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(이차전지 패권경쟁)③전기차 성능을 좌우하는 양극재
양극재, 배터리 용량·출력 결정
포스코·LG·에코프로, 생산능력 확대 경쟁
판가 하락, 글로벌 증설로 수익성 악화 우려
리튬·전구체 중국 의존 해결 과제
2023-09-14 16:41:19 2023-09-14 17:12:35
 
 
[뉴스토마토 황준익 기자] 최근 LG화학(051910), 포스코퓨처엠(003670), 에코프로비엠(247540) 등 배터리 소재 업계가 양극재 생산능력 확대 경쟁을 벌이고 있습니다. 전기차 배터리 원가의 40% 이상을 차지하는 양극재는 이차전지의 용량과 출력을 결정하는 핵심소재인데요. 전기차 보급 확산으로 양극재 수요가 늘면서 이에 대응하기 위한 공장 건설이 잇따르고 있습니다.
 
14일 업계에 따르면 최근 포스코퓨처엠은 2030년까지 양극재 생산능력을 100만톤까지 키워 글로벌 1위로 도약한다는 청사진을 발표했습니다. 기존 계획인 2030년 68만톤에서 크게 늘어난 수치입니다.
 
현재 포스코퓨처엠은 구미와 광양, 중국에 양극재 생산시설을 보유하고 있습니다. 생산능력은 총 10만5000톤입니다. 여기에 현재 미국 제너럴모터스(GM)와 캐나다에, 중국 화유코발트와 저장성에 각각 연산 3만톤 규모 양극재 합작공장을 짓고 있습니다. 최근 시생산을 시작한 포항공장 10만6000톤까지 추가되면 생산능력은 2025년 27만1000톤으로 늘어납니다.
 
포스코퓨처엠의 양극재 생산능력 목표치는 국내 주요 양극재 회사를 압도하는데요. LG화학은 2028년까지 연 47만톤 생산을 목표로 하고 있고 에코프로비엠은 2027년까지 연 71만톤, 엘앤에프는 2026년까지 연 40만톤 생산능력 확보가 목표입니다.
 
국내외 주요 양극재 업체 출하량.(그래픽=뉴스토마토)
 
 
배터리 원료 광물의 주된 수요처인 양극재는 리튬 이온의 공급원이 되는 리튬 화합물에 여러 가지 금속 원료를 혼합해 만들어집니다. 양극재 원료 금속에는 니켈, 코발트, 망간, 알루미늄 등이 있으며 리튬과 배합하기 전에 이들 금속 원소들을 섞은 화합물을 전구체라고 합니다.
 
전구체는 어떤 물질대사나 화학반응 등에서 최종적으로 얻을 수 있는 특정 물질이 되기 전 단계의 물질을 말합니다. 양극재의 전구체는 니켈·코발트 등을 녹인 금속 용액에 화학반응을 일으킨 뒤 침전·세척·건조 과정을 통해 만들어집니다. 전구체에 리튬 화합물을 혼합해 소성(불에 굽기)하면 양극재로 탄생합니다.
 
양극재를 구성하는 금속 원소가 어떤 조성과 비율로 혼합되느냐에 따라 리튬이온 배터리의 성능 및 용도가 좌우됩니다. 니켈은 고용량, 망간과 코발트는 안전성, 알루미늄은 출력의 특성을 향상하는 역할을 합니다. 니켈 함유량이 많으면 용량이 커지고 망간 함유량이 많아지면 배터리의 열 안전성이 높아집니다.
 
양극재 원료와 배터리 사진.(왼쪽부터 리튬, 원통형 배터리, 니켈, 양극재, 코발트).(사진=포스코퓨처엠)
 
우리나라는 지난해 세계 양극재 시장에서 약 26%의 점유율을 기록해 중국 60%에 이어 2위를 차지했습니다. 니켈 함럄이 높은 니켈·코발트·망간(NCM) 및 니켈·코발트·알루미늄(NCA) 양극재 시장에서 강세를 보이고 있습니다.
 
배터리의 심장과 같은 양극재를 둘러싼 시장 상황은 녹록치 않은데요. 지속적인 판가 하락, 글로벌 업체들의 증설 등으로 수익성 확보가 어려운 상황입니다. 특히 지난달 NCM 및 NCA 양극재의 수출 단가는 전년 동기 대비 각각 14%, 18% 하락했습니다. LG화학은 양극재 판가가 하반기 20% 이상 하락해 수익성 하락이 예상된다는 전망까지 내놨습니다.
 
양극재 생산을 위한 원료 수입이 증가하고 중국 의존도가 높은 점은 해결해야 할 숙제로 꼽힙니다. 한국무역협회에 따르면  올 상반기 리튬과 전구체 무역 적자는 각각 50억9000만달러, 21억7000만달러로 나타났습니다.
 
이 중 대중 무역적자는 각각 30억달러, 21억1000만달러에 달했습니다. 리튬 무역적자의 59%, 전구체 무역적자의 97%가 중국에서 났죠. 상반기에만 양극재 수출로 58억1000만달러의 무역 흑자를 냈지만 약 88%에 해당하는 51억1000만달러가 리튬과 전구체 등 원료 화합물을 댄 중국으로 간 셈입니다.
 
미국 인플레이션감축법(IRA)에 따르면 2025년부터는 '해외 우려기관'에서 조달한 광물을 사용한 배터리는 세액공제 대상에서 제외됩니다. 해외 우려기관에는 중국이 포함될 것이라는 전망이 유력합니다. 결국 국내 기업들은 2년 안에 중국 의존도를 낮춰야 합니다.
 
김경훈 한국무역협회 연구위원은 "양극재 수출이 늘어날수록 원료가 되는 전구체와 리튬 수입도 늘어나는 무역구조가 자리잡았다"며 "대중국 의존도가 높은 우리 기업들의 공급망 다변화가 시급하다"고 말했습니다.
 
 
황준익 기자 plusik@etomato.com
이 기사는 뉴스토마토 보도준칙 및 윤리강령에 따라 고재인 산업1부장이 최종 확인·수정했습니다.

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