LFP 배터리

전기차 업체들은 LFP 배터리로 전환ing

세계 1위 전기차 업체인 테슬라가 주력 차량인 '스탠다드' 모델의 배터리를 삼원계에서 LFP로 교체하는 것으로 결정하면서 전기차 배터리 시장이 요동치고 있습니다. 가격 경쟁력을 갖추기 위해 폭스바겐, 포드 등도 가격이 저렴한 LFP 배터리*로 눈을 돌리고 있는데요. 이에 따라 CATL, BYD 등 중국 업체가 주도하는 LFP 배터리 시장에서 LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온(SK이노베이션에서 분사된 배터리 신설법인) 등 한국 업체들이 치열한 점유율 경쟁을 벌이게 되었습니다.

LFP 배터리란 리튬인산철(LiFePO4) 배터리의 약자로 리튬, 철, 인산을 양극재로 활용하는 배터리를 뜻합니다.

LFP 배터리에 주목하는 이유가 무엇일까?

LFP 배터리는 저렴한 대신 주행 거리가 짧다는 단점이 있어 그동안 국내 배터리 업체들은 NCM(니켈·코발트·망간) 등 삼원계* 리튬이온 배터리에 치중하였습니다. 이에 삼원계 배터리 시장은 한국 업체들이 절대 우위를 차지하고 있어 CATL, BYD 등 중국 업체들은 LFP 배터리에 치중했습니다. 실제로 LFP 배터리의 90% 이상은 중국 기업이 주도하고 있죠. 그러나 최근 들어 광물 원자재 가격 급등세와 안전 이슈가 맞물리면서 LFP 배터리가 더욱 주목받기 시작했습니다.

삼원계 배터리란 양극재가 세 종류의 금속으로 구성된 배터리로, 양극재가 니켈, 코발트, 망간으로 구성된 NCM 배터리와 망간 대신 알루미늄을 활용한 NCA 배터리 등이 있습니다.  

삼원계 리튬이온 배터리는 에너지 밀도가 높아 주행 거리가 길고 부피가 작은 장점을 가지고 있습니다. 다만, 삼원계 배터리는 가격이 상대적으로 높은 단점이 있는데요. 철과 인산으로 구성된 LFP 배터리는 삼원계에 비해 주행 거리는 짧지만 가격이 저렴하죠. 특히, 최근 원자재 가격 급등으로 리튬이온 배터리 핵심 소재인 코발트 가격이 많이 올라서 전기차 업체들은 인산철로 대체할 수 있는 LFP 배터리에 주목하고 있습니다.

또, LFP는 화재 발생 가능성이 낮아 삼원계보다 안전하다는 인식이 있습니다. 전기차는 내연차에 비해 화재 빈도수는 매우 낮지만, 전기차 시장은 주목받는 신생 시장이기에 화재는 전기차 보급과 제품 신뢰성에 악영향을 끼칠 수 있죠. LFP 배터리 전기차에서도 일부 화재 사고가 보고되고 있긴 하지만, 최근 몇 년간 화재가 발생한 전기차의 배터리가 대다수 삼원계 계열이었습니다.

 

중저가형 LFP와 고가형 삼원계로 양분화되는 배터리 시장

세계적으로 LFP 배터리의 수요가 크게 늘자 국내 업체들도 LFP 배터리와 LFP 배터리의 핵심 소재인 양극재 생산을 추진 중입니다. 그동안 삼원계 배터리에 매진했다면 이제 투트랙으로 삼원계와 LFP를 모두 생산하는 전략을 택한다는 계획입니다. SK온은 LFP 배터리 개발을 고려하고 있고, 포스코케미칼도 LFP 양극재 사업화를 적극 검토하고 있죠. 다만, LFP는 소재 자체의 한계로 삼원계 배터리의 에너지 밀도에 도달할 수 없기에 향후 가장 고성장하는 배터리는 삼원계가 될 가능성이 높습니다.

그래서 테슬라는 LFP는 저가 전기차에, 삼원계는 중·고가 고성능 전기차에 활용할 것이라고 밝히기도 했죠. 이에 따라 삼성SDI와 LG에너지솔루션는 LFP 배터리를 생산하는 것보다 새로운 배터리를 개발하여 가격을 낮추고 주행거리를 늘리는 데 집중하고자 합니다. 단기적으로는 LFP 배터리 수요가 늘겠지만, 중장기적으로는 전기차 배터리 시장이 보급형 LFP 배터리와 고사양 삼원계 배터리로 양분되면서 국내 업체가 주도하는 삼원계 배터리의 경쟁력이 더욱 강화될 것으로 예상됩니다.

※ 완성차 업체들의 LFP 배터리 전환이 확대되며 국내 업체들이 LFP 시장에 뛰어들고 있지만, 부분적인 수준에 그칠 가능성이 큽니다. 국내 업체들은 LFP와 경쟁이 가능한 새로운 배터리를 개발하거나 삼원계 배터리의 경쟁력을 더욱 높이는 방향에 더 집중할 전망입니다.