- 中·日 의존도 높아 자체 개발 필수적

[디지털데일리 김도현 기자] 전기차 시대를 맞아 배터리 업계가 상승세다. 우리나라는 배터리 3사를 중심으로 급성장 중이지만 소재 분야에서 중국과 일본 의존도가 높은 점은 아쉬운 부분이다. 두 나라는 배터리 경쟁국이다. 이에 국내에서는 핵심 소재인 양극재 이어 음극재 자체 공급을 위한 움직임이 이뤄지고 있다.

9일 시장조사업체 SNE리서치에 따르면 오는 2025년 음극재 시장규모는 136만톤으로 예상된다. 지난해(28만톤) 대비 3~4배 늘어난 수준이다.

음극재는 배터리의 수명을 좌우하는 핵심 소재다. 구체적으로는 양극재에서 발생한 리튬이온을 받아 저장하는 역할을 한다. 음극재는 원료에 따라 크게 흑연계와 실리콘계로 나뉘며 흑연계는 다시 천연흑연과 인조흑연으로 구분된다.

음극재 분야는 중국 BTR·샨샨, 일본 히타치·신에츠 등이 장악하고 있다. 배터리 시장 1위를 다투는 CATL과 파나소닉이 자국 업체로부터 납품받는 것과 국내 업체가 대비되는 지점이다. 업계에서는 수요 급증으로 소재 부족현상이 우려되는 상황에서 음극재 내재화가 필요하다고 지적한다.

한국에서는 포스코케미칼 정도가 규모 있는 생산체제를 갖췄지만 LG에너지솔루션·삼성SDI·SK이노베이션 등에 공급하기는 턱없이 부족하다.포스코케미칼은 생산능력 확대를 통해 국내 고객사 수요에 대응할 방침이다. 2023년까지 연산 10만5000톤이 목표다.

이 회사는 천연흑연 음극재 위주인데 최근 대세로 떠오른 인조흑연 음극재도 국산화할 계획이다. 인조흑연은 천연흑연보다 결정구조가 안정적이어서 배터리 수명을 늘릴 수 있는 것으로 알려졌다.

대주전자재료와 한솔케미칼도 시장에 뛰어든 상태다. 이들 업체는 테슬라 등이 주목하는 실리콘 음극재를 공략한다. 실리콘계는 흑연계보다 에너지밀도 4배 정도 높아 차세대 제품으로 주목받고 있다. 다만 기술력이 아직 일정 수준에 도달하지 못해 활용도가 낮은 편이다. 현재는 흑연계와 혼합해서 사용되고 있다.

선두주자는 대주전자재료다. 세계 최초로 상용화해 LG에너지솔루션 등에 납품 중이다. 기술적 문제로 대량 공급은 못 하고 있다. 한솔케미칼은 삼성SDI와 협업을 통해 실리콘 음극재를 개발하고 있다. 두 회사가 양산체제를 구축할 경우 음극재 국산 비중을 높여줄 것으로 기대된다.

선양국 한양대 에너지공학과 교수도 음극재 국산화를 위해 연구 중이다. 선 교수는 배터리 소재 분야 세계적 권위자로 꼽힌다. 이미 양극재 기술력을 다수 국내 업체에 이전하기도 했다.

<김도현 기자>dobest@ddaily.co.kr