국산 양극재 LFP 배터리… 이르면 연말께 나온다

국산 양극재를 사용한 LFP 배터리가 이르면 2025년 연말 출시될 전망입니다. 전기차 시장에서 가성비와 안정성으로 주목받는 리튬인산철(LFP) 배터리의 국산화는 어떤 의미를 가지며, 현재 어디까지 와 있는지 살펴봅니다.

리튬인산철(LFP) 배터리는 리튬이온 배터리의 한 종류로, 양극재에 리튬(Li), 철(Fe), 인산(PO4)을 사용합니다. 기존 삼원계 배터리(NCM, NCA 등)가 니켈, 코발트, 망간과 같은 고가의 금속을 활용하는 것과 달리, LFP 배터리는 비교적 저렴한 철과 인산을 기반으로 제작됩니다. 이러한 특징 덕분에 제조 비용이 낮아지고, 경제성이 뛰어나다는 평가를 받습니다. 또한, LFP 배터리는 올리빈 구조라는 안정적인 화학 구조를 가져 열적 안정성이 높아 화재 위험이 적습니다. 이는 전기차뿐만 아니라 에너지 저장 시스템(ESS)에서도 활용도가 높아지는 이유 중 하나입니다.

다만, LFP 배터리는 에너지 밀도가 삼원계 배터리에 비해 낮아 주행 거리가 짧다는 단점이 있었습니다. 하지만 최근 기술 발전으로 이差距가 점차 줄어들고 있으며, 저렴한 가격과 안전성을 앞세워 시장에서 입지를 넓히고 있습니다. 글로벌 시장에서 LFP 배터리의 점유율은 2020년 16%에서 2023년 약 35%까지 상승하며 그 인기를 실감케 합니다.

그동안 LFP 배터리 시장은 중국 기업들이 주도해 왔습니다. CATL, BYD와 같은 중국 업체들은 저렴한 원자재와 대량 생산 능력을 바탕으로 세계 시장을 장악했습니다. 반면, 국내 배터리 업계는 고성능 삼원계 배터리에 집중하며 LFP 배터리를 상대적으로 소홀히 다뤄왔습니다. 그러나 전기차 대중화와 원자재 가격 상승으로 상황이 변했습니다. 니켈과 코발트 가격이 급등하면서 LFP 배터리의 경제성이 다시 부각되었고, 이에 따라 국내 기업들도 국산화에 나서게 되었습니다.

정부도 이러한 흐름을 지원하고 있습니다. 산업통상자원부는 2023년부터 2026년까지 233억 원을 투입해 고성능 LFP 배터리 개발 프로젝트를 진행 중입니다. 이 프로젝트는 양극 소재 국산화와 세계 최고 수준의 에너지 밀도를 목표로 하며, 삼성SDI, 에코프로비엠 등 주요 기업이 참여하고 있습니다. 이러한 노력은 중국산 배터리에 대한 의존도를 줄이고, 국내 기술 경쟁력을 높이려는 전략의 일환입니다.

국내 주요 배터리 및 소재 기업들은 이미 LFP 배터리 개발에 속도를 내고 있습니다. 현대차그룹은 중저가 전기차를 타겟으로 2025년까지 국산 LFP 배터리 탑재를 계획하고 있습니다. 이를 위해 국내 중견기업들과 협력해 고안정성 LFP 배터리를 개발 중이며, 배터리 셀 용량을 60Ah 이상으로 끌어올리는 것을 목표로 합니다. 이는 중국산 LFP 배터리와의 경쟁에서 우위를 점하려는 의도로 보입니다.

LG에너지솔루션도 LFP 배터리 시장에 뛰어들었습니다. 2026년 양산을 목표로 미국 애리조나에 ESS 전용 공장을 건설 중이며, 이후 전기차용 LFP 배터리 개발로 확장할 계획입니다. 또한, 2023년 11월부터 유럽 시장에 LFP 기반 가정용 ESS를 출시하며 기술력을 입증했습니다. SK온 역시 2023년 인터배터리 전시회에서 자동차용 LFP 배터리 시제품을 공개하며 시장 진입을 준비하고 있습니다.

양극재 업계에서도 움직임이 활발합니다. 에코프로비엠은 2025년부터 LFP 양극재 양산을 시작하며, 연내 파일럿 라인 완공을 목표로 하고 있습니다. 포스코퓨처엠은 2030년까지 LFP 양극재 15만 톤 생산을 계획하며, 2024년까지 2만 톤을 우선 생산합니다. 엘앤에프는 2024년 말 양산을 목표로 고객사와 협의 중이며, 대구에 연간 16만 톤 규모의 생산 시설을 설립할 예정입니다.

LFP 배터리의 국산화는 여러 장점을 가져오지만, 해결해야 할 과제도 존재합니다. 가장 큰 도전은 에너지 밀도 향상입니다. 현재 LFP 배터리의 에너지 밀도는 약 160Wh/kg 수준인데, 이를 200Wh/kg까지 높이기 위해 두꺼운 양극 전극과 최적화된 전해질 개발이 필요합니다. 이를 통해 리튬 이온의 이동성을 높이고, 전기차 주행 거리를 늘릴 수 있습니다.

또한, 중국 기업들과의 가격 경쟁도 중요한 요소입니다. 중국은 이미 LFP 배터리 시장에서 규모의 경제를 실현하며 저렴한 가격을 유지하고 있습니다. 국내 기업들이 이에 맞서려면 기술적 우위와 함께 비용 효율성을 확보해야 합니다. 다행히 국내 업체들은 하이니켈 양극재 개발 경험을 바탕으로 LFP 양극재 개발에 큰 어려움이 없을 것으로 평가됩니다.

전망은 밝습니다. 시장조사 기관에 따르면, LFP 배터리의 글로벌 점유율은 2026년 47%까지 확대될 가능성이 있습니다. 이는 전기차 가격 하락과 안전성에 대한 수요 증가가 맞물린 결과입니다. 국내 기업들이 이 기회를 활용한다면, 중국 의존도를 낮추고 글로벌 시장에서 경쟁력을 강화할 수 있을 것입니다.

국산 양극재를 활용한 LFP 배터리의 연말 출시는 단순한 제품 출시 이상의 의미를 가집니다. 이는 국내 배터리 산업이 고성능 중심에서 가성비와 안정성을 아우르는 방향으로 나아가는 전환점입니다. 현대차, LG에너지솔루션, SK온 등 주요 기업들이 앞장서고, 정부의 지원이 뒷받침되면서 LFP 배터리의 국산화는 점점 현실로 다가오고 있습니다.

소비자 입장에서도 전기차 가격 부담이 줄어들고, 안전성이 강화된 배터리를 만날 기회가 늘어납니다. 특히 중저가 전기차 시장이 확대되면서 대중화에 기여할 가능성이 큽니다. 2025년 연말, 국산 LFP 배터리가 시장에 첫선을 보인다면, 이는 한국 배터리 산업의 새로운 도약으로 기록될 것입니다.