'내가 이 바닥 짱이야' 치열한 한국 vs 중국 배터리 전쟁 이야기

  현재 2차 전지분야에서 중국과 한국 기업들 간의 경쟁이 치열하다. 그래서 간단하게나마 현재 진행상황이 어떤지 간략하게나마 알아보자.

 

 모두가 알다시피 2차전지 분야에서 한국과 중국은 서로 1 짱을 가리기 위해 싸우고 있다.  중국은 인산철 배터리로 한국은 3원계 배터리를 주무기로 삼고 있다.

 

	인산철 배터리	3원계배터리 (NCA, NCM)
안정성	안정적이다.	불안정하다.
출력	낮다.	높다.
가격	싸다.	비싸다.

 *NCA(니켈-코발트-알루미늄) : 삼성 SDI가 주력으로 하고 있는 배터리이다. 알루미늄을 통행 에너지 효율성과 출력을 높이는데 중점을 둔다.

 

*NCM(니켈-코발트-망간): LG에너지 솔류션과 SK이노베이션이 주력으로 하는 배터리이다. 에너지의 효율과 출력이 높다. 

 

 

 

전쟁의 서막

 

 인산철 배터리의 95%는 중국에서 나오는 데 가장 큰 특징은 니켈이 들어가지 않는다. 당연히 주재료인 철은 싸기도 하고 니켈도 안들어가 에너지 밀도가 낮으므로 화재의 위험성도 현저히 낮아진다. 대신에 출력이 떨어진다.

 

 반대로 한국이 주력으로 하고 있는 3원계 배터리는 니켈이 고함량으로 들어간다. 에너지 효율과 출력은 높지만 가격도 비싸거니와 화재의 위험성도 올라간다. 

 

 지금까지 전기차 경쟁은 1회 충전 주행거리 경쟁이었다. 이는 전기차 충전소가 적었고 당연히 1회 충전 주행거리는 배터리 전쟁에서 가장 큰 경쟁력이었다. 그래서 한국의 3원계 배터리가 최대 강점인 에너지 효율 및 출력을 앞세워  중국의 인산철 배터리에 비해 우위를 가지고 있었다. 

 

 하지만 3원계 배터리의 가장 큰 문제는 니켈로 인해 에너지 밀도가 높아지고 그에 따라 화재 발생의 위험성이 높다는 것이었다. 가끔 뉴스 볼 때 배터리 화재로 인한 사고가 나오는 데 바로 이 때문이다. 그래서 배터리 셀을 모듈로 감싸고 감싼 모듈을 모아서 팩을 구성하면서 안정성을 높이는 쪽으로  해결하였다. 한 마디로 보호막을 이중으로 감싸는 것이다. 그렇기 때문에 높은 기술 수준이 필요했고 중국이 쉽게 따라올 수 없었다. 

 

중국의 반격

 

 그런데 얼마 후 테슬라가 충격적인 발표를 했다. 이때까지 전기차 일반형에 쓰던 3원계배터리 대신 인산철 배터리를 쓰기로 한 것이다. 당연히 한국 배터리 삼대장과 그 밑 협력사들은 당황할 수밖에 없었다. 왜냐하면 인산철 배터리 성능은  3원 계배 터리에 비해 고작 70%밖에 나오지 않았기 때문이다. 

 

 테슬라가 인산철배터리를 채용한 것에는 바로 셀 투팩 기술이 개발된 것이 결정적이었다. 한마디로 모듈 과정을 생략하면서 색을 바로 팩으로 감싸는 것이 핵심이었다. 당연히 모듈이 들어가지 않으므로 공간이 많이 남게 되고 더 많은 셀을 넣을 수 있게 된 것이다. 한마디로 질보다는 양으로 승부하면서 1회 주행거리를 3원 계배 터리 만큼 올리게 된 것이다. 거기에 추가로 코나와 GM에 들어갔던 LG에너지 설루션의 3원 계배 터리 화재로 인해 전량 리콜이 들어간 사건 역시 상당한 영향력을 끼쳤다. 

 

 

 한국의 반격준비

 그렇지만 한국 제조사들 역시 대응책을 마련 중에 있다. 더 높은 기술로 3원 계배 터리를 업그레이드시키는 것이었다. 하이니 켈 배터리로 기존 니켈 60%, 코발트 20%, 망간 20%에서 니켈 함량을 80~90%까지 높이고 코발트의 함량을 상대적으로 낮추는 것이다. 가장 비싸고 희귀한 원자재인 코발트의 비중의 낮춤으로써 가격 경쟁력을 만든 것이었다.  또 하나는 하이 망간배터리이다. 이 역시 망간의 함량을 높여서 가격을 낮추는 동일한 전략이다. 

 

 최후의 승자는 누가 될 것인가?

 과연 저가로 무장한 중국의 인산철 배터리가 시장을 석권할지, 아니면 높은 기술의 한국 3원 계배 터리가 시장을 석권할지, 그것도 아니라면 두 국가가 시장을 양분할지는 아무도 모른다. 단지 한국인이니 우리가 이겼으면 하는 바람이다.