“LG에너지솔루션은 테슬라 모델Y 전기차에 니켈 90%의 하이니켈 NCMA(니켈·코발트·망간·알루미늄) 배터리를 탑재를 앞두고 있다. 하이니켈 배터리는 전기차 배터리 성능은 강화하고 제조 원가를 절감하는데서 비롯됐는데, 차세대 전고체 배터리 시장에서도 치열한 생존 경쟁이 예상됩니다.”
SK그룹 산하 공익재단 최종현 학술원이 개최한 '배터리 기술의 미래' 웹세미나가 19일 열렸다. 코로나19 방지를 위해 온라인 중계 방식으로 진행된 이 행사는 배터리 산업계 전문가들이 모여 배터리 산업 발전 방향과 대응 전략을 모색했다.
첫 발표자로 나선 스탠리 워팅엄 뉴욕주립대 교수는 친환경 전기차 배터리 핵심 부품인 배터리의 중요성이 커지며 생태계 변화를 맞고 있다고 진단했다.
워팅엄 교수는 “코발트 함량은 줄이고 니켈 함량을 높이며 전기차 배터리 산업이 발전했지만코발트 등의 배터리 자원 원료는 매우 한정적이고 가격 변동성이 크다”며 “이로 인해 코발트를 사용하지 않고, 니켈 함량은 올리는 방식으로 배터리 기술 발전이 이뤄지고 있다”고 분석했다.
니켈을 90% 이상 올리고 코발트를 10% 내외로 줄이는 '하이니켈' '코발트 프리' 배터리를 개발해 이를 전기차에 적용하는 것이 전기차 배터리의 핵심으로 부상하고 있는데, 기술 주도권을 누가 확보하는냐에 따라 전기차 시장 판도가 달라지는 게 워팅엄 교수의 전망이다.
그는 “LG에너지솔루션과 SK이노베이션, 삼성SDI는 전기차 배터리 기술 경쟁에서 상당히 앞서 있다”며 “전기차용 배터리 기술을 누가 먼저 가져가느냐에 따라 전기차 배터리 시장 선점에 나설수 있을 것”이라고 말했다.
강기석 서울대학교 재료공학부 교수는 차세대 배터리 시장은 안전성을 강화한 전고체 배터리가 주도할 것으로 전망했다.
강 교수는 “전고체 전지는 양극과 음극을 오가는 리튬 이온이 전기 에너지를 발생시키는데 배터리 핵심 소재인 전해질을 고체로 바꾸면 에너지 밀도를 유지하며 열확산 등 안전성 문제에서 자유로울 수 있을 것”이라고 말했다. 이와 관련해 거브랜드 버클리대 재료공학부 교수는 “배터리 양극재에 인산이나 플루오린을 활용해 산소 전개를 억제하거나 불연 소재를 사용하는 것도 방법”이라고 제안했다.
워팅엄 교수는 “국내 에너지저장장치(ESS) 화재 실수에서 배워야 한다”며 “한국의 배터리 기업들은 이미 충분한 기술력을 갖췄는데, 단순히 상용화를 앞당기기 보다는 기초 소재를 비롯한 배터리 개발을 위한 기반을 마련해야 한다”고 강조했다. 웹세미나에는 이 외에도 최창욱 서울대 화학생물공학부 교수 등이 연사로 나와 전기차 배터리 시장에서 미래 소재 개발과 앞으로 나아가야할 방향을 공유했다.
김지웅기자 jw0316@etnews.com
