에코프로비엠 “소듐이온 배터리 양극재 키운다”

충북 오창에 위치한 에코프로비엠 본사 전경. (사진=에코프로)

에코프로비엠이 소듐(나트륨)이온 배터리용 양극재 개발에 박차를 가해 주목된다. 일명 '소금 배터리'인 소듐이온 배터리는 리튬 대신 나트륨을 주원료로 사용해 경제성이 높은 차세대 배터리다. 그동안 중국이 개발을 선도해왔는데, 국내 최대 양극재 업체인 에코프로비엠이 뛰어들어 관심이 쏠린다.

25일 업계에 따르면 에코프로비엠은 소듐이온 배터리용 2세대 양극재를 내년 선보일 예정이다. 1세대 개발을 완료한 데 이어, 에너지 밀도를 10% 이상 개선한 2세대 제품을 계획하고 있다. 구체적으로 분말압축밀도(PD)를 기존 2.7g/cm³에서 3g/cm³로 향상시키고, 용량은 1g당 145mAh를 구현할 방침이다.

PD는 에너지 밀도와 직결되는 수치다. 배터리 에너지 밀도가 높아지면 전기차에서 주행 거리를 늘릴 수 있다. 에코프로비엠은 소듐이온 배터리 단점으로 꼽히는 에너지 밀도를 개선하기 위해 PD를 높이는 방향으로 연구개발(R&D) 방향을 잡은 것으로 풀이된다.

소듐이온 배터리는 희소 자원으로 분류되는 리튬 대신 소듐을 원재료로 사용한다. 소듐은 매장량이 리튬 대비 1000배 이상 많아 조달이 용이하고 가격 경쟁력이 높다는 장점이 있다. 또 낮은 온도에서 성능 저하가 적고, 고온 안정성도 높다. 이같은 장점 때문에 소듐이온 배터리는 차세대 제품으로 주목받고 있다.

소듐이온 배터리에서 앞서가고 있는 국가는 중국이다. 중커하이나는 지난 2023년 업계 최초로 소듐이온 배터리를 탑재한 전기차 시제품을 선보였고, CATL과 파리시스 등도 개발에 성공했다. CATL은 지난 5월 5분 충전에 520㎞를 주행할 수 있는 2세대 소듐이온 배터리 '낙스트라'를 연내 양산할 계획이라고 밝히기도 했다.

국내에서는 아직 소듐이온 배터리가 상용화되지 않았다. LG에너지솔루션·삼성SDI·SK온 등은 소듐이온 배터리를 R&D하는 단계다. 소듐이온 배터리를 구현하려면 핵심 소재인 양극재부터 개발이 이뤄져야 하는데, 국내 소재사 중에 에코프로비엠이 가장 적극적이다. 회사는 충북 오창 사업장에 소듐이온 배터리 양극재 전용 파일럿 생산 라인을 구축하고, 성능을 끌어올리고 있다.

성과는 가시화되고 있다. 에코프로비엠이 개발한 1세대 소듐이온 배터리 양극재는 중국 소재 업체들이 개발한 제품보다 PD와 용량 등에서 성능이 더 뛰어난 것으로 파악됐다. 에코프로비엠이 자체적으로 실시한 테스트에서 이같은 결과를 얻었다.

소듐이온 배터리는 중국이 앞서 있다는 평가지만 필수 소재인 양극재를 에코프로비엠이 대응에 나서 주목된다. 음극재와 전해액 등 다른 소재 개발도 촉진하고 궁극적으로 소듐이온 배터리 상용화를 앞당길지 관심이 쏠린다.

업계 관계자는 “개별 기업의 성과만으로는 차세대 배터리에서 경쟁력을 확보할 수 없다”며 “선도국을 추격하려면 종합적인 배터리 생태계 구축이 필요하다”고 말했다.

에코프로비엠 소듐이온 배터리 양극재 개발 로드맵 - (자료=에코프로)

이호길 기자 eagles@etnews.com