LMR·4.5세대 LFP…K배터리 소재업체, 신기술로 中 맹추격

전기차용 리튬·인산철(LFP) 배터리 시장은 ‘중국 천하’다. 삼원계 배터리에 올인한 한국 배터리 3사는 “LFP는 주행거리와 충전 속도 측면에서 한계가 있다”며 평가절하했지만 시장 반응은 달랐다. 중국이 LFP 가격을 더 떨어뜨리고 단점을 하나둘 없애면서 오히려 시장의 주류가 됐다.

LFP만 놓고 보면 후발주자인 한국이 한참 앞에 선 중국을 쫓아가는 형국이다. LFP 배터리의 핵심 소재인 양극재 개발 속도만 봐도 알 수 있다. 후난위넝, 푸린징궁 등 중국 소재사들은 밀도 2.60g/㏄가 넘는 4세대 LFP 양극재 시범 생산에 들어갔다. 4세대 양극재는 3세대(밀도 2.20~2.40g/㏄)보다 에너지 밀도가 15~20% 높다. 에너지 밀도가 높다는 건 똑같은 공간에 더 많은 에너지를 넣을 수 있다는 의미다. 업계에선 4세대 양극재를 쓴 배터리의 주행거리가 550~700㎞로 2020년부터 본격 도입된 3세대(300~450㎞)보다 훨씬 길 것으로 예상한다. 4세대 양극재는 연내 CATL 등 중국 배터리 업체에 들어갈 것으로 알려졌다.

한국 소재 업체들은 아직 전기차용 LFP 양극재는 양산하지 못하지만 새로운 기술로 역전을 노리고 있다. 리튬망간리치(LMR) 양극재 양산을 눈앞에 두고 있는 포스코퓨처엠이 대표적이다. 포스코퓨처엠은 27일 LMR 배터리 양극재 기술 확보에 성공했다고 발표했다. LMR은 LFP 배터리와 가격은 비슷하면서 성능은 더 뛰어난 차세대 배터리다. 포스코퓨처엠은 연내 LMR 양극재 양산 기술을 확보할 계획이다. 회사 관계자는 “LMR은 신규 투자 없이 기존 삼원계(니켈 코발트 망간·NCM) 양극재 생산라인에서 양산할 수 있다”며 “제너럴모터스(GM)의 2028년 LMR 배터리 상업화 일정에 충분히 맞출 수 있다”고 말했다.

엘앤에프는 중국이 개발 중인 4세대 LFP를 넘어 4.5세대 초고밀도 LFP 양극재 생산을 준비하고 있다. 밀도 2.70g/㏄ 이상의 LFP 양극재를 개발해 내년까지 양산 체제를 갖출 계획이다.

김우섭/성상훈 기자 duter@hankyung.com