"원통형이냐 각형이냐" 폼팩터 전쟁 K-배터리사들

두 가지 이상 '포트폴리오 다각화'…차세대 원통형 배터리 '4680' 주목

[프라임경제] K-배터리 3사(LG에너지솔루션·삼성SDI·SK온)가 전기차 배터리 폼팩터(제품 형태) 전쟁에 나선 모습이다. 폼팩터에 따라 장단점이 달라, 배터리 사마다 주목하는 폼팩터를 개발·생산해 포트폴리오 다각화 및 시장에서 우위를 점하겠다는 전략이다.

배터리 폼팩터는 크게 △파우치형 △각형 △원통형으로 나뉜다. K-배터리 3사 중 SK온은 기존 파우치형에 각형을 더했고, LG에너지솔루션(373220)은 파우치형과 원통형, 삼성SDI(006400)는 각형과 원통형을 채택했다.

SNE리서치에 따르면 올해 1분기 기준 배터리 폼팩터별 점유율은 각형 배터리가 가장 높은 것으로 나타났다. 무려 65%다. 파우치형은 20%, 원통형은 14%에 그쳤다.

각형 배터리는 삼성SDI와 CATL, BYD 등 중국 기업이 주력하는 배터리다. 알루미늄 캔을 외장으로 사용해 구조적 안전성이 높다는 특징을 갖는다. 상대적으로 공정이 단순해 양산에도 유리하다. 하지만 네모난 형태 때문에 배터리가 서로 붙어있어 열관리가 어렵다는 단점도 공존한다.

각형 배터리는 △BMW △메르세데스-벤츠 △스텔란티스 △볼보 등 완성차 업체가 채택했으며, 최근 폭스바겐도 2030년까지 각형 배터리를 탑재한 자사 전기차를 80%까지 끌어올리겠다고 발표해 앞으로 수요가 더욱 탄탄할 것으로 평가되고 있다.

ⓒ 각사·연합뉴스

삼성SDI 관계자는 "전기차용 배터리 폼팩터는 각각의 장단점이 있는데, 우리는 내부적으로 각형이 갖고 있는 안전성 등에 더 집중한 것이다"라고 설명했다.

기존에 파우치형 배터리에 주력해 온 SK온도 최근 각형 배터리 시장 진출을 통해 경쟁력을 강화하겠다는 계획을 공개했다. SK온은 지난 3월 '인터배터리 2023'에서 각형 배터리 시제품을 선보인 데 이어 연내 시제품 양산에 나선다는 방침이다.

업계에서는 떠오르는 각형 배터리와 함께 원통형 배터리에도 큰 관심을 보이고 있다. 원통형 배터리는 표준화된 규격을 갖추고 있어 파우치형, 각형 대비 많은 양을 빠르게 생산할 수 있는 장점이 있다.

원통형은 가장 역사가 오래된 배터리 폼팩터다. △삼성SDI △LG에너지솔루션 △파나소닉 등이 만들어왔다. 전 세계에서 사용되는 원통형 배터리는 18650(지름 18㎜·길이 65㎜)과 21700(지름 21㎜·길이 70㎜) 두 종류였는데, 테슬라가 최초로 4680(지름 46㎜·길이 80mm) 양산에 나서면서 에너지 효율을 획기적으로 끌어올린 차세대 배터리로 주목받고 있다.

테슬라의 원통형 배터리 4680은 기존 18650 배터리보다 에너지 밀도가 5배가량 높고, 제조 비용도 낮다는 장점이 있다. LG에너지솔루션도 원통형 배터리에 승부를 건 모습이다. 향후 원통형 배터리 시장의 성장성에 주목해 연구개발(R&D) 투자를 확대한다는 계획이다.

시장 수요도 증가할 전망이다. SNE리서치에 따르면 4680 배터리 수요는 올해 10GWh에서 오는 2025년 155GWh, 2030년에는 650GWh까지 늘어날 것으로 보인다.

최승돈 LG에너지솔루션 자동차전지개발센터장(전무)은 SNE리서치가 개최한 'KABC 2023'에서 "46사이즈 배터리는 (LG에너지솔루션이) 최초로 양산할 수 있을 것으로 보고 있다"며 "오창 마더팩토리를 통해 시생산을 많이 하고 있다"고 밝혔다.