개화하는 전기차 시대…하이니켈 양극재가 중요한 이유

(서울=뉴스1) 김동규 기자 = 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)으로 인해 세계 전기차 시장 성장 속도가 다소 느려질 것이라는 우려가 나온다. 그러나 유럽을 포함한 세계 각국의 탄소 배출 감소 정책으로 인해 전기차 시장은 수년 내 본격적으로 개화할 것으로 전망된다. 이에 주행거리를 늘릴 수 있는 전기차 배터리에 대한 관심도 커지고 있다.

◇주행거리 500km 이상에는 필수인 하이니켈 양극재

15일 업계에 따르면 전기차 주행거리를 늘리기 위해 하이니켈 양극재를 사용한 배터리 수요는 점점 늘어날 것으로 전망됐다. 하이니켈 양극재는 배터리 양극재 중 니켈 비중을 높인 양극재를 말한다. 하이니켈 양극재는 일반적으로 양극재 내 니켈이 차지하는 비중이 70%~80% 이상이다.

니켈 함량이 높을수록 배터리 밀도가 높아져 고용량 배터리 제조가 가능하다. 이는 곧바로 전기차 주행거리 향상으로 이어진다. 많이 사용되는 NCM(니켈코발트망간) 양극재에서 니켈 비중을 높이면 코발트 함량을 줄일 수 있어 원가 경쟁력 향상에도 도움이 된다. 이런 이유에서 주요 배터리 제조사는 하이니켈 양극재 확보에 공을 들이고 있다.

양극재는 배터리가 세대를 거듭할수록 진화하면서 배터리 용량을 늘려 왔다. 니켈, 코발트, 망간 비중이 3:3:3이었던 1세대 NCM333의 경우 1회 충전시 주행거리는 124km였다. 2세대인 NCM333, LMO(리튬망간산화물)은 196km였고, 3세대인 NCM523은 255km의 주행거리를 보였다.

올해부터는 4세대 양극재인 NCM622가 전기차 배터리에 주로 탑재되는데 주행거리는 363km로 나타났다. 5세대 양극재인 NCM811, NCA(니켈코발트알루미늄)811은 1회 충전시 약500km의 주행거리를 보인다. 5세대 양극재는 양극재 중 니켈 함량이 80%이상인 하이니켈 양극재다. 2022년부터 상용화가 본격화될 것으로 예상되는 6세대 양극재의 경우 1회 충전시 590km의 주행거리를 보일 것으로 전망됐다.

◇양극재 제조사 하이니켈계 양극재 생산 드라이브

전기차 제조사들이 주행거리가 긴 전기차 제조에 사활을 걸면서 배터리 업체들도 하이니켈계 양극재 확보에 적극 나서고 있다. 양극재 제조사인 포스코케미칼과, 에코프로비엠도 올해 속속 국내 주요 배터리 제조사와 하이니켈계 양극재 공급 계약을 체결하고 있다.

포스코케미칼은 올해 1월 LG화학과 3년간 1조8533억원 규모의 하이니켈계 양극재 공급계약을 체결했다. 에코프로비엠은 2월 SK이노베이션과 2조7000억원 규모의 하이니켈계 양극재 공급계약을 체결했다.

포스코케미칼은 지난 14일 전남 광양시에서 양극재 공장 2단계 생산라인을 준공했다. 이로써 포스코케미칼 광양공장의 하이니켈계 양극재 생산능력은 연간 3만톤(t)이 됐다. 포스코케미칼 관계자는 “글로벌 전기차 시장이 작년 610만대에서 올해 850만대, 2025년에는 2200만대로 급성장할 것으로 본다”며 “이에 따라 양극재 시장도 올해 61만톤에서 2025년 275만톤으로 연평균 33% 이상 성장할 것으로 본다”고 밝혔다.

김현수 하나금융투자 연구원은 “에너지 밀도 180Ah 이상의 NCMA(니켈코발트망간알루미늄), NCM811, NCA811 양극재 수요가 급증하고 있다”며 “작년 하반기부터 시작된 글로벌 양극재 시장 연쇄 장기 공급계약 체결은 1회 충전시 500km 이상 주행거리가 달성 가능한 5세대 180Ah 기준으로 배터리 제조사들이 표준화 작업에 돌입했다는 것을 의미한다”고 분석했다.

그는 이어 “내년 5세대 배터리 시장 개화로 인해 배터리 생산도 증가하고, 원가 하락 속도도 가팔라지며 전기차 시장을 견인할 것”이라고 덧붙였다.

배터리 업계 관계자는 “전기차 시장 성장에서 현재 가장 중요한 포인트는 주행거리 향상”이라며 “이에 따라 하이니켈계 양극재를 탑재한 배터리 수요도 급증할 것으로 본다”고 말했다.

dkim@news1.kr