중국 배터리 기업들의 공세가 거세다. 한국 배터리 기업들의 세계 전기차 점유율이 떨어지거나 유지될 때 중국 배터리 기업들은 상승세를 지속했다. 여기에 CATL의 국내 시장 공략에 일각에서는 'K-배터리의 위기'라는 말까지 나오고 있는 상태다. 하지만 업계에서는 "생산시설 확충과 차세대 기술개발로 초격차 만들 것"이라는 포부로 'K-배터리'의 도약을 차분히 준비해 나가는 모습이다.

◆점유율은 중국, 기술력은 한국…"노리는 타깃 달라"

최근 에너지전문 시장조사업체 SNE리서치의 조사 결과에 'K-배터리'를 향해 우려의 시선이 몰렸다. SNE리서치는 올해 1~5월 전 세계 전기차(BEV, PHEV, HEV) 탑재 배터리 사용량에서 국내 3사 시장 점유율이 9% 하락했다고 발표했다.

중국 전기차 시장의 강세로 중국 배터리 생산업체인 CATL, BYD, 신왕다(Sunwoda) 등이 중국 점유율 증가에 힘을 실었다. BYD는 210.5%, CALB는 154.3%, CATL은 112.1% 성장이라는 무서운 시장 점유 기세를 보여줬다. 중국 내수에 힘입은 점유율 증가이지만 세자릿수 고성장에는 눈길이 갈 수밖에 없는 상황이다.

중국 배터리 기업들이 이러한 성장률을 보여줄 때 LG에너지솔루션과 삼성SDI의 성장률은 상대적으로 낮게 느껴진다. LG에너지솔루션은 전년 동기 대비 7.9% 올라 22.6GWh로 2위를 유지했다. 삼성SDI는 32.5% 상승한 6.9GWh를 기록했다. 삼성SDI는 BMW i3와 i4 피아트 500 등의 판매 증가가 주로 작용했다.

그나마 SK온이 성장률 면에서는 사용량(10.8GWh)을 기록해 전년 대비 2.3배 급증하면서 5위를 기록했다. SK온은 현대 아이오닉5와 기아 EV6, 니로 등의 판매 증가가 고성장세를 견인했다.

국내 3사의 사용량이 9.5GWh 늘어날 때 CATL과 BYD 2개의 중국 기업 사용량만 따져도 41.1GWh 늘었고, 전기차 시장의 성장도 중국에서 크게 일어나 배터리 점유율도 함께 올라가는 상황이라고 볼 수 있다. 지난해 전 세계에서 판매된 전기차는 660만여 대로, 전년 대비 2배 이상 성장했고 이 중 절반가량은 중국에서 판매될 정도로 중국의 전기차 시장 성장세는 빠르다.

하지만 국내 배터리 업계의 반응은 중국 기업의 국내 진출 소식 등으로 점유율 하락 가능성에 대비하면서도, "우리의 전략은 초격차"라는 입장을 공고히 하는 모습이다. 중국이 주력하는 '리튬인산철'(LFP)이 노리는 시장과 한국이 우위를 점하고 있는 '삼원계'(NCM, 니켈·코발트·망간) 양극재를 찾는 시장이 다르다는 입장이다.

◆"차이는 '기술'에서 나온다"…K-배터리 투자 집중

세계적으로 전기차 수요가 높아지면서 완성차 업체들의 고민은 '배터리 수급'에 맞춰져 있다. 결국 LFP배터리는 니켈, 코발트, 망간처럼 비싼 금속을 쓰지 않고 저렴한 인산, 철을 사용해 삼원계 배터리보다 가격도 20~30%보다 싸 완성차 업체들이 많이 찾는 구조가 형성되는 추세다. 실제로 2019년 22.5%에 머물렀던 LFP의 글로벌 비중은 최근 1분기 조사에 의하면 41.4%까지 확대됐다.

국내 배터리 업계 관계자는 "실제로 LFP가 삼원계보다 2배 정도 저렴하지만 전기차 성능을 고려하는 소비자라면 LFP 배터리를 탑재한 차량을 고르지 않을 것"이라고 말했다. 배터리에서 코발트·니켈 등은 에너지 출력을 높여주는데 주행 거리를 고려하는 차주라면 이 부분을 간과할 수 없다는 뜻이다. LFP는 삼원계보다 주행거리가 짧다는 점이 단점으로 꼽히고 있다.

국내 배터리 3사는 니켈함량을 최소 85%까지 확대해 에너지밀도가 높은 배터리를 양산 중이다. LG에너지솔루션은 니켈 함량 85~90%인 '4원계(NCMA)'를, SK온은 90% 이상인 'NCM9'를, 삼성SDI는 88%인 '젠5'를 생산해 시장에 공급하고 있다. 이들은 향후 성능이 고도화할 전기차 업계에서 중국과의 격차까지 벌이겠다는 포부를 내놨다.

중국의 CATL이 최근 1회 충전에 약 1000km를 주행하는 'CTP 3.0 기린(Qilin)' 삼원계 하이니켈 배터리를 공개하고 내년 출시 계획을 알렸지만, 아직은 안전성 면에서 시장의 신뢰를 확보하는 것이 큰 숙제로 남아있는 상태다. CATL의 배터리는 화재와 기술력 문제를 일으킨 이력이 있다. CATL의 NCM811(니켈 80%·코발트 10%·망간 10%) 배터리가 장착된 푸조 전기차가 지난해 9월 충전 중 배터리 팩에 불이 붙어 화재로 이어졌기 때문이다.

국내 배터리 3사는 공격적인 R&D 투자를 이어가고 있다. 중국 배터리 업체들이 생산하는 LFP가 쉽게 구현하지 못할 에너지 밀도 향상과 초급속 충전 기술로 프리미엄 전기차 시장을 장악하겠다는 전략이다.

LG에너지솔루션은 이미 지난 10여 년 동안 2조원 이상을 R&D에 투자하며 매년 매출액의 5~6%를 R&D에 투입하고 있는 '배터리 강자'의 면모를 유지하고 있다. LG에너지솔루션은 국내외 대학은 물론 기관까지 손을 뻗어 공동 연구센터를 설립해 차세대 배터리 원천 기술 확보에 사활을 거는 중이다. LG에너지솔루션은 차세대 양극재와 실리콘 음극재 기술 연구를 위해 최근 독일 뮌스터 대학 내 배터리 연구센터인 MEET, 독일 국가연구기관 헬름홀츠 연구소 뮌스터 지부와 함께 FRL(Frontier Research Lab)을 설립하기도 했다.

SK온은 전고체 배터리 개발에 집중하는 모습이다. 전고체 배터리는 현재 배터리에 적용되는 액체 형태 전해질을 고체로 바꾼 배터리로, 배터리 용량은 늘리면서 무게·부피·화재 위험을 현저히 줄일 수 있다고 알려져 '꿈의 배터리'로 불리고 있다. SK온은 일너 전고체 배터리 개발을 위해 지난해 10월 전고체 배터리 선도기업으로 꼽히는 미국의 솔리드파워에 3천만달러(약 376억원)을 투자하고 전고체 배터리 공동 양산하기로 했으며, 미국 조지아 공대 이승우 교수 연구팀과 차세대 전고체 배터리 협력하기로 했다.

삼성SDI도 전고체 배터리 개발에 힘쓰는 중이다. 삼성SDI는 지난 3월 경기도 수원시 SDI연구소 내에 6500㎡(2000평) 규모로, 전고체 전지 파일럿 라인(S라인)을 착공하고 내년부터 시제품을 제조에 들어간다고 발표했다. 2025년 전고체 배터리 시제품을 선보이고, 2027년 상용화가 목표다. 삼성SDI는 삼성전자 종합기술원의 특허 기술을 토대로 리튬 메탈 소재 자체 개발과 무음극 제조 방식을 적용한 전고체 전지를 핵심 라인업에 넣겠다는 방침이다.