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테슬라, '리튬 철 배터리' 주목...EV산업 변화 예고

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테슬라, '리튬 철 배터리' 주목...EV산업 변화 예고

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일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)는 보다 저렴한 리튬 철 인산염(LFP) 배터리에 커다란 관심을 보이고 있는 것으로 알려졌다.
일론 머스크가 테슬라 에너지 저장 제품 및 일부 EV에서 저렴한 리튬 철 인산염(LFP) 셀로의 변화에 주목하고 있다. 세상에는 충분한 철분이 있기 때문에 철을 활용하는 배터리에 관심을 보이는 것이다. 머스크의 이런 변화는 EV 산업 전체에 변화를 초래할 수 있다.

머스크 입장은 중국 자동차 산업에서 이미 진행되고 있는 변화를 반영하고 있다. 중국 외부의 배터리 화학 조성물은 주로 니켈 기반, 특히 니켈 망간 코발트(NMC) 및 니켈 코발트 알루미늄(NCA)이다. 이러한 비교적 새로운 화학 조성물은 에너지 밀도가 높기 때문에 자동차 제조사에게 매력적이며, 이는 OEM(완제품 자동차 제조업체)의 배터리 범위 향상에 기여한다.

머스크만 리튬 철 인산염 배터리 체제로 전환을 제안하는 것이 아니다. 짐 팔리 포드의 CEO는 2021년에 일부 상용차가 리튬 철 인산염 배터리를 사용할 것이라고 발표했다. 한편 폭스바겐 CEO 허버트 디스도 회사의 배터리 데이 프레젠테이션에서 리튬 철 인산염이 폭스바겐 EV의 일부로 사용될 것이라고 밝혔다.

리튬 철 인산염 배터리 셀이 매력적인 데는 여러 이유가 있다. 첫째, 코발트와 니켈과 같은 매우 희귀하고 가격 변동성이 높은 원자재에 의존하지 않는다(주로 콩고 민주 공화국에서 조달한 코발트는 비인도적인 채굴 조건으로 인해 채굴 조건 등이 까다롭다). 그리고 리튬 철 인산염 배터리는 훨씬 저렴하게 제조할 수 있다. 이는 EV로의 전환을 원하는 자동차 기업들에게는 좋은 소식이다. EV당 비용을 낮추는 것이 EV 보급의 중요한 열쇠가 되기 때문이다.

머스크는 리튬 철 인산염 배터리가 스포트라이트를 받는데 효과적 역할을 한 것은 사실이지만 실질적 이익을 누릴 곳은 중국이다.

◇중국 리튬 철 인산염 배터리 독점

리서치 회사 벤치마크 광물 인텔리전스에 따르면 리튬 철 인산염 배터리가 생산 되는 곳은 중국뿐이라고 해도 과언이 아니라고 한다.
리튬 철 인산염 배터리 생산에서 중국의 장점 중 일부는 대학과 연구기관의 컨소시엄에 의해 관리되는 주요 특허와 관련이 있다. 컨소시엄은 10년 전 중국 배터리 제조업체와 중국 시장에서만 사용된다는 점을 제공하면서 라이선스 수수료를 징수하지 않기로 합의했다. 따라서 리튬 철 인산염 배터리 시장은 중국이 독점했다.

중국 배터리 제조업체는 리튬 철 인산염 배터리로의 구조적 전환 가능성에서 가장 큰 이점을 누릴 것으로 예상된다. 특히 바이두와 CATL은 이미 중국에서 생산 및 판매되는 테슬라 자동차에 독점적으로 리튬 철 인산염 배터리를 제공 중이다.

폭스바겐 역시 중국 리튬 철 인산염 배터리 제조업체 고션 하이테크의 지분을 가지고 있다.

한 업계 분석가에 따르면 리튬 철 인산염 배터리 특허가 2022년에 만료될 것이며 중국 이외의 배터리 제조업체가 생산의 일부를 철 기반 제품으로 전환하기 시작할 것으로 예상하고 있다.

◇문제는 미국과 유럽시장

LG에너지솔루션이나 SK이노베이션 등 한국 기업과 합작투자를 하고 있는 유럽과 북미의 배터리 공장은 여전히 니켈 기반 화학조성에 주력하고 있다.

리튬 철 인산염 배터리가 시장을 장악하려면 북미 제조 공장이 필요하다. 하지만, 오늘날 미국에서 건설하는 기가팩토리는 니켈 화학 물질을 생산할 계획이며, 중국에서 제조된 리튬 철 인산염 배터리는 수입되지 않을 가능성이 매우 높다.

특허가 만료된 후 몇 년 이내에 북미와 유럽에서 일부 리튬 철 인산염 배터리가 사용될 수 있을지 알 수 없다. 다만, 미국에는 리튬 외에도 다른 두 가지 저렴한 재료가 생산되고 있어 리튬 철 인산염 배터리 생산 가능성은 부정적이지 않다.

테슬라를 비롯해 폭스바겐 등이 더 저렴하고 오래 달릴 수 있는 배터리를 필요로 하기 때문에 북미와 유럽의 리튬 철 인산염 배터리 용량 확대가 불가피해 보인다.


박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com