ESS 열풍에…LFP에 베팅하는 배터리 소재사들

삼원계 배터리 일변도이던 한국에 리튬·인산철(LFP) 생태계가 빠르게 조성되고 있다. 재생에너지와 데이터센터에 반드시 필요한 에너지저장장치(ESS) 시장이 폭발적으로 성장하면서 배터리 3사는 물론 소재사들도 ESS용 LFP 전용 공장 신설에 동참하고 있기 때문이다.

25일 업계에 따르면 포스코퓨처엠은 전날 중국 배터리 소재 회사인 CNGR과 LFP용 양극재 투자 계약을 체결했다. 양사는 경북 포항 영일만4일반산업단지에 LFP 양극재 전용 공장을 짓는다. 내년 착공해 2027년 하반기 양산하는 게 목표다. 생산량은 연 5만t이다. 이 공장에서 생산되는 LFP 양극재는 전량 ESS용으로 공급된다. 국내에서 ESS 전용 양극재 공장이 세워진 건 이번이 처음이다.

LFP 양극재 양산에 가장 먼저 뛰어든 소재사는 엘앤에프다. 2023년부터 대구 3공장에서 LFP 파일럿 라인을 구축했고, 현재는 LFP 양극재 공장을 짓고 있다. 내년 하반기 양산이 목표다. 에코프로비엠도 2028년 양산을 목표로 포항에 신규 설비를 설치하고 있다.

삼원계 양극재가 주전공인 국내 소재사들이 변신하고 있는 것은 ESS 시장이 폭발적으로 성장해서다. 인공지능(AI) 붐으로 전력 수요가 늘어나면서 에너지를 저장한 뒤 필요할 때 꺼내 쓰는 ESS 시장이 빠르게 커지고 있다. 에너지경제연구원은 2023년 44기가와트시(GWh)에 불과하던 글로벌 ESS 설치 규모가 2030년 508GWh로 확대될 것으로 전망했다.

LFP 배터리는 삼원계 배터리에 비해 에너지 밀도가 낮아 전기차 시장에선 성장성에 한계가 있었다. 하지만 ESS 시장에선 저렴한 가격과 긴 수명, 낮은 화재 위험성 등 장점이 부각돼 삼원계보다 LFP가 훨씬 많이 쓰인다.

국내 LFP 배터리와 소재 시장 역시 꾸준히 성장할 전망이다. 정부가 수조원 규모 ESS 입찰에서 국내 생산 또는 국내 소재 비중이 높은 제품에 가점을 주면서 LFP 배터리 공장이 잇따라 지어지고 있기 때문이다. 특히 충남 서산에 연 3GWh 규모 LFP 배터리 공장을 신설하는 SK온은 이 공장을 신제품과 신공정을 개발하는 마더팩토리로 활용하는 방안을 고려하고 있다. 제품과 공정을 개발해 수율(생산품 중 양품 비율)을 안정화한 뒤 이를 해외 공장에 이식하는 전략을 쓴다는 얘기다. 이 과정에서 국내 소부장(소재·부품·장비) 회사와 긴밀히 협업하고 제품도 함께 개발할 계획이다.

LG에너지솔루션은 충북 오창 LFP 배터리 생산라인을 2027년부터 본격 가동할 계획이다.

김우섭 기자 duter@hankyung.com