中 배터리 반격 할 'K배터리' 소재에서 시작…차세대 기술 개발·양산 속도전

포항 영일만 4산단에 위치한 포스코퓨처엠 포항 양극재 공장 전경. 포스코퓨처엠 제공

중국 배터리 업체들이 LFP(리튬인산철)를 앞세워 글로벌 시장을 빠르게 잠식하면서 국내 양극재 업체들도 제품 전략을 다시 짜고 있다. 하이니켈에 집중했던 주요 소재사들은 LFP는 물론 LMR(리튬망간리치), 전고체용 소재까지 포트폴리오를 넓히고 있다. 중국과 정면으로 가격을 겨루는 동시에 아직 시장의 주인이 정해지지 않은 차세대 소재에서 새로운 돌파구를 찾겠다는 전략이다.

◆ 포스코퓨처엠, LMR 조기 승부…포항 생산기지 다변화

5일 SNE리서치에 따르면 올해 1~7월 중국을 제외한 글로벌 전기차용 배터리 사용량은 316.2GWh로 전년 동기보다 25.8% 증가했다. 같은 기간 CATL과 BYD의 합산 점유율은 44.6%로 전년보다 7.0%포인트(p) 상승했다. 내수 의존도가 높았던 중국 업체들이 글로벌 완성차 공급 확대와 해외 생산기지 구축, LFP의 가격 경쟁력을 앞세워 비중국 시장까지 빠르게 잠식하는 모습이다.

반면 LG에너지솔루션·SK온·삼성SDI 등 국내 배터리 3사의 비중국 시장 사용량은 86.1GWh로 전년 동기보다 8.9% 감소했다. 합산 점유율도 37.6%에서 27.2%로 10.4%p 떨어졌다. 전체 비중국 시장이 20% 넘게 성장하는 동안 국내 3사는 오히려 역성장하며 중국 업체와의 격차가 확대됐다. 특히 북미 지역 사용량 감소가 실적 부진에 큰 영향을 미쳤다.

국내 업계는 기존 하이니켈 중심에서 LFP 대응을 강화하는 동시에 LMR과 전고체를 차세대 반격 카드로 준비하고 있다.

실제 포스코퓨처엠은 LMR 양극재에 주목하고 있다. 포스코홀딩스 미래기술연구원과 글로벌 완성차·배터리사와 공동 개발해 LMR 양극재 파일럿 생산에 성공했고 양산기술 확보를 추진하고 있다.

LMR은 가격이 비싼 니켈·코발트 사용량을 줄이고 망간 비중을 높여 원가를 낮추면서 높은 에너지밀도를 확보할 수 있다. 기존 NCM 양극재 생산설비도 활용할 수 있어 신규 공장 투자 부담이 상대적으로 작다.

동시에 포항에서 LFP 기반도 빠르게 확대하고 있다. 기존 포항 NCM 양극재 라인 일부를 LFP로 전환해 올해 말 공급을 시작할 계획이며, 합작사 씨앤피신소재테크놀로지는 포항 영일만산단에 2027년 양산을 목표로 최대 연산 5만t 규모 LFP 전용공장을 건설하고 있다.

LFP로 현재 시장을 방어하면서 LMR로 다음 중저가 전기차 시장을 겨냥하는 '투 트랙'인 셈이다. SK증권 박형우·정영환 연구원은 "내년 LFP 국면에서 전구체와 음극재가 병목 현상이 예상된다. 포스코퓨처엠은 이에 대해 유연한 대응이 가능하다"고 했다.

에코프로비엠

◆ 에코프로비엠, LMR에서 전고체까지 '동시 베팅'

에코프로비엠은 LMR과 전고체 양쪽에서 상용화 준비도를 높이고 있다. LMR 양극재는 주요 고객사를 대상으로 양산을 겨냥한 최종 검증 단계에 진입했다. 특히 기존 삼원계 양극재 생산라인을 그대로 활용할 수 있도록 공정을 최적화해 수주가 확정될 경우 빠르게 양산 전환에 나선다는 전략이다.

전고체의 경우 고체전해질 파일럿 라인을 운영 중이며 생산 제품은 주요 배터리 업체의 품질 검증을 절차를 밟고 있는 것으로 전해졌다. 양산라인 설계도 마쳐 고객 수요가 확정되면 착공에 들어가 이르면 2027년 양산한다는 목표다.

한병화 유진투자증권 연구원은 "전고체, LMR 등 차세대 소재도 양산 직전 단계까지 진전을 이뤘다. 전기차 캐즘 이후 시장이 회복되면 기존 하이니켈뿐 아니라 새 배터리 화학계에서 동시에 성장동력을 확보할 수 있다"고 했다.

대구 국가산업단지 내 들어선 국내 첫 LFP 양극재 양산 공장 엘앤에프플러스 공장. 엘앤에프 제공

◆엘앤에프, 하이니켈 넘어 LFP·LMR·전고체로

대구에 생산 기반을 둔 엘앤에프의 전략은 가장 폭넓은 포트폴리오다. 세계 최초 울트라 하이니켈 95% 양산 경험을 기반으로 LFP 양산에 뛰어든 데 이어 고전압 미드니켈, LMR, 전고체전지용(ASSB), 나트륨이온전지용(SIB) 양극재까지 차세대 제품군을 확대하고 있다. 올해 주요 전시회를 통해 차세대 소재를 공개했고 일부 고객사와는 전고체용 양극재 양산을 구체적으로 협의하고 있다.

현재 주력하는 분야는 LFP다. 올해 하반기 국내 최초 수준의 LFP 양극재 상업화를 추진하는 동시에 자체 인산철(FP) 기술과 무전구체 공법을 개발해 중국 의존도를 낮춘 공급망 구축을 노리고 있다. 향후에는 LMR과 전고체용 양극재를 더해 하이니켈부터 중저가·차세대 시장까지 모두 대응하는 구조로 전환한다는 구상이다.

양극재 3사의 승부는 어떤 배터리 하나가 성공하느냐보다 시장 변화에 얼마나 빠르게 대응할 수 있느냐에 달려 있다는 분석이 지배적이다.

업계 관계자는 "다변화된 전방 수요에 맞춰 최적화된 배터리 소재를 공급할 수 있는 능력이 기업가치의 핵심이 될 것"이라며 "특정 배터리 한 종류가 시장을 지배하기보다 차종과 가격대, ESS·로봇 등 사용처에 따라 배터리가 세분화되면서 소재업체의 제품 대응력이 곧 경쟁력으로 직결되는 시대가 다가왔다"고 했다.