"車 배터리 원료 부족시대 곧 도래…미리 대비해야"

SNE리서치 '배터리 컨퍼런스' 개최
"배터리 원재료 수급 중시되는 시대 곧 온다" 전망
"광산 등 포트폴리오 구축해야 유리"

▲전기차 배터리 생산라인

[아시아경제 김혜민 기자] 전기차 시장 확대로 배터리 수요가 크게 상승하고 있는 가운데 원재료 공급부족시대가 곧 도래할 수 있다는 전망이 제기됐다. 광산 등 안정적인 수급확보를 위한 포트폴리오를 미리 준비해야 한다는 지적이다.

전지시장조사전문기관 SNE리서치는 21일 서울 코엑스에서 '배터리 컨퍼런스(KABC) 2017'을 열고 이같은 분석을 내놨다.

◆배터리 수요 폭발적 성장…원료 공급부족 겪을수도=김광주 SNE리서치 대표는 '글로벌 중장기 전기차 시장전망 및 배터리 이슈 분석' 주제발표를 통해 "폭스바겐, 르노 등 완성차 업체가 전기차 생산비중을 늘리겠다고 발표하면서 전기차는 2025년까지 21%의 점유율을 차지할 것"이라며 "이에 따라 배터리 수요도 폭발적으로 상승하고 있고 2020년부터 향후 5년간 5배 가량의 양적 성장이 예상된다"고 말했다.

그는 폭발적인 수요 성장세로 인해 배터리 업계가 원재료 수급문제에 직면할 수 있다고 내다봤다. 김 대표는 "곧 배터리 원재료 수급이 중시되는 시대가 올 것"이라며 "광산 등의 포트폴리오를 구축하고 있는 회사가 유리할 것"이라고 강조했다. 미리 준비하지 않으면 수급부족에 내몰릴 수 있다는 것이다.

실제로 전기차용 배터리의 주요 소재인 니켈, 코발트는 수요가 크게 늘면서 가격이 급등하고 있다. 지난 5월 t당 9000달러 수준이던 니켈 가격은 이달 들어 1만2000달러까지 확대됐으며, 코발트 가격은 지난해 9월 t당 2만7000달러에서 1년 만에 t당 6만달러를 넘어섰다. 김 대표는 "코발트의 전세계 생산량의 40%가 콩고에서 생산되고 있고 구리의 부산물로서 일부 생산되는 수준"이라며 "양극재 회사들이 코발트 가격과 생산량에 대해 많은 우려를 하고 있는 만큼 좀 더 심각하게 들여다 볼 필요가 있다"고 말했다.

그는 이와 함께 2020년까지는 배터리 업계에서 원가 절감이 주된 미션이 될 것으로 분석했다. 2022년 이후 새로운 기술이 개발될 수 있지만 전기차 회사가 중간에 배터리 탑재 제품을 바꾸는 것이 불가능한 만큼 향후 10년은 현재의 배터리 유형을 사용할 것으로 내다봤다.

◆"3세대 車배터리 선점해야" R&D 경쟁 치열=LG화학·SK이노베이션 등 배터리 업계는 이날 주제강연에 참여해 각사의 기술개발 진행 현황을 소개했다.

김지현 LG화학 전지사업본부 배터리연구소 기술전략팀장은 "화학회사로의 장점을 살려 4대 원재료(양극·음극·분리막·전해액)에 대한 연구를 직접 진행하고 있다"고 말했다. 그는 "전지 성능 개선을 위한 차원으로, 배터리는 결국 화학 물질의 조합이기 때문"이라며 "단위 재료만 연구하다 보면 셀의 특성을 파악하지 못 해 전지 성능을 높이는데 한계가 있을 수 있다"고 강조했다.

김 팀장은 이어 "에너지 밀도를 늘리고자 꾸준히 노력하고 있고 2020년에는 (1번 충전으로) 500㎞ 주행도 가능 할 것"이라며 "리튬·메탈 등 비율에 따른 고용량 양극재 개발, 음극재에 실리콘을 도입하는 방안도 구상 중"이라고 덧붙였다. 이를 위해 LG화학은 R&D 투자를 지속적으로 확대하고 있다. 김 팀장은 "전체 매출에서 전지부문이 차지하는 비중은 17%이지만, 총 R&D비용에선 41%에 달한다"고 말했다.

SK이노베이션은 업계 후발주자로서 에너지 밀도를 높이는 연구개발에 집중하고 있다. 박기수 SK이노베이션 B&I연구소 셀 개발팀장은 "주행거리를 늘리기 위해서는 동일 부피 내에 에너지 밀도를 높여야 한다"며 "SK이노베이션은 양극활물질(양극재) 중에서도 니켈 비중을 80%까지 늘려 에너지 밀도를 높인 기술을 개발했다"고 말했다.

이는 NCM811로 SK이노베이션이 내년 3분기 전기차에 적용하겠다는 계획을 밝힌 바 있다. NCM811은 양극재인 니켈, 코발트, 망간 비율이 각각 8:1:1로 구성됐으며 기존 대세인 NCM622 대비 니켈 함량을 크게 높인 것이 특징이다. 니켈 함량이 높으면 에너지 밀도도 높아져 전기차 주행거리도 기존 NCM622 배터리 대비 약 30% 늘어난다. 1회 충전으로 500㎞ 이상 달릴 수 있는 3세대 전기차 배터리에 최적화됐다.

박 팀장은 "니켈 함량이 많아지면 열 발생 등 안전성이 떨어질 수 있지만 열에 굉장히 강한 바인더들을 개발, 자체 개발한 분리막 양쪽면에 코팅하는 식으로 3세대 분리막을 개발했다"며 "미래엔 플라스틱을 재료로 가볍고 안전한 분리막을 개발할 것"이라고 말했다. 그는 이어 "NCM811 다음으로는 니켈 함량을 90%까지 늘려 용량을 더 올리는 방안도 생각하고 있다"며 "1회 충전으로 500㎞를 주행하는 배터리를 2018년까지, 700㎞를 주행하는 배터리를 2020년까지 개발할 것"이라고 말했다.

김혜민 기자 hmeeng@asiae.co.kr