMS도 정상이라 하더라도 배터리가 오래 사용하면 노후화가 됩니다. 덴틀라이트 현상이라고 침전물이 생기면서 전극처럼 자라거든요. 이렇게 나뭇가지처럼 우리가 겨울에 입김 불어넣으면 막 퍼지듯이요. 그렇게 자라는 수지상으로 자라는 덴틀라이트가 심화되면 배터리의 어떤 분리막이 파손되거나 이럴 수 있다 이런 4가지 가능성으로 좁힙니다.

◆ 조태현 : 알겠습니다. 말씀해 주신 것처럼 배터리의 품질에는 어느 정도 차이는 있어도 큰 차이는 없을 수 있다. 그런데 사람들이 의심을 하는 게 이게 중국산 배터리다 보니까 중국은 안전 검사도 제대로 하고 아무렇게나 팔아먹는 거 아니냐, 이런 인식이 좀 있잖아요. 이게 이런 문제가 있었을 수도 있습니까?

◇ 이호근 : 가능성은 있는데 저는 약간 달리 봅니다. 왜냐하면 중국 파라시스 제품이거든요. 그러니까 파라시스라고 하니까 한 10위권 정도 돼요.

◆ 조태현 : 저는 이름 처음 들어봤어요.

◇ 이호근 : 저도 처음 들었습니다. 그러니까 시장 점유율도 2%도 안 되고 아주 마이너한 업체인 건 맞습니다만 그리고 이제 NCM 배터리였고요. 삼원계 배터리였거든요. 그런데 거꾸로 따져보면 이 벤츠 EQE에서 화재가 났는데 국내에만 2600대가 팔렸고요. 전 세계적으로는 상당히 많이 팔렸겠죠. 그런데 동일한 화재 건수가 2건밖에 없어 2건밖에 없었다 보니까 보통 전기차의 화재 비율을 최근에 1만 대당 아주 작게 잡아도 0.9 몇 대 아니면 모든 사고를 정확히 분류를 안 하고 통계 잡으면 1만 대당 1.3대 정도가 전기차의 화재 건수라고 분류를 합니다. 작년 기준이거든요. 그렇다고 보면 국내에만 600대 팔렸고 전 세계적으로 수만 대가 팔렸다고 하면 그 이상이겠죠. 두 대 화재 난 거라고 따지면 불량률 면에서는 일반적인 전기차 화재 건수하고는 비슷하다 이렇게 평가할 수도 있습니다.

◆ 조태현 : 이게 워낙 화제가 커지다 보니까 그런 이미지가 있는 것 같지 수치적으로 봤을 때는 그렇지 않다. 그런데 말씀해 주신 것처럼 지금 화재가 난 배터리는 NCM 그러니까 삼원계, 이게 니켈-코발트-망간인가요?

◇ 이호근 : 네네 맞습니다.

◆ 조태현 : 요 배터리고 중국에서 강점을 가진 거는 LFP 배터리고요, 이 두 개가 무슨 차이가 있습니까?

◇ 이호근 : 실제 이제 주요 원료 전극의 차이인데요. 일단 NCM은 삼원계라고 얘기한 건 방금 말씀하신 것처럼 니켈 코발트 망간 또는 NCA라고 해서 망간 대신 알루미늄을 쓰는 케이스도 있고요. 삼원계 배터리는요, 가격은 좀 비싼데 성능이 좋고 효율이 높습니다. 그런데 이제 LFP 배터리 같은 경우는 가격은 좀 저렴하고 효율은 낮은데 내열성이 좋아서 좀 더 안전하다 이렇게 분류가 됩니다. 그러니까 동일한 무게에서 차량에 탑재할 수 있는 배터리 양이 한계가 있을 때는 실제 주행거리나 이런 부분이나 출력은 NCM 삼원계가 좋죠.

◆ 조태현 : 그러니까 성능은 좋은데 가격이 비싸고 안정성이 약간 떨어질 수 있고, LFP는 성능은 떨어지지만 가격이 저렴하고요.

◇ 이호근 : 근데 이 안정성에 대해서는 최근에 좀 다른 의견이 또 있어요. 무슨 얘기냐 하면 삼원계 배터리 대비 LFP 배터리가 성능이 떨어졌잖아요. 근데 중국에서도 지속적으로 기술 개발을 통해가지고 고도화시켜서 LFP 배터리를 몇 년 전보다 20% 이상 성능을 올렸다고 합니다. 성능을 올렸다는 얘기는 다시 말하면 에너지 밀도를 높였다는 얘기면 그만큼 불안정성은 높아졌거든요. 그래서 중국에 있는 저명한 배터리 연구하는 교수님이 한국계거든요. 그분의 오늘 인터뷰를 아침에 봤는데 이제는 삼원계나 LFP가 어느 게 더 위험하다고 정확히 얘기하기는 좀 곤란하다. 통계도 좀 부족하고 왜 LFP도 계속 성능을 끌어올렸기 때문에 다소 불안정성은 큰 차이가 없다고 본다, 이런 얘기도 있습니다.

◆ 조태현 : 사실 배터리라는 게 어떤 산업 분야에서 발전이 굉장히 더딘 것 중에 하나잖아요. 이것도 밀도를 높일수록 위험하기 때문에 방법이 없어서 그런 건데. 근데 기본적으로 우리나라는 삼원계 배터리가 주력이고 중국은 LFP가 주력이다 이렇게 알려져 있잖아요. 그렇게 보면 이번에 NCM에서 문제가 터졌다는 거는 국내 배터리 산업에는 오히려 위기가 되는 거 아닙니까?

◇ 이호근 : 아니요. 저는 반대로 생각을 합니다. 왜냐하면 NCM 배터리가 불이 났다 아주 치명적이라고 생각할 수도 있겠죠. 그런데 중요한 것은 동일한 비슷한 화재가 또 금산에서 났었죠. 금산에서 국내 자동차 제작사의 삼원계 배터리가 화재가 났는데 대비되는 것은 그 청라지구 화재를 보면은요. 한 15초에서 20초 만에 연기가 나다가 펑 하고 전체적으로 번져가지고 손쓸 수가 없었거든요. 그런데 금산에서 난 화재 같은 경우는 화재 발생 후에 물론 스프링클러가 작동을 했습니다만 하부에서 소방관들이 물을 뿌리고 차를 끌어내서 1시간 20분 만에 완전 진화를 했는데 타이어도 안 터졌어요. 타이어라는 게 정말 가연성 물질이고 전체 무게의 50%가 경유거든요. 겉모양은 멀쩡합니다. 그래서 동일하게 어쨌든 일부 배터리 모듈에서 화재가 발생했는데 화재 확산 지연 시스템이라고 저희가 표현을 하거든요. 이런 시스템이 어느 정도 작동을 해서 동시에 모든 배터리가 열폭주가 발생하지 않은 차이점이 있지 않나 이런 내용입니다. 그러다 보니까 이제는 NCM이냐 LFP냐 어느 게 위험하냐 이렇게 따지기 앞서서,

◆ 조태현 : 꼭 그게 중요한 건 아니다는 거죠?

◇ 이호근 : 확산 지연 시스템이 어느 정도 작동을 하고, 또 한 가지는 저도 이제 진위를 확인해 봐야 되는데 오늘 아침에 중국에서 전기차가 불이 난 게 있습니다. 진입 금지 이런 동그란 데에 올라타가지고 밑이 뚫려서 불이 확 났는데 25초 만에 스스로 꺼졌어요.

◆ 조태현 : 무슨 마법을 부린 거죠?

◇ 이호근 : 그렇죠. 그런데 그 회사 관계자의 얘기에 의하면 자체적으로 장착한 냉각 시스템이 작동을 해서 열을 확 시켰다, 이런 얘기를 하거든요. 국내에서도 제 주변에도 LFP 배터리나 리튬 배터리에서 불이 났을 때 액체 질소를 뿜어준다든지 어떤 냉각 시스템을 쓴다든지 아니면 불포화, 어떤 버블 같은 게 가스를 발생시킨다든지 이런 것들을 많이 연구하고 있거든요. 이런 것들이 생각보다 빠르게 다가오지 않을까 이제는 그쪽에 관점을 가져야지 불량률이라는 것은 존재를 하거든요. 그런 차이가 좀 있습니다.

◆ 조태현 : 삼원계냐 LFP냐 이게 중요한 게 아니라 그런 식으로 화재를 잡을 수 있는 어떤 시스템 같은 것들 이런 시스템은 배터리에서 해야 되나요?자동차 제조사에서 해야 되나요?

◇ 이호근 : 자동차 제조사나 배터리사 모두 좀 노력을 할 거고요.그 이전에 이제 배터리의 불량률에 대해서는 말씀을 드렸고 일단은 더 중요한 것은 BMS를 고도화시키자는 얘기를 정부에서 계속하고 있거든요. BMS를 고도화 시키면은요. 예전에 한 번 화재 건이 있었는데 테슬라가 양평 쪽에서 경고등이 들어오면서 전이 차단되고 그다음에 성수동 서비스센터에 갔는데 3시간 후에 불이 났거든요, 몇 시간 전에 '이거 이상 있어. 열이 과도해'라고 미리 알릴 수 있는 시스템이 구축돼 있는데 이런 게 완벽하다고 긴급 출동 서비스를 통해서 24시간 전에 체크해라, 이런 규정을 만든다고 하면 배터리 이상 6시간에서 8시간 안에 체크하면 전체 화재 나기 전에 빼서 모듈만 교체하는 이런 방안들을 2~3년 안에는 나오지 않을까 이렇게 보고 있습니다.

◆ 조태현 : 알겠습니다. 그런 것들도 이제 배터리가 발전하는 것만큼 배터리 화재에 대한 대안도 많이 발전하는 것 같은데 중국 배터리 기업들에 대한 이야기를 안 할 수가 없겠어요. 예전에는 우리나라 배터리 기업들이 세계 시장을 주름잡고 있었는데 어느 순간부터 중국 기업들이 확 치고 올라와서 지금은 세계 시장을 거의 주도하고 있잖아요. 어느 정도입니까?

◇ 이호근 : 일단은 CATL 많이 들어보셨죠? CATL 같은 경우가 37.8%인가, 전 세계 거의 38%에 육박하고요. 그다음에 BYD가 15.6인가 7인가 해서 반올림하면 16%라서, 2개 업체가 53%가 넘습니다. 중국 기업 1,2위 업체가 전 세계에 전기차에 보급하는 배터리의 절반 이상을 그다음에 한국의 K-배터리 3,4위 정도 하는 게 22% 정도거든요. 이정도로 치고 올랐기 때문에 지금은 상당히 주도권이 많이 뺏겼다 이렇게 보고 있습니다.

◆ 조태현 : 중국을 제외했을 때는 여전히 국내 기업들이 강세이긴 하지만 그렇다고는 해도 좀 위험한 거는 사실로 보이는데. 유럽 쪽에서도 중국 기업들 점유율이 늘고 한국 기업들의 점유율이 줄어든다는 소식을 들었거든요. 이거는 왜 그러는 겁니까?

◇ 이호근 : 실제 우리나라가 배터리 기업들이 제일 먼저 진출한 건 중국입니다. 2015년 16년에. 그런데 중국에서는 자국산 배터리를 장착하지 않으면 보조금을 안 줬죠. 그러니까 한국 기업들이 공장 가동률이 50%가 안 되다 보니까 과감한 투자를 통해서 유럽에 진출했거든요. 차기 시장으로 보고, 그러다 보니까 한때 2년 전인가 3년 전에는 시장 점유율이 68%에 달할 정도로 유럽 시장을 다 한국이 장악하고 있었죠. 그런데 미국이 IRA가 그다음에 유럽도 탄소 정책 이런 것들을 적용하면서 미국은 중국 기업을 배척하잖아요. 배제하고 경계하는데 유럽은 상관없이 가격 경쟁력만으로 우리는 계약을 하겠다고 하다 보니까 중국이 막대한 자본력과 그다음에 원 소재 확보를 워낙 많이 해놨거든요. 저가 공세로 유럽 시장을 공략하면서 1년 만에 64%로 떨어지다가 지금은 뚝뚝뚝 떨어져가지고 중국 기업들이 많이 장악을 한 상황입니다.

◆ 조태현 : 중국 기업들이 얼마 전부터 리튬 같은 거를 확보하기 위해서 굉장히 투자도 많이 하고 그러더니 어떤 성과가 나오는 것 같은데 그렇다고는 해도 경쟁력이 없으면 살아남기가 어려울 거 아니에요? 말씀해 주신 것처럼 가격 경쟁력이 있을 것이고 성능 측면에서는 어떻습니다.

◇ 이호근 : 일단 중국은 내수 시장이 워낙 크지 않습니까? 여기서 문제가 유럽에서 시작했고 미국을 거쳐서 일본 한국 중국까지 넘어온 자동차 산업은 130년의 역사가 있거든요. 그중에 유럽과 미국과 한국이 주도하는 자동차 시장을 뺏어오기 위해서 전기차 시장으로의 전환을 어떻게 보면 중국이 큰 공을 세운 거 맞습니다. 그러니까 2010년부터 막대하게 원 소재를 확보를 하고요. 그다음에 정부의 막대한 지원금을 토대로 시장 점유율이 50%를 넘어간 거죠. 아직도 전 세계에 판매되는 전기차의 절반이 중국에서 소화되고 있거든요. 그러다 보니까 우리나라 27개국 정도의 시장 규모에서 자본금이 모이고 CATL이 이번에 2분기에 수익만 2조가 넘었습니다. 그러니까 연 10조 정도의 막대한 수익금을 낸다고 하면 R&D 비용 막대하게 쓸 수 있죠.결국 이런 것들로 기술 고도화가 되면서 이제는 기술 면에서도 한국과 큰 격차가 없고 원 소재 확보 많이 해놨잖아요. 가격 경쟁력 갖추고 있고 물량 공세로 밀고 나오는 시점이라고 볼 수 있습니다.

◆ 조태현 : 캐즘 상황에서도 중국 시장 전기차 시장은 계속되고 있고, 그렇다면 우리나라 기업들도 대응을 하기는 해야 될 텐데 우리나라 기업들 최근에는 LFP 다시 하겠다 이런 얘기를 하고 있잖아요. 그렇다면 중국과의 격차 다시 좁히고 다시 앞서갈 수 있는 초격차를을 유지할 수 있는 가능성이 있다고 보십니까?

◇ 이호근 : 쉽지 않습니다. 왜냐하면 지금은 그 기술력이 하이엔드급으로 가가지고 다른 나라가 따라오기 어려운 이런 기술력은 아니고요. 결국 원 소재나 재료비 확보가 가장 중요한데요. 최근에 한 6년 전부터 한 2년 전까지 4년 동안에 리튬이온 가격이 8배나 폭등했거든요.

◆ 조태현 : 맞아요. 예.

◇ 이호근 : 8배 폭등하다 보니까 우리나라 배터리 업체들은 현대기아에다 납품할 때요. 배터리 하나의 팩에 2천만 원이다 이렇게 하고요. 원 소재 가격에 얼마라고 가격 변동으로 납품합니다.

◆ 조태현 : 시가네요.

◇ 이호근 : 네 시가죠. 정확히 보셨습니다. 그런데 문제는 재작년인가 중국에서 리튬이온 가격을 리튬 가격을 40% 폭락시켰습니다. 그러면 K-배터리들이 이미 계약을 해놓고 미리 확보한 것에 가격이 폭락하면 폭락한 가격으로 납품하지 않습니까? 그러다 보니까 K-배터리 3사들이 실제 시장 점유율이 상당한데도 불구하고 큰 수익을 못 내는 이유가 거기거든요.

◆ 조태현 : 소재 기업들은 다 적자 나오고요.

◇ 이호근 : 그러다 보니까 후발 주자를 경계하기 위해서 가격을 가지고 장난치다 보니까 실제 우리가 어느 쪽 배터리로 간다 하더라도 실제 가격 경쟁력을 가지고 중국을 이기는 이미 어렵습니다. 왜냐하면 음극재의 주재료인 흑연 같은 경우 전 세계 45개 광산 중에 30개가 중국 거거든요.

◆ 조태현 : 우리나라도 한 90% 정도는 중국산을 쓰고 있잖아요.

◇ 이호근 : 중국산을 쓰죠. 그래서 IRA에 대비해서 탈중국을 해야 된다고 하는데 국내 기업이 칠레에 있는 어떤 광산을 계약을 했는데 2대 주주가 또 중국 기업이에요. 그러다 보니까 미국에서는 적대 국가 위험 국가에 대한 어떤 최대 주주면 또 배제한다는 조항이 있거든요. 그러다 보니까 중국을 탈피해서 원소재, 원자재 확보는 사실상 불가능하다가 현재까지의 평가거든요.

◆ 조태현 : 쉽지 않네요. 대륙의 머니 파워 다시 한 번 느끼고 있습니다. 그렇다면은 어쨌건 그렇다고 해서 우리가 손 놓고 모르겠다, 이럴 수는 없잖아요. 어쨌건 우리나라 배터리 3사 다시 시장을 선점하기 위해서 노력을 해야 될 텐데 어떤 돌파구 같은 게 있다고 보십니까?

◇ 이호근 : 소재의 다양화가 필요하죠. 나트륨 배터리라든지 여러 가지 얘기가 나옵니다. 물론 삼원계가 가장 효율성은 좋습니다만 소재의 다양화를 통해서 가격 변동에 유연하게 대처할 수 있는 게 중요하고요. 전고체 배터리 얘기도 나오고 있거든요.

◆ 조태현 : 전고체는 전해질를 고체로 하는 거죠?

◇ 이호근 : 네 껌처럼 생겼습니다. 그런데 중국도 여기에 또 막대한 돈을 쏟아 부으면서 따라오고 있다 보니까 좀 두려움이 있고 3~4년 안에 상용화는 될 겁니다만 가격이 워낙 높다 보니까 지금과 같은 가격 레벨로 떨어지는 데는 아무리 빨라야 7년에서 10년은 걸리지 않을까 보는데 결국 이런 차세대 배터리 신기술과 관련 특허, 원소재 확보 이런 거에 박차를 가해야 중국으로부터 벗어날 수 있지 않을까 이렇게 보고 있습니다.

◆ 조태현 : 소재의 다양화와 기술의 개발. 어떻게 보면 당연한 얘기지만 굉장히 어려운 이야기이기도 한데요. 그렇다면 정부도 그냥 손고 있을 수는 없고 구경만 할 수는 없잖아요. 무슨 지원책 같은 것들 어떤 게 필요하다고 보십니까?

◇ 이호근 : 어떤 제품의 경쟁 보면은 자원, 시장, 기술력, 규제 4가지로 딱 평가하는데 우리나라 자원 부족하죠. 확보하도록 노력은 해야 되겠죠. 시장 작은 건 어쩔 수 없습니다. 그런데 기술력은 확 늘릴 수 기술력 같은 경우는 상당히 좋아졌죠. 물론 FTA를 통해서 시장 범위를 넓히고 있습니다만 한계가 있고요. 결국 정부가 할 일은 규제입니다. 기업들이 가장 목마른 게 있거든요. 제약 조건을 넣어가지고 기업하기 어려운 조건을 만드는 게 아니라 기업하기 편하고 유리한 조건들을 만들어주는 것들이 기업들이 방향성을 잡기가 상당히 좋고요. 어떤 제도나 규제의 연속성이 가장 중요합니다. 정권이 바뀌면서 배터리 산업 아니야라고, 국가의 전략 산업들이 자꾸 이동하는 그런 모양새가 좋지 않죠.

◆ 조태현 : 미국이 그렇죠.

◇ 이호근 : 미국도 지금 난리지 않습니까? 그런데 미국은 또 시장이 워낙 크다 보니까 그런 배짱이 있지만 우리는 좀 곤란한 부분이 있으니까 규제의 선도화, 이런 부분들이 정부의 일로서 가장 중요하다고 볼 수

◆ 조태현 : 알겠습니다. 이 규제라는 걸 혁파하는 거는 앞서도 말씀드렸던 재정의 건정성에도 집적 영향을 미칠 수 있으니까 이런 조언은 좀 받아들였으면 좋겠습니다. 지금까지 이호근 대덕대학교 미래자동차학과 교수님과 함께 중국 배터리 산업에 대해서 알아봤습니다. 오늘 말씀 고맙습니다.

◇ 이호근 : 수고하셨습니다.

YTN 김세령 (newsfm0945@ytnradio.kr)

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