1. 배터리 시장을 양분하는 삼원계와 LFP의 주요 특징과 차이
우리는 앞에서 양극재에 대한 포스팅을 통해 리튬, 코발트, 산화물을 중심으로 두 가지 금속을 더해 만든 양극제를 사용하는 배터리를 삼원계 배터리라는 것을 파악했습니다. 니켈과 망간을 더하면 NCM배터리 니켈과 알루미늄을 더하면 NCA 배터리로 구분하게 되며, 이러한 삼원계 배터리는 기본적으로 에너지 밀도와 출력이 높다는 특징이 있다는 것도 알게 되었습니다. 특히, 삼원계 배터리가 에너지 밀도와 출력이 높다는 것은 대표적으로 LFP 배터리와 비교했다고 이해하는 것이 좋겠습니다. 왜냐하면, 현재 삼원계 배터리와 함께 전기차용 배터리 시장을 양분하고 있는 것이 LFP배터리며, 삼원계 배터리의 리튬 코발트 산화물에서 코발트 대신 인산철이 들어간 배터리인 것입니다. LFP배터리는 삼원계 배터리의 장점과 반대로 에너지 밀도와 출력이 상대적으로 낮은 반면, 코발트, 니켈, 망간, 알루미늄이 인산철로 대체되었기 때문에 수급에 대한 부담이 적습니다. 수급이 용이한 광물들로 이루어졌기 때문에, 가격 역시 저렴한 장점을 갖고 있습니다. 기본적으로 배터리 원가에서 소재가 차지하는 비중이 가장 크고 소재 중에서도 압도적으로 많은 비중을 차지하는 것이 양극재입니다. 그런데 이 두 삼원계와 LFP양극재 타입 간에는 거의 2배가량의 가격 차이가 나기 때문에, LFP배터리는 고출력과 고밀도가 꼭 필요하지는 않지만, 가격 경쟁력이 핵심인 중저가 시장에 적합한 애플리케이션에 많이 사용됩니다. 특별히, 전기차의 대중화의 가장 큰 장애물 중의 하나인 가격을 낮추는 데에는 LFP배터리의 성능을 개선하여 채택하는 경향이 더욱 강해지고 있습니다.
2. LFP배터리의 급격한 시장 확대의 배경인 중국의 정책과 기술 혁신
전기차의 대중화는 중국이라는 단일 국가 기준 세계 최대 규모의 전기차 시장의 특성과도 부합함에 따라, CATL과 BYD 등 글로벌 탑티어 배터리 제조사들이 중국에서 탄생하게 된 배경이라 해도 과언이 아닙니다. 물론, 이 두 업체 이외에 대부분의 중국 배터리 제조사들은 LFP 뿐만 아니라, 삼원계 배터리도 상당히 많이 그리고 잘 제고하고 있기 때문에, 중국 내수 시장은 물론, 세계 전기차 배터리 시장 점유율을 지속적으로 높여가고 있습니다. 사실, 현재 중국의 상위 6개 배터리 기업 중 세 기업은 오히려 삼원계를 메인으로 생산하고 있으며, 이는 정부의 압도적인 지원을 통한 거대한 내수시장과 이를 바탕으로 이미 글로벌 공급망 전반에 확고한 위치를 만들어 놓은 중국, 그리고 에너지밀도, 충전 속도 등 전기차용 배터리의 단점을 순차적으로 해결하고, 이제는 가격까지 대중화하는 중국 기업들의 기술 혁신은 가히 위협적이라 할 수 있겠습니다. 이미 LFP배터리는 저가의 보급형 배터리라는 인식을 넘어사고 있으며, 이는 에너지 밀도와 출력 특성을 개선하는 배터리 소재의 혁신뿐만 아니라. 셀투팩 및 블레이드 배터리 등과 같은 창의적인 제조 기술 혁신이 병행되고 있기에 가능해졌습니다. 이에 글로벌 주요 배터리 시장 점유율을 차지하고 있는 한국의 배터리 제조사들도 기존의 삼원계 배터리에서 LFP배터리를 개발 생산하겠다는 발표와 공장 설립을 서두르고 있으나, 이미 압도적인 LFP배터리의 시장 지배력을 확보하고 있는 중국을 넘어서는 것은 쉽지 않아 보인다는 것이 중론입니다. 물론, 이미 원가 경쟁력으로는 거대한 중국 시장을 이길 수 없기에, 차세대 배터리 기술에 집중하는 전략이 더 주효할 것이라는 의견도 많이 있어, 한국의 배터리 기업들은 코발트 프리 배터리, 전고체 배터리, 리튬황 배터리 등 다양한 다음 세대 제품들을 선보이고 있으나, 아직 양산의 시점은 아니기에, LFP배터리의 성장은 위협적일 수밖에 없는 상황입니다.
3. 전기차 대중화의 핵심인 LFP배터리와 시장의 변수인 IRA
물론, 삼원계 배터리 역시 진화하고 있으며 그 속도는 LFP배터리를 넘어서고 있지만, 스마트폰 산업의 진화 발전을 비교해 보면, LFP배터리를 통한 대중화가 얼마나 중요한지 생각해 보게 됩니다. 2천 년 초반 당시 1백만 원에 육박하던 높은 가격에 얼리 어댑터를 비롯한 소수의 소비자들만이 새로운 기기를 구매할 수 있었으나, 대중적인 가격의 보급형 모델들이 출시되며, 모바일 퍼스트 시대가 도래하게 되었습니다. 즉, 아무리 고성능의 제품이 나온다 하더라도, 시장 지배력이 없다면 산업 성장은 물론 기업들의 발전도 불가하다 할 수 있겠습니다. 이제 전기차 기업들은 중저가의 엔트리급 모델을 출시하며, 본격적인 점유율 확보에 나섰고 테슬라도 3만 달러대의 모델을 준비하고 있음에 따라 시장에 LFP배터리의 채택 트렌드도 더욱 거세지고 있습니다. 이미 LFP배터리를 채용하고 있는 테슬라와 GM, 현대기아차에 이어 독일 주요 자동차 기업과, 도요타, 리비안, 그리고 포드까지 LFP배터리 채택 계획을 밝힌 상황입니다. 한편, 이와 같은 중국의 독주에 한 가지 변수가 생겼는데, 그것은 바로 미국의 IRA입니다. 나중에 IRA에 대한 포스팅을 할 기회가 있겠지만, 우리는 현재 IRA로 인해 배터리 원료 등에 대해 중국산을 대체할 수 있는 공급망을 확보해야 하는 과제가 있습니다. 한편으로 한국과 중국 배터리 업체들이 경쟁하고 있는 상황에서 IRA는 한국 배터리 업체들에게 유리한 여건을 주는 측면은 분명히 있습니다만, 이미 중국의 높은 시장지배력을 단기간에 확보하는 것은 지켜봐야 할 과제들이 앞서 존재합니다. 가장 대표적인 것이 최근 둔화되고 있는 전기차 판매인데, 나중에 이에 대한 이야기도 다뤄보도록 하겠습니다.