엘론머스크, 트럭용에 하이니켈 사용 밝혀
LG화학, 모델3 공급으로 기술력 검증…내년 성능개선 배터리 출시

테슬라가 출시 예정인 사이버트럭, 4륜오토바이 ATV, 로드스터, 대형트럭 세미. 사진:엘론머스크 트위터
테슬라가 출시 예정인 사이버트럭, 4륜오토바이 ATV, 로드스터, 대형트럭 세미. 사진:엘론머스크 트위터

테슬라가 출시 예정인 트럭용 전기차에 하이니켈 배터리를 사용할 것이라고 밝힌 가운데 공급사로 LG화학이 유력한 것으로 분석되고 있다.

하이니켈 배터리는 양극재에 니켈 함량이 80% 이상인 것을 말하는데 LG화학은 이 분야에서 세계 최고 기술력을 갖고 있다. 지난 24일 배터리업계에 따르면 세계 전기차 생산·판매 1위인 테슬라가 출시 예정인 트럭용 전기차의 배터리 공급사로 거론되는 후보군은 LG화학, 파나소닉(일본), CATL(중국)이다. 현재 세 업체는 테슬라에 배터리를 공급하고 있다.

LG화학과 CATL은 중국판매용 모델3에 공급하고, 파나소닉은 그 외의 글로벌 판매용에 공급하고 있다.

테슬라의 일론 머스크 CEO는 지난 22일 자신의 트위터를 통해 2022년 배터리 부족사태가 올 수 있고 이에 따라 현재 공급사인 LG화학, 파나소닉, CATL의 공급이 더 늘어날 수밖에 없다고 밝혔다.

지난 23일 배터리데이 행사에서는 배터리의 원가절감 및 주행거리 향상을 위해 하이니켈 배터리를 사용할 것이라고 밝혔다. 특히 하이니켈 배터리가 적용되는 차종은 출시 예정인 ‘사이버트럭’과 대형트럭인 ‘세미’라고 특정했다.

일론 머스크가 트럭용에 하이니켈 배터리를 사용할 것이라고 밝힌 이유는 주행거리에 영향을 주는 에너지밀도가 높은 특성 때문이다.

하이니켈 배터리는 명확한 정의는 없지만 대체로 배터리의 4대 구성요소 중 하나인 양극재에 니켈 함량이 80% 이상인 것을 말한다. 양극재는 배터리의 에너지밀도를 결정하는 가장 중요한 역할을 하는데 니켈이 많이 들어갈수록 밀도는 높아진다. 하지만 안전성이 떨어지는 문제가 있어 니켈 함량을 높이면서도 안전성을 유지하는 것이 기술력이다.

배터리업계는 사실상 LG화학과 파나소닉이 공급사가 될 것으로 예측하고 있다.

LG화학은 이미 중국판매용 모델3에 NCM811(니켈 코발트 망간 비중 8:1:1) 원통형 리튬이온배터리를 공급하고 있어 테슬라로부터 기술력과 안전성을 입증받은 셈이다.

특히 LG화학은 NCM811보다 성능이 더 뛰어나면서도 단가를 낮출 수 있는 NCMA(니켈 코발트 망간 알루미늄) 배터리 개발을 마치고 내년 상용화를 준비 중이다.

NCMA 배터리는 양극재의 니켈 함량이 89~90%에 달하고 비싼 코발트는 5% 이하로 줄인 것이다. 여기에 값싼 알루미늄을 추가해 가격경쟁력까지 높이고 알루미늄 특성상 출력 개선 효과까지 있다.

국내 배터리산업의 선구자로 알려진 선양국 한양대 교수 연구에 따르면 NCMA 배터리는 상용화된 배터리 가운데 수명, 용량, 저항 등 모든 면에서 가장 우수한 성능을 보이고 있다.

파나소닉은 하이니켈 기술력이 LG화학보다 떨어지지만 테슬라의 가장 오래되고 강력한 협력사란 점에서 트럭용에도 공급할 것으로 전망되고 있다.

반면 CATL은 공급사 선정이 힘들 것으로 관측되고 있다. CATL은 지금까지 안전성과 가격경쟁력이 뛰어난 LFP(리튬 철 인산) 배터리를 생산해 왔는데 주행거리 단점을 보완하기 위해 지난해부터 NCM811 배터리를 생산하기 시작했다. 하지만 올해 5월과 8월에 NCM811 배터리가 장착된 전기차에서 3건의 화재가 발생하면서 아직 완벽한 기술력을 갖추지 못한 게 아니냐는 우려를 받고 있다.

CATL은 이를 의식한 듯 테슬라 배터리데이가 끝나자마자 발표를 통해 “테슬라가 언급한 배터리의 높은 에너지밀도, 장수명, 원가절감, 하이니켈 등은 모두 업계의 공동 목표이자 핵심 요인”이라며 “CATL은 이 분야에 대해 연구개발 중이고 투자 계획도 있다. 배터리데이는 테슬라와 CATL의 강한 신뢰를 보여주고 있다”고 밝혔다.

배터리업계 관계자는 LG화학의 테슬라 트럭용 배터리 수주 가능성과 관련해 “모든 가능성은 열려 있다”고 말했다.

LG화학은 미국 미시간주에 배터리셀 생산공장이 있으며, 오하이오주에 GM과 합작으로 30GWh 규모의 생산공장을 건설 중이다. 올해 말까지 총 100GWh 생산 규모를 갖추고, 2023년까지 총 200GWh 생산 규모를 갖출 계획이다.

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