[딜사이트 박휴선 기자] 포스코홀딩스가 가격을 낮추고 안정성을 높이는 방향으로 양극재를 개발하고 있다고 밝혔다. 전기차 판매량이 급성장 하게 되는 2025년 보조금 지급이 중단되는데 이때 전기차를 무리 없이 만들어 판매하려면 원가절감은 필수라는 설명이다.

15일 남상철 포스코홀딩스 센터장은 서울 한국과학기술회관에서 열린 'KABC 2023' 연사로 참여해 "리튬이온배터리의 40%를 차지하는 양극재 가격을 낮추기 위해 가능하면 코발트를 줄이는 방향으로 개발을 하고 있다"고 말했다.

남 센터장은 "사실 지금은 보조금 덕분에 소비자들이 차를 사는데 부담이 많이 줄어든 상황"이라며 "2025년 보조금 지급이 중단되면 이때부터는 소비자들이 전기차를 구매하는 것에 상당한 경제적 부담을 느낄 것"이라고 예상했다.

이어 "하이니켈 배터리도 계속 개발하긴 하겠지만 미드니켈과 로우니켈 양극재도 개발하고 있다"며 "전기차 산업 초기에 전기차가 가지고 있는 가장 큰 장점을 부각하기 위해 하이니켈 배터리로 어필했지만 이제는 일반 소비자가 쉽게 구입할 수 있어야 한다"고 설명했다.

포스코홀딩스는 양극재 개발 방향으로 크게 3가지를 제시했다. ▲하이니켈 니켈·코발트·망간(NCM) ▲미드니켈 ▲로우니켈 & 코발트 프리다. 통상적으로 하이니켈은 니켈 함량이 80% 이상일 경우, 미드니켈은 40~60%일 경우를 말한다.

프리미엄 등급으로 분류하는 하이니켈 배터리는 용량이 높아 주행거리가 늘고 에너지 밀도가 향상된다는 장점을 갖고 있으나 수명 안정성과 열적 안정성에 취약하다는 단점도 가지고 있다. 높은 용량을 발현하면서 생기는 미세 균열 때문이다.

이러한 점을 보완하고 가격 경쟁력을 높이기 위한 방안으로 미드니켈 배터리를 대안으로 제시한다. 미드니켈 배터리는 열 안정성과 원가경쟁력을 확보했지만 용량이 낮아진다는 단점이 있다. 이를 보완하기 위해 전압을 높이는데 이 과정에서 발생하는 여러 문제들을 아직까지 완전히 해결하지 못했다. 

로우니켈과 탈코발트화도 안정적인 원자재 확보와 가격 낮추기 측면에서 주목받는 대안 중 하나다. 양극재 탈코발트화의 경우 가격 안정화를 기대할 수 있지만 충·방전 과정에서 양극 구조를 안정적으로 유지시키는 코발트 특성을 대체할 기술 개발이 필요한 실정이다.

남 센터장은 "한국이 그동안 NCM 배터리 개발에 집중했다면 중국은 지난 20년간 리튬·인산·철(LFP) 배터리 개발에 몰두해왔다"며 "기술적으로 보면 우리가 죽어도 경쟁이 안 되기 때문에 조금 더 가격경쟁력을 갖추는 프로세스 개발이 굉장히 중요한 시점"이라고 말했다.