"니켈↑ 코발트↓" 배터리 업계, NCMA 배터리 개발 박차

비용 절감 통한 배터리 사업 경쟁력 강화와 주행 거리 늘어

국내 배터리 업체들과 글로벌 완성차 업체들이 코발트 함량을 줄인 배터리 개발에 적극 나서고 있다. ⓒ LG화학

[프라임경제] 국내 배터리 업체들과 글로벌 완성차 업체들이 앞 다퉈 일명 '하얀석유'로 불리는 코발트 함량을 줄인 배터리 개발 및 양산을 위한 준비 작업에 박차를 가하고 있다. 

15일 업계에 따르면, 포스코케미칼(003670)은 차세대 전기차 배터리 핵심소재인 NCMA 양극재 개발을 완료하고 상업생산에 들어갈 예정이다. 

전기차에 탑재되는 리튬이온 배터리는 주로 니켈·코발트·망간(NCM)을 원재료로 한 양극재를 사용한다. 이 가운데 희소성이 높아 고가이며 수급에 어려움이 있는 코발트의 비중을 낮춘 양극재 개발에 적극 나서고 있는 것. 

포스코케미칼이 최근 개발을 완료한 니켈·코발트·망간·알루미늄(이하 NCMA) 양극재란 니켈 비중을 85~90%까지 높이고, 코발트 비중을 10% 미만으로 낮추는 대신 안정성을 높이기 위해 알루미늄(AI)을 추가한 양극 소재이다.  

즉, NCMA 양극재는 니켈 비중을 높임으로써 발생될 불안정성을 억제하는 코발트 비중을 낮추는 대신 알루미늄과 망간 비중을 높여 안정성을 확보함과 동시에 출력을 높이고 가격을 낮출 수 있다는 강점을 지니고 있다.

이에 국내 배터리 업체인 LG화학(051910)과 SK이노베이션(096770) 역시 코발트 비중을 낮춘 NCMA 양극재를 활용한 배터리·NCMA 양극재 개발 및 생산을 위해 적극 나서고 있다. 

실제 LG화학은 2022년형 GM 전기차 볼트EV에 '얼티움' 배터리를 탑재할 계획이다. 얼티움은 니켈 비중을 80~90%까지 높이고 코발트 비중은 10% 미만으로 낮춘 배터리다. 

이처럼 배터리 업계가 앞 다퉈 코발트 비중을 낮춘 배터리 개발 및 생산에 나선 배경에는 코발트 공급 문제가 지목되고 있다.

업계에 따르면, 코발트는 전기차 시장 개화에 맞춰 수요가 급증하고 있지만 희소성으로 인해 높은 가격을 형성하고 있으며 세계 매장량이 한정적이라서 미래에는 공급 부족 현상으로 이어질 수 있다는 우려가 적지 않다.  

이러한 불확실성을 극복하기 위해 코발트 비중을 낮추고 니켈 비중을 높이면 비용 절감을 통한 배터리 사업 경쟁력 강화와 더불어 전기차 주행 거리는 늘어나는 등 일석이조 효과를 거둘 수 있는 것이다. 니켈 비중이 80% 이상이 되면 기존 배터리 대비 주행거리가 200km 늘어나는 것으로 알려졌다. 

한편, 미국 전기차 업체 테슬라는 최근 전기차 배터리의 핵심 원료 중 하나인 코발트를 제거한 '코발트 제로' 배터리를 생산할 계획이라고 밝혔다. 하지만 업계에서는 코발트 제로 배터리 개발과 상용화까지는 많은 시간이 필요하다고 입을 모은다.