구글도, 테슬라도 '자율주행'…K-배터리 '본진' 삼원계를 지켜라

한중 배터리 경쟁이 심화되며 '삼원계(NCM·NCA) 수성'이 K-배터리의 주요 과제로 부상하고 있다. 특히 고성능 배터리가 필요한 자율주행 전기차의 상용화 속도가 빨라질수록, 삼원계의 시장 가치가 더 오를 수 있다는 평가다.

20일 시장조사기관 SNE리서치에 따르면 지난 1~5월까지 글로벌 전기차 배터리에 사용된 양극재 총 적재량은 87만7000톤으로 집계됐다. 이 중 삼원계 양극재는 37만7400톤, LFP 양극재는 49만9600톤이었다. 삼원계가 전년 동기 대비 17.0% 증가할 때 LFP는 73.9%의 성장세를 보였다.

배터리 업계가 중저가 LFP 위주로 재편되는 흐름이 지속되고 있는 셈이다. SNE리서치 관계자는 "원가 경쟁력 기반의 LFP 선호도가 증가했고, 글로벌 완성차 기업들의 채택이 확대된 것"이라고 설명했다. LFP 시장을 그동안 주도해온 것은 CATL·BYD 등 중국 기업들이다. 이에 LG에너지솔루션은 올 하반기부터, 삼성SDI와 SK온은 2026년 이후 본격적으로 LFP 시장을 공략한다는 계획을 세운 상태다.

그와중에 K-배터리는 안방이나 다름없는 삼원계 시장을 지켜야 하는 숙제에 직면했다. '경제성'을 앞세운 LFP 시장 확장세에 대응하는 게 중요한 시점이지만, '성능' 면에서 뛰어난 삼원계를 결코 경시할 수는 없는 현실이다. 삼원계 배터리의 에너지 밀도는 1㎏ 당 250~300Wh에 달해 200Wh 내외인 LFP 대비 월등한 성능을 갖췄다.

[라스베이거스=AP/뉴시스] 7일(현지시각) 미 네바다주 라스베이거스에서 세계 최대 전자·IT 박람회 'CES 2025'가 개막한 가운데 웨이모 전시관 방문객들이 5세대 자율주행 기술 '웨이모 드라이버'가 탑재된 재규어의 I-Pace를 살펴보고 있다. 자율주행 기업 ‘웨이모’는 이번 전시회에 자율주행 기술을 적용한 현대차의 아이오닉5과 영국의 재규어 I-Pace 등을 선보였다. 2025.01.08. /사진=민경찬

무엇보다 자율주행 전기차가 확산될수록, 삼원계에 대한 수요가 견고해질 것이라는 분석이 힘을 얻는다. 자율주행을 위해서는 고도의 AI(인공지능)와 데이터처리 기술이 필요하다. 성능이 상대적으로 떨어지는 가성비 배터리보다 고성능 배터리가 필요한 이유다. 삼원계가 현재는 LFP에 비해 낮은 성장세를 보이고 있지만, 자율주행의 확산 속도에 따라 이같은 구도가 얼마든지 반전될 가능성이 존재한다.

실제 자율주행 프로젝트는 최근 힘을 받기 시작하고 있다. 구글 웨이모의 경우 이달들어 누적 주행거리가 1억 마일(1억6000만㎞)을 돌파했다고 밝혔고, 테슬라는 지난달부터 텍사스 오스틴에서 로보택시 서비스를 시작했다. 루시드는 차량공유 기업 우버와 협력해 자율주행 택시 분야에 진출하는 방향을 모색하고 있다. 우버와 루시드는 내년부터 미국 주요 도시에서 로보택시 서비스를 출시할 예정이다.

이창민 KB증권 연구원은 "자율주행 경쟁이 본격화되면 고(高) 에너지밀도 배터리에 대한 관심이 고조될 것"이라며 "부진을 겪고 있는 K-배터리 반등의 실마리로 작용할 수 있다"고 설명했다.

중국이 LFP에서의 안정적 헤게모니를 바탕으로 삼원계 시장 공략에 박차를 가하고 있는 점은 변수다. 최근 기아의 EV5 내수 모델에 CATL의 NCM 배터리가 탑재될 것으로 알려진 게 이슈가 되기도 했다. 삼성SDI의 가장 큰 고객 중 한 곳인 BMW 역시 CATL 삼원계 배터리 채택을 늘리고 있는 것으로 파악된다. 배터리 업계 관계자는 "성능과 안전성의 우위를 유지하면서, 원가 절감 등을 통해 삼원계 시장 방어력을 키우는 시도가 필요하다"고 말했다.

최경민 기자 brown@mt.co.kr