韓도 눈돌린 LFP 배터리 시장…中 추격 전략은

[이코노믹데일리] 국내 배터리 3사(LG에너지솔루션·SK온·삼성SDI)가 니켈·코발트·망간(NCM) 등 삼원계 배터리를 넘어 리튬인산철(LFP) 배터리 시장에 본격적으로 뛰어든다. 특히 중국과의 가격 경쟁에서 이기기 위한 한국 업체들의 전략에 귀추가 주목된다.

24일 업계에 따르면 배터리 3사는 중국이 우위를 점하고 있는 LFP 배터리 시장으로 눈을 돌리는 모습이다. 산업통상자원부가 최근 LFP 배터리 개발을 목표로 233억원 규모의 정부 연구개발(R&D) 과제를 추진한다고 발표한 것에 이은 행보로 분석된다. 

LFP 배터리는 삼원계 배터리보다 생산 비용이 상대적으로 저렴하고 안정성이 뛰어나다. 또 최근 니켈과 코발트 등 가격이 급등한 핵심 광물 소재를 사용하지 않는다는 점도 장점이다. 그러나 저온에서는 성능이 떨어져 겨울철 주행 거리가 짧다는 단점이 있어 배터리 3사는 NCM 배터리의 기술 경쟁력을 공고히 해왔다. 

이런 가운데 최근 중국 업체들이 LFP 배터리의 단점인 낮은 에너지 밀도를 개선하면서 전 세계 업체들이 LFP 배터리 시장으로 빠르게 진입하는 모습이다. 중국 최대 배터리 업체 CATL이 NCM과 리튬·망간·인산·철(LMFP) 배터리를 블렌딩(융합)하는 기술로 에너지 밀도를 높였다. 

이에 테슬라와 폭스바겐 등 주요 글로벌 전기차 업체들도 기술 고도화를 이룬 LFP 배터리 비중을 확대하고 있다. 전기차 원가의 40% 가량 차지하는 배터리에 들어가는 비용을 줄이기 위해서다. 배터리 시장조사업체 EV볼륨에 따르면 실제 2020년 5.5%에 불과했던 LFP 배터리 글로벌 시장 점유율은 지난해 27.2%까지 급등했다. 

국내 배터리 3사는 정부 지원에 맞춰 LFP 배터리 기술 개발 사업을 착수했다. LG에너지솔루션은 오는 2026년 양산을 목표로 미국 애리조나주(州)에 세계 최초로 에너지저장시스템(ESS) 전용 공장을 건설할 계획이다. 삼성SDI는 정부가 주도하는 LFP 전지 개발 사업자로 선정돼 현재 LFP 배터리 에너지 밀도인 160kg당 와트시(Wh/kg)에서 200Wh/kg로 높이는 데 주력할 방침이다. 

SK온도 앞서 지난 3월 서울 강남구 코엑스에서 열린 '인터배터리 2023'에 참가해 전기차용 LFP 배터리 시제품을 최초 공개했다. 차세대 배터리 R&D를 위해 2025년까지 4700억원을 투입한다고 밝힌 만큼 내년에는 연구 설비를 대폭 증설할 전망이다. 

국내에선 중국에 비해 국내 배터리 3사 시장 점유율이 밀리고 있어 빠른 추격이 필요하다는 지적이 나온다. 국내 업계는 NCM 등 삼원계 배터리 공정만 보유하고 있고 LFP 배터리를 생산하는 별도 공정이 없다는 점도 문제로 제기됐다. 

철 배터리와 니켈 배터리는 같은 곳에서 생산할 수 없다. LG에너지솔루션은 중국 난징 생산 라인 일부를 LFP 라인으로 전환하겠다고 밝혔지만 현실적으로 매우 까다롭다. NCM 배터리 공정에서 일부를 LFP 배터리 공정으로 전환하려면 공정에서 철분 흔적을 전부 제거해야 하기 때문이다. 

또 다른 문제로는 가격 경쟁력이 꼽혔다. 중국 경쟁사 수준의 원가 경쟁력을 갖추기 위해서는 먼저 LFP 배터리의 약점인 에너지 밀도를 높은 수준으로 끌어올려야 한다. 산업부가 LFP배터리를 200Wh/kg까지 높이겠다고 밝혔지만 이는 이미 CATL이 달성한 목표치로 그 수준을 넘어서야 하는 숙제가 남아있다. 

이 외에도 중국이 유럽 시장 진출을 본격화하면서 국내 업체들도 배터리 생산 공장 유럽 현지화를 해야 한다는 의견도 제시된다. 앞서 CATL은 헝가리에 73억4000만 유로(약 9조9000억원)를 투자해 유럽2공장을 건설하겠다고 밝혔다. 국내 배터리 3사도 공장 현지화를 위한 모듈 형태 제조 공정과 공정화 과정이 필요한 시점이다.