인터배터리 전시회...일제히 NCMA 양극재 선봬
고용량‧안정성 강점, 코발트 비중 줄여 비용감축

[전기신문 윤병효 기자] 현재 리튬이온배터리는 양극재에 NCM(니켈코발트망간)이 들어가는 3원계가 주도하고 있지만 앞으로는 알루미늄(A)이 추가된 4원계가 주도할 것으로 전망된다.

지난 9일부터 11일까지 서울 코엑스에서 열린 ‘인터배터리 2021’에 참가한 '양극재 3총사' 에코프로비엠, 포스코케미칼, 엘앤에프 등 기업은 일제히 4원계 양극재를 차기 시장 주도 제품으로 꼽았다.

배터리의 4대 소재(양극재‧음극재‧분리막‧전해질) 중 핵심 소재인 양극재는 전기차의 주행거리에 직접적 영향을 주는 배터리의 용량을 결정하는 역할을 한다.

중국에 이어 세계 배터리시장을 주도하고 있는 국내 업계는 현재 3원계인 NCA(니켈코발트알루미늄)와 NCM(니켈코발트망간) 양극재를 주로 사용하고 있다.

NCM은 고용량에 유리하지만 안정성이 다소 떨어지고 NCA는 안정성이 높지만 고용량에서 다소 떨어진다. 두 양극재를 합한 4원계 NCMA는 고용량과 안정성에서 모두 우수해 1회 충전 시 500~600㎞ 주행이 가능하다. 또한, 값비싼 코발트 비중을 줄여 비용감축에도 강점을 갖는다.

에코프로그룹의 양극재 제조 계열사인 에코프로비엠은 현 주력제품인 3원계 NCA(니켈코발트알루미늄), NCM(니켈코발트망간)을 비롯해 차기 제품인 4원계 NCMX도 선보였다. X는 미지수를 뜻하지만 사실상 알루미늄(A)이다.

회사 관계자는 “NCMX 개발을 완료하고 샘플을 고객사에 보내고 있다”며 “NCMX는 NCM의 고용량과 NCA의 안정성을 합한 제품으로 향후 시장의 대세가 될 것으로 예상하고 있다”고 말했다.

포스코케미칼은 양극재 및 음극재 R&D 로드맵을 공개하면서 400~500km 주행 가능 양극재 기술로 NCMA를 비롯해 코발트 프리(Co-Free), 하이니켈 양극재 플랫폼 기술 개발을 발표했다.

또한 이에 필요한 음극재 기술로는 저팽창 천연흑연 음극재, 고용량 실리콘 음극재, 고용량/급속충전 인조흑연 음극재를 개발할 예정이다. 포스코케미칼은 오는 2023년 가동을 목표로 광양에 연 6만t 생산규모의 NCMA 공장을 건설 중이다.

엘앤에프도 NCMA 양극재에 과감한 배팅을 하고 있다. 지난해 국내 처음으로 NCMA 양산에 성공해 LG에너지솔루션에 공급하고 있다.

지난해 말에는 NCMA(Ni90%) 양극재용 3단계 라인 건설에 총 2100억원 투자를 결정했다. 이를 통해 양극재 생산규모는 올해 3만t, 2021년 4만t, 2022년 8만t으로 늘어날 예정이다.