급증하는 이차전지 시장, 재생사업 기술 선점 시급
  • 최홍식 기자
  • 승인 2018.10.14 13:30
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전기차 및 에너지저장장치 사용 증가로 이차전지에 대한 수요도 증가하고 있는 가운데 이차전지 재생 및 재활용 등 재생사업 기술 선점의 필요성이 중요해지고 있다.

급속히 성장하고 있는 이차전지 산업의 현재와 미래 준비상황 점검

[인더스트리뉴스 최홍식 기자] 전 세계적으로 전기차에 대한 수요가 높아지고 재생에너지 활용이 확산되면서 이차전지에 대한 수요와 관심 역시 급격히 증가하고 있다. 특히 전기차 배터리의 경우 주행 거리와 밀접한 관계가 있는 만큼, 1회 충전으로 차량을 움직일 수 있는 거리를 늘리기 위해 연구개발이 집중되고 있다.

세계 주요국은 재생배터리의 안정성 인증, 표준 및 경제성 분석 등의 연구에 집중하고 있다. [사진=dreamstime]
세계 주요국은 재생배터리의 안정성 인증, 표준 및 경제성 분석 등의 연구에 집중하고 있다. [사진=dreamstime]

최근 산업연구원에서 발표한 미래전략산업프리프 자료에 따르면 전기차 시장에 대한 밝은 전망으로 인해 2025년이 되면 현재보다 5배 정도 많은 이차전지 생산량을 필요로 할 것으로 예상하고 있다.

일본의 파나소닉은 올해 5월말 2022년 3월까지 차량을 포함한 전지사업 매출액을 2918년 수준보다 2배 이상 끌어올린다는 계획을 발표한 바 있다.

중국의 CATL의 경우 2017년 시장점유율에서 파나소닉을 추월하고 선두로 자리매김 했으며, 전기차의 주행거리에 직결되는 차량용 전지의 에너지 밀도를 세계 최고수준급인 160w/kg으로 달성한 상태다. 2020년까지는 240w/kg 달성을 목표하고 있다.

중국의 NEV(New Energy Vehicle) 규제에 따라 1회 충전으로 주행할 수 있는 거리가 길수록 많은 크레딧 수를 얻을 수 있기 때문에, 2019년 이후는 주행거리가 400km 이상인 전기차가 대세가 될 것으로 예상된다.

현재 리튬이온 배터리의 경우 에너지 밀도 제약 등 절대 성능을 비약적으로 늘리는 것이 어려운 과제인 상황이다. 대용량 전지가 실현되더라도 충전 시간의 단축을 위한 근본적 해결책이 부족하다는 점은 전기차가 내연기관차를 완전하게 대체하기 어려운 결정적 부분이다.

대외 수출 및 수입 1위 국가는 중국

올해 7월 우리나라의 이차전지 수출은 약 6.3억 달러로 1월부터 지속적으로 상승해오고 있다. 우리나라 이차전지 산업의 주력 수출 품목인 리튬이온전지의 7월 수출은 3.8억 달러이며, 전체 수출액의 약 61%를 차지하고 있다. 이차전지 주요 수출국으로는 중국이며, 다음으로 미국, 독일 순서다.

반대로 7월 이차전지 수입액은 약 1.3억 달러이며, 전체 85.6%를 중국에서 수입하고 있다. 전체 이차전지 수입 중 중국 의존도가 높은 이유는 세계 이차전지 시장에서 높은 가격경쟁력을 확보한 중국산 이차전지 부품 및 완제품의 수입에 기인하기 때문이다.

급성장하는 CATL과 기술 경쟁력 확보에 주력하는 포스코

앞서 언급한 바 있듯이 중국의 CATL은 세계 이차전지 시장에서 급성장하고 있다. 차세대 리튬이온전지 소재 및 기술 분야에 대한 R&D를 대폭 확대하고 있으며, 중국 정부의 보조금 지급 기준 상향 정책의 최대 수혜를 통해 시장에서의 영향력을 확대하고 있다.

중국 정부는 고품질 전기차 배터리 양산을 위해 전기차 보조금 수령이 가능한 전기차 배터리 기준을 상향했다. 이로인해 CATL은 배터리 분야 1위 기업인 BYD를 제치고 2018년 상반기 배터리 판매량 세계 1위에 등극했다.

CATL은 대다수 중국 배터리 기업들이 기술 장벽이 낮은 LFP 배터리에만 집중할 때 차별화 전략을 통해 기업 경쟁력을 강화했다. 한국기업의 기술경쟁력이 높은 분야인 NCM배터리 소재 및 원천기술 개발을 꾸준히 진행하면서 기업 경쟁력 강화 및 차별성을 확보했다.

중대형 이차전지 소재 및 원천기술 분야 R&D 투자를 통해 빠르게 기술 추격을 진행했으며, 에너지 밀도 기술개발 로드맵을 통해 우리나라와 기술격차를 5년 내 해소할 것으로 보인다.

포스코는 이차전지 사업분야의 수직계열화를 추진하고 리튬 생산 확대를 빠르게 진행하고 있다. 전기차용 전지의 양극재 생산을 담당하는 포스코 ESM, 음극재 생산기업인 포스코켐택을 통합해 소재의 공동개발 및 생산 확대 등을 통해 에너지 신소재 경쟁력을 강화할 계획이다.

포스코의 수직계열화 및 소재생산 확대 등을 통해 국내 이차전지 산업의 가치사슬 중 경쟁력 열위에 있는 소재산업의 경쟁력 향상 및 소재의 안정적 확보에 따른 최종제품 가격 경쟁력 향상이 가능해질 것으로 전망된다.

리튬이온 배터리의 경우 에너지 밀도 제약 등 절대 성능을 비약적으로 늘리는 것이 어려운 과제인 상황이다. [사진=dreamstime]
리튬이온 배터리의 경우 에너지 밀도 제약 등 절대 성능을 비약적으로 늘리는 것이 어려운 과제인 상황이다. [사진=dreamstime]

리튬이온전지 기술개발 동향

전기차 배터리의 경우 7년에서 15년을 사용하고 나면 교체를 추진하게 된다. 이 경우 에너지저장시스템용 배터리로 재사용이 가능하다. 때문에 세계 주요국은 재생배터리의 안정성 인증, 표준 및 경제성 분석 등의 연구에 집중하고 있다.

우리나라에서 전기차 배터리 재생사업이 성공하려면 먼저 국내 상용차 업체들과의 긴밀한 협업 구축 및 정부 주도의 실증시범사업 확대 등이 필요할 것으로 전망되고 있다. 재생배터리 사업의 경제성 향상을 위해서는 먼저 배터리 확보 및 중고배터리의 상태 분석을 위한 정확한 기초 정보가 필요한데 이러한 원천정보는 자동차 업체들이 보유하고 있기 때문이다.

향후 중대형 이차전지 시장의 확대에 따라 필연적으로 급등하게 될 폐 이차전지 재활용과 관련된 다양한 기술개발도 세계 각국에서 진행되고 있다. 특히 리튬 및 코발트 등 리튬이온전지 내 희유금속 회수를 위한 다양한 기술 및 공정개발이 빠른 속도록 진행되고 있다.


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