포스코케미칼이 양극재 광양공장에 추가 증설에 나선다.

포스코케미칼 이사회는 2895억 원을 투입해 광양공장에 연산 3만톤 규모의 NCMA 양극재 생산라인 증설하기로 의결했다.

이번 투자는 글로벌 전기차 시장의 급성장과 전기차 고성능화에 따른 차세대 배터리 소재 투자를 통한 시장선점을 위해서다.

포스코케미칼은 안정적인 공급기반이 만들어지면 고객사 수주에 적기 대응할 수 있어 업계 신뢰감이 더욱 높아질 것으로 기대했다.

양극재 광양공장의 3단계 확장을 위한 사업으로, 9월 공사에 돌입하면 2022년 가동 될 전망이다.

공장가동이 본격화되면 포스코케미칼의 양극재 생산능력은 기존 구미공장 등 연산 4만t을 포함해 7만t으로 늘게 된다.

양극재 7만t은 60Kwh급 전기차 배터리 84만여대에 사용가능한 양이다.

NCMA 양극재는 차세대 배터리 소재로 기존의 하이니켈 NCM(니켈‧코발트‧망간) 양극재에 AI(알루미늄)을 첨가한 제품이다.

NCMA 양극재는 1회 충전시 500km 이상을 주행할 수 있는 3세대 전기차 배터리에 적용된다.

포스코케미칼은 이번 투자를 통해 전기차 시장의 급성장과 고성능화에 따른 배터리 소재 시장 선점 효과를 기대하고 안정적인 공급기반을 토해 수주에 적기 대응하는 것을 목표로 하고 있다.

포스코케미칼은 글로벌 생산체제를 구축해 이차전지소재사업을 2030년까지 세계 시장 점유율 20%, 연 매출 22조원 이상 규모로의 성장을 목표로 하고 있다.

포스코케미칼 민경준 사장은 "어려운 상황일수록 차별화된 기술력과 적극적인 투자를 통해 시장을 선도하고 성장 동력을 이어 나가야 한다"며 "최고의 제품을 생산해 전기차 산업과 고객사의 경쟁력에 기여하고 이차전지 소재 선도 기업으로서의 지위를 더욱 공고히 다지겠다"고 했다.

포스코 케미칼이 전기차용 배터리 양극재 개발에 나선다.

포스코 케미칼은 NCMA(니켈‧코발트‧망간‧알루미늄) 양극재 개발을 완료하고 상용 생산에 들어간다.

NCMA는 차세대 전기차 배터리의 핵심 소재로 1회 충전 시 최대 600km를 주행할 수 있는 3세대 전기차용 배터리 양극재다.

양극재는 음극재, 분리막, 전해질과 함께 배터리의 4대 소재로 배터리 용량과 출력을 높이는 데 가장 큰 역할을 하며 40%의 비중을 배터리 원가에서 차지하고 있다.

NCMA 양극재는 가격이 비싸고 변동성이 큰 희소 금속인 코발트의 원가 부담을 줄여 배터리 가격을 크게 낮추출 수 있다.

현재 전기차 배터리에 주로 쓰이는 NCM622는 코발트 함량이 20%지만 NCMA는 코발트 함량을 5%까지 낮출 수 있어 가격면에서도 경쟁력이 생긴다.

시제품은 고객사 평가를 마친 상황이며 구미와 광양에 조성된 생산라인에서 생산을 할 계획이다.

NCMA 양극재는 기존 하이니켈 NCM(니켈‧코발트‧망간) 양극재에 알루미늄을 추가해 전기차 주행거리를 늘리는데 필요한 대용량 배터리를 구현하고 안정성과 출력은 높이고 가격은 낮출 소재라고 포스코는 설명했다.

또한 기존의 니켈 함량이 60%인 양극재에서 NCMA는 니켈의 함유량을 80% 이상으로 높여 배터리 용량을 늘렸다.

전기차 배터리에 니켈 비중을 높일수록 용량이 늘어나지만 망간과 코발트 비중이 줄어들수록 안정성과 출력이 낮아진다는 단점이 존재한다.

때문에 기술적인 한계점에 의해 80~90%로 니켈 함량을 높이는 문제점이 있었지만 NCMA 양극재는 알루미늄을 활용해 이런 한계점을 보완할 수 있다.

포스코 케미칼은 "전기차 배터리 소재 업계에서 NCMA 양극재 개발과 상업생산 준비를 완료한 것은 포스코케미칼이 최초"라며 "독자 개발한 알루미늄 도핑 공정을 적용해 출력과 안정성을 크게 향상시켰다"고 말했다.

신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)으로 인해 전기차 시장이 위축된 가운데에도 전기자동차 배터리 시장에 한국 기업인 LG화학이 치고 나가면서 한중일 경쟁 우위를 점하고 있다.

시장조사업체 SNE리서치에 따르면, 2020년 1~4월 전기차 배터리 에너지 총량은 26.0GWh로 전년 동기 대비 20.7% 감소하면서 중국‧미국‧유럽 시장이 모두 침체됐다.

2위인 파나소닉은 테슬라 모델에 공급 감소로 전년 동기 대비 14.9%가 감소했다.

이에 일본과 중국 기업들도 부진을 면치 못하는 사이 한국 기업인 LG화학이 테슬라에 전기차 배터리 공급을 앞세워 글로벌 1위로 나섰다.

◆ 배터리 삼국지, 글로벌 시장 리더가 되기 위한 조 단위 투자는 필수

‘제2의 반도체’로 주목받는 전기차 배터리 시장에서 배터리는 더 멀리 가고, 더 오래 가고, 더 안정적인 제품을 개발하고 양산하기 위한 싸움이 이어지고 있다.

현재 시장을 선도하는 기업들은 1위부터 10위권까지 전부 한중일 3개 국가 기업들이 포진하고 있으며, 그 중 한국 기업은 LG화학(1위), 삼성SDI(5위), SK이노베이션(7위)이 집계됐다.

한국의 LG화학이 4위에서 1위로 올라오면서 일본의 파나소닉이 2위, 중국의 CATL와 BYD가 3위와 4위로 밀려났다.

전기자동차 배터리 기업들은 선두 자리를 놓치지 않기 위해 조 단위의 투자를 진행 중이다.

LG화학은 2019년에 연구개발(R&D) 투자 비용만 1조 1300억 원을 사용했고 연구진도 5700명을 운용 중으로 이중 비용의 35%와 인원의 40% 가량이 전기차와 관련이 있는 것으로 알려졌다.

또한 2018년부터 공장 설립에 8조 8000억 원을 투입한 상황이다.

파나소닉은 2019년 R&D 비용을 44억 3000만 달러(한화 약 5조 3100억 원)를 사용했고 이 중 20%가 전기차 배터리 연구 비용인 것으로 알려졌다.

중국의 CATL도 정부의 지원을 등에 업고 최근 5년간 80억 위안(한화 약 1조 3660억 원)을 전기차 배터리 기술 개발에 사용했고 생산능력 확충을 위해 2020년에 22억 달러(한화 약 2조 6600억 원)를 투자하기로 결정했다.

◆ 한중일 차이점, 리튬이온 배터리

LG화학을 비롯해 국내 배터리 3사가 배터리 시장 점유율을 누린 이유는 무엇일까?

한중일 기업들이 각자가 기술 개발에 큰 비용을 투자한 것도 있겠지만, 개발한 기술의 차이가 이런 결과를 만들었다고 볼 수 있다.

일본 기업들이 니켈수소 기술에 주목할 때 한국 기업은 리튬이온 배터리로 시장에 진입했다. 중국 기업은 리튬이온 배터리지만 니켈 대신 철이 들어간 리튬인산철 배터리를 개발했다.

SK이노베이션은 니켈, 코발트, 망간으로 이뤄진 삼원계 배터리를 개발했고 이 중 니켈은 가격이 비싼 코발트 함량을 줄여 비용을 절감하면서도 한 번 충전할 시 주행능력이 높아진다는 점에서 주목받았다.

반면, 리튬인산철 배터리는 삼원계 배터리보다 원가는 반값에 가까울만큼 저렴하지만 주행 거리가 많이 차이나면 절반 가까이 차이가 난다.

◆ 안심할 순 없다. 자동차 제조사들도 참전

전기자동차 시장의 성장에 제조사들도 직접적으로 나서고 있다. 파나소닉이 테슬라에 공급하는 물량이 줄어든 가운데 테슬라는 ‘맥스웰’을 2억 3500만 달러(한화 약 2821억 원)로 인수했다.

또한, 중국 제조사인 CATL과도 100만 마일(약 160만 km)를 갈 수 있는 배터리를 장착한 전기차를 개발했다고 발표했다.

이 외에도 BMW와 도요타도 자체적인 배터리 기술을 개발 중으로 도요타는 2017년부터 파나소닉과 손잡고 기술 개발에 매진 중이며, CATL과는 중국에 판매하는 전기차에 CATL의 부품을 사용한다.

현대자동차는 2025년까지 9조 7000억 원을 투자하고 기아자동차는 같은 기간 동안 29조원 중 절반 가량을 전동화 분야(E-모빌리티)에 투자한다고 밝혔다.

폭스바겐 그룹은 2024년까지 330억 유로(한화 약 45조 원)를 전동화 부분에 투자하겠다고 밝히면서 독일 츠비카우 공장을 전기차 공장으로 보수 중이며, 스웨덴의 신생 배터리 기업인 노스볼트와 합작회사를 설립하고 배터리셀을 생산 중이다.

미국 기업인 제너럴 모터스(GM)는 2025년까지 200억 달러(한화 약 25조 원)을 전기차 개발에 투입하고 디트로이트에 위치한 햄트릭 공장을 전기차 전용 공장으로 만들어 2025년에 북미와 중국 시장에서 100만대 이상의 전기차 판매 계획을 세웠다.

스포츠카 기업인 포르쉐는 2024년까지 브랜드 전동화를 위해 14조 원에 가까운 돈을 투자할 것이라 밝히고 2025년까지 브랜드 라인업의 절반을 플러그인 하이브리드나 배터리 전기차로 바꿀 것으로 천명했다.

코로나19로 인해 전기자동차 시장이 줄어들었음에도 불구하고 국내에서 전기자동차 배터리를 공급하는 기업들의 약진이 눈부시다.

시장조사업체 SNE리서치에 따르면, 2020년 1~4월 전세계에 차량이 등록된 전기차의 배터리 에너지 총량은 26.0GWh로 2019년 1~4월 대비 20.7% 감소했고, 주요 시장은 중국과 미국, 그리고 유럽 시장이 모두 침체된데 따른 현상으로 분석했다.

◆ LG화학‧삼성SDI‧SK이노베이션, 배터리 3사의 약진

현재 국내에서 전기자동차 배터리 시장을 주도하는 기업은 LG화학, 삼성SDI, SK이노베이션의 3사다.

그 주LG화학은 전체 전기차 중 6.6GWh의 배터리를 공급해 전세계 1위를 기록해 업계 선두주자로 치고 나가고 있고, 삼성SDI가 1.5GWh로 전세계에서 5위, SK이노베이션이 1.1GWh로 7위를 기록했다.

특히 LG화학은 전년 동기 대비 점유율을 4위(10.6%)에서 1위(25.5%)로 올라서서 일본의 파나소닉과 중국의 CATL을 제쳤다는 점이 주목할 점이다.

삼성SDI는 배터리 사용량이 1.5GWh로 18.9% 증가해 2019년 1~4월에는 6위였으나 2020년 1~4월에는 5위로 순위가 상승했다.

SK이노베이션은 사용량 1.1GWh로 전년 동기 대비 74.3% 증가했고 점유율은 1.9%d에서 4.2%로 증가해 순위가 9위에서 7위로 상승했다.

다만 글로벌 시장이 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)으로 인해 26GWh로 전년 동기 대비 20.7%가 감소한 것으로 나타났다.

국내 기업들의 약진은 전기자동차 판매량의 호조에 의한 것으로 국내 업체들의 점유율 총 합은 2019년 1~4월 16.2%에서 2020년 1~4월에 35.3%로 2배 이상 증가했다.

LG화학은 르노 조에, 테슬라 모델3, 아우디 E-트론 EV에 배터리를 공급 중이다.

삼성SDI는 폭스바겐 e-골프, BMW 330e, 파사트 GTE에 배터리를 공급 중이며, SK이노베이션은 현대 포터2 일렉트릭, 기아 봉고 1T EV, 소울 부스터에 배터리를 공급 중이다.

◆ 배터리 3사의 공격적인 투자로 시장 선도 나선다

국내 기업들이 약진했으나 글로벌 전기차 사장이 축소된 만큼 1분기 실적은 기대 실적보다 미진한 감이 있지만, 시장을 선도하겠다는 움직임은 계속되고 있다.

그 점을 증명하는 것이 바로 과감한 투자다.

LG화학은 배터리 시설에 3조원을 투자할 계획을 밝혔고 SK이노베이션은 미국 배터리 공장 건설에 장기적으로 초 50억 달러(한화 약 6조 원)를 투자한다고 밝혔다.

삼성종합기술원은 지난 3월에 단 1번의 충전으로도 800km를 주행하고 1000회 이상 재충전이 가능한 전고체 배터리 연구 결과를 공개해 신기술에 투자한 결과물을 선보였다.

또한, 지난 6월 13일에 삼성전자 이재용 부회장과 현대자동차 정의선 수석부회장이 회동하면서 전고체 배터리에 대한 기술 브리핑을 진행한 것으로 알려져 현대자동차가 삼성SDI로부터 전기자동차 배터리를 공급받지 않는가 하는 전망이 나오고 있다.

현대자동차 그룹과 LG화학이 합작설립하는 전기자동차 배터리 기업 설립이 본격적인 단계에 들어섰다.

합작회사는 현대자동차그룹이 51%, LG화학이 49%의 지분율을 보유하는 것이 유력해 보인다.

2019년부터 진행되던 이번 합작건은 공장 설립에서부터 각종 세제 지원이나 인센티브 제도에 대해 논의 중이다.

지난 22일 현대자동차 그룹의 정의선 수석부회장은 구광모 LG회장과 충북 청주에 위치한 LG화학 오창공장에서 회동을 가지고 LG화학의 전기차 배터리 생산라인을 확인한 뒤 안건에 대해 논의했다.

합작회사의 공장 부지로 유력한 곳은 인도네시아다.

2019년 11월에 방한한 인도네시아 조코위 대통령이 현대자동차 울산공장을 방문한 뒤 인도네시아 투자에 대한 합의했고, 현대자동차 공장이 설립 중이다.

서부자바주 브카시 델타마스 공단에 15억 5000만 달러(한화 약 1조 8200억 원)을 투자중인 현대차는 전기차-수소차 영역에서 글로벌 선두주자로 나서고 있는 현대자동차는 전기차 배터리의 안정적 확보를 위한 부지 선정에서도 인도네시아가 자연스러울 것으로 전망된다.

LG화학이 현대자동차와 합작회사를 추진한 것은 안정적인 공급처 확보와 투자 부담을 경감하기 위한 것으로 합작회사에서는 전기차 전용 배터리 셀 제조와 전기차에 탑재할 배터리팩과 시스템 생산을 담당하게 된다.

현대‧기아자동차가 2020년 1분기 세계 전기차 시장 판매량 4위를 기록했다.

자동차산업협회는 전기차 판매 분석업체 EV 볼륨의 분석 결과를 통해 순수 전기차 판매에서 현대·기아차가 2만 4116대로 세계 4위로 점유율 8%를 기록했다고 밝혔다.

테슬라는 8만 8400대를 판매해 점유율 29%를 기록했으며, 르노닛산(3만 9355대)와 폭스바겐그룹(3만 3846)대로 그 뒤를 이었으며 현대·기아차의 뒤를 BYD가 1만 8834대가 따라오고 있다.

국내 자동차 기업의 판매량은 2만 173대로 2019년 1분기 대비 25.9% 증가했고 수소전기차 295대의 판매량을 합산해 지역별로 살펴보면 유럽연합이 1만 4542대로 전년 동기 대비 58.3% 상승했다.

유럽지역의 판매량 상승에는 환경규제가 강화된 것의 여파로 분석됐다.

북미지역은 3232대로 전년 동기 대비 10.8% 하락했다.

기업별로 살펴보면 북미지역의 전기자동차를 가장 많이 판매한 기업은 테슬라였지만 유럽에서는 폭스바겐그룹이 테슬라를 넘어섰다.

중국 지대는 경쟁이 가장 치열해 테슬라는 모델3을 통해 점유율 12%를 확보했고, 폭스바겐은 다양한 제품으로 8%를 차지했다.

한편, 테슬라는 한국에서도 1분기 판매량이 4070대로, 전체 전기차 시장의 46%를 장악했다.

현대·기아 등 국내 브랜드 전기 승용차 판매는 이 기간 3945대로 작년 동기대비 34% 감소했다.