LFP 다음은 나트륨이온?…K배터리 선제 대응 시급

자동차연구원 '나트륨, 전기차(EV) 확산의 새 동력이 될 것인가' 보고서
효율 높고 가격은 낮춰, 中 CATL 상용화 속도전…국내 업계 전략 마련 시급

포스코퓨처엠 관계자가 세종 기술연구소 파일럿 플랜트에서 LMR 양극재 제품 생산을 테스트하고 있다. 포스코 제공

2차전지 시장에서 나트륨이온 배터리가 차세대 기술로 주목받고 있는 가운데, 중국과의 경쟁에서 한국이 선제적인 대응에 나서야 한다는 제언이 나왔다.

15일 한국자동차연구원이 발간한 '나트륨, 전기차(EV) 확산의 새 동력이 될 것인가' 보고서에 따르면 세계 1위 배터리 업체인 중국 CATL이 최근 공개한 차세대 나트륨이온 배터리가 저렴한 가격 등을 앞세워 리튬인산철(LFP) 배터리처럼 시장 점유율을 확대하고 있다. 연구원 측은 국내 배터리 업계도 발 빠른 대응에 나서야 한다는 의견을 냈다.

CATL은 지난 4월 상하이에서 연 자체 테크 데이 행사에서 나트륨이온 배터리 '낙스트라'를 공개하고 오는 12월 양산할 예정이다. 이는 2021년 CATL이 처음 발표한 1세대 나트륨이온 배터리에 이은 2세대 제품이다.

나트륨이온 배터리는 생산 단가가 낮고 열·화학적 안정성이 높아 화재 위험이 낮으며 영하 40도에서도 충전량 90% 이상을 유지하는 등 저온에서 성능이 크게 저하되지 않는 점이 장점으로 꼽힌다.

특히 주원료인 나트륨의 지각 내 매장량은 리튬의 약 1천200배에 달한다. 경제성이 확보되면 해수에서 수급도 가능해 수요가 증가해도 가격이 급등할 우려가 낮고, 원소재에 대한 특정 국가 의존성을 낮출 수 있다. 에너지 밀도가 다소 낮고 아직 규모의 경제를 확보하지 못한 점은 한계로 지적되지만, 나트륨이온 배터리는 가격 경쟁력과 기술적 이점으로 글로벌 전기차 배터리 시장에서 입지를 높일 수 있다.

향후 완성차 기업이 광물 가격 변동성에 대응하기 위해 리튬계 배터리 의존을 줄이고 배터리 포트폴리오에 나트륨이온 제품을 포함할 가능성이 높다. 이에 따라 과거 니켈·코발트·망간(NCM) 등 삼원계 배터리보다 가격이 저렴한 중국산 LFP 배터리가 시장 점유율을 급격히 높인 사례가 재현될 공산이 크다는 분석을 내놨다.

에너지 전문 시장조사업체 SNE리서치에 따르면 글로벌 전기차 신차 시장의 LFP 배터리 점유율은 2019년 10.4%에서 2021년 34.4%, 지난해 52% 등으로 급성장했다. LFP 배터리는 중국 내수 시장을 중심으로 한 전기차 확산의 핵심 동력으로 떠오르며 관련 기술을 선도해 온 CATL과 비야디(BYD)의 시장 점유율 확대로 이어졌다.

향후 나트륨이온 배터리를 중심으로 이 같은 일이 재현될 수 있다는 우려도 제기된다. 중국계 배터리의 공세에 대응해 국내 배터리 업계의 미래 전략이 시급한 상황이다.

한국자동차연구원은 "국내 배터리 산업의 글로벌 경쟁력 우위를 유지하기 위해 그간의 삼원계 중심 전략의 한계를 고려해 장기적 시장 변화에 선제 대응할 전략을 마련해야 한다"며 "배터리 중장기 기술개발 전략 수립에서 기술의 성능 지표 우위뿐 아니라 경제성, 공급망 변동 대응력 등을 포괄하는 종합적이고 균형 있는 관점이 필요하다"고 밝혔다.