[월드투데이 김현준 기자] 앞선 기사들을 통해 전기차 시장의 긍정적인 전망과 완성차 업체들의 수직계열화 시도로 인한 배터리 시장에 닥친 위협을 살펴보았다. 본 편에서는 국내 2차전지 업체들에 닥친 두 번째 위협 요소인 LFP 배터리에 대해 확인해보고자 한다.

LFP 배터리는 보급형이라는 수식어가 가장 잘 어울리는 배터리로 주행거리와 에너지 밀도는 낮지만 가격이 저렴하다는 장점을 지닌다.

당초 LFP 배터리는 가격이 저렴하고 안정성은 높은 대신 무게가 무겁고, 주행거리가 짧으며 에너지 밀도 또한 낮다는 단점을 보유해 차츰 사양길에 접어들 것이 예상되었다.

그러나 테슬라가 보급형 모델에 LFP 배터리를 장착하기로 결정한 이후 폭스바겐, 스텔란티스 등 다양한 완성차 업체들이 보급형 모델에 LFP 배터리를 장착할 것임을 발표하는 등 LFP 배터리는 갑작스러운 상승세를 맞이하기 시작했다.

이러한 LFP 배터리는 CATL을 비롯한 중국 내 업체들이 독점적인 지위를 보유하고 있으며, 국내 업체들의 경우 LFP가 아닌 니켈-코발트-망간(NCM 배터리)의 삼원계 배터리에 주력하고 있다.

LFP 배터리 기술의 발전

이러한 LFP 배터리가 새로이 대두되는 배경에는 CTP, CTC 기술이 놓여 있다. CTP와 CTC는 각각 셀투팩과 셀투섀시를 의미한다. 배터리모듈과 패키지 과정을 생략하여 확보한 추가적인 공간에 더 많은 셀을 배치하여 에너지 밀도를 높이고, 부품 개수를 줄여 비용을 절감할 수 있다는 것이 장점이다.

LFP 배터리의 최대 단점이었던 에너지 밀도 문제가 위 기술을 통해 해결됨으로써 LFP 배터리는 점차 그 점유율을 확대해 나가는 추세이다.

실제로 SNE리서치에 따르면, 2020년 LFP 배터리의 시장 점유율은 NCM622 배터리에 이어 2위였지만, 2021년에는 NCM622 배터리를 제치고 다시 1위를 탈환한 것으로 나타났다.

편중되어 있지 않은 원료 수급

LFP 배터리의 또 다른 장점은 원료가 편중되어 있지 않아 공급이 원활하다는 점이다.

BP와 미지질조사국의 조사 결과, NCM 배터리에 사용되는 코발트는 콩고민주공화국이 전체 생산량의 60% 이상을 차지하는 것으로 나타났으며, 리튬 역시 중국, 칠레, 호주 3개국이 전체 생산량의 80%를 맡고 있는 것으로 확인되었다. 이외에도 니켈은 러시아, 필리핀, 인도네시아 3개국이 약 50%의 점유율을 차지하는 등 편중이 심하다.

반면 LFP 배터리는 앞서 언급된 리튬을 제외하고는 철, 인산 등의 원료는 대체로 고른 분포를 보이고 있어 상대적으로 원자재 수급이 용이하다는 장점이 있다.

제한적인 재활용

반면 LFP 배터리의 한계점도 존재한다. LFP배터리는 코발트, 니켈 등 값비싼 금속이 사용되지 않아 저렴하다는 장점이 있으나, 이로 인해 추출할 수 있는 금속이 제한적이고, 재활용 비용이 비싸다는 단점을 보유한다.

다만, 이러한 문제점을 해결하기 위한 연구 역시 활발해지고 있어 꾸준한 주목이 필요하다.

상승하고 있는 LFP 배터리의 가격

또한 가격적인 이점 역시 약화되고 있는 모습이다. 결국 테슬라와 주요 완성차 업체들이 저가형 모델에  LFP 배터리를 채택한 것은 ‘가격적인 이점’때문이었다. 이러한 문제는 코로나19로 인한 운송 차질과 배터리 수요 증가로 인한 NCM 배터리의 주요 원재료 가격의 상승에도 일정 부분 기인한다.

그러나 최근에는 LFP 배터리의 원자재 가격 역시 급등하며 이러한 가격 경쟁력에 의문 부호가 붙기 시작했다.

실제로 지난 10월 SNE리서치에 따르면 NCM 배터리의 원자재 가격이 16% 상승하는 동안 LFP 관련 원재료의 가격은 33% 상승한 것이 확인된 바 있다.

계속되는 기술 발전 노력

국내 배터리 셀 업체들은 LFP 배터리에 맞서, NCM 배터리의 가격적인 이점을 확보하기 위해 가격이 비싼 코발트 대신 망간의 함량을 높인 코발트 프리 배터리 기술을 시도하고 있으며, 성능을 높인 하이니켈 배터리 개발에 역량을 쏟고 있다.

중국 CATL 역시 가격이 급등하고 있는 리튬 대신 나트륨을 활용한 나트륨이온 배터리를 개발하는 등 경쟁력을 확보하기 위한 노력을 이어오고 있다.

저가형 전기차에는 LFP 배터리가, 고가형 전기차에는 NCM 배터리가 탑재될 것이라는 시각이 지배적인 가운데, 국내 배터리 셀 업체들의 향후 귀추가 주목된다.