한국이 이차전지 강국이 된 배경과 미래의 전망

 

한국은 현재 전 세계적으로 이차전지 기술과 생산에서 선도적인 위치를 차지하고 있습니다. 이러한 성과는 오랜 시간에 걸쳐 축적된 연구개발과 정부의 전략적인 지원, 그리고 민간 기업들의 적극적인 투자가 어우러진 결과라고 할 수 있습니다. 이번 글에서는 한국이 이차전지 강국으로 자리 잡게 된 배경과, 앞으로의 전망 및 전략을 살펴보겠습니다.

국내 배터리 3사 (출처: 스트레이트뉴스)

 

이차전지 기술 개발의 역사적 배경

한국이 이차전지 개발에 본격적으로 뛰어든 것은 1990년대 후반부터였습니다. 당시 전자기기의 소형화와 경량화가 가속화되면서 리튬이온 배터리의 중요성이 부각되었고, 한국의 주요 대기업들은 이를 기회로 삼아 본격적으로 기술 개발에 투자하기 시작했습니다. 일본이 먼저 상용화에 성공했지만, 한국은 기술을 빠르게 따라잡으며 대규모 생산과 품질 관리 역량을 강화했습니다.

특히 LG화학(현재 LG에너지솔루션)과 삼성SDI는 리튬이온 배터리의 핵심 기술인 양극재와 음극재, 전해질의 연구개발에 막대한 투자를 진행하며, 단기간 내 글로벌 시장에서 경쟁력을 갖추게 되었습니다. 정부 역시 2000년대 초반부터 이차전지 산업을 차세대 성장 동력으로 지정하며 다양한 연구개발 지원과 세제 혜택을 제공했습니다. 이는 한국 기업들이 기술 개발에 박차를 가하고, 생산 설비를 확충할 수 있는 기반이 되었습니다.

대기업들의 시장 점유율과 기술 집중

현재 LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온은 글로벌 이차전지 시장에서 높은 점유율을 기록하고 있습니다. SNE 리서치에 따르면, 2024년 기준 글로벌 전기차용 배터리 시장 점유율에서 LG에너지솔루션이 약 24%, 삼성SDI가 약 7%, SK온이 약 6%를 차지하고 있습니다. 특히 LG에너지솔루션은 전기차(EV) 배터리 분야에서 독보적인 위치를 차지하고 있으며, 삼성SDI는 소형 배터리와 에너지 저장장치(ESS) 시장에서 강점을 보이고 있습니다. SK온 역시 파우치형 배터리 기술을 바탕으로 빠르게 성장하며 시장 점유율을 확대하고 있습니다.

이들 대기업들은 최근 차세대 배터리 기술에 집중하고 있습니다. 대표적인 예로, 고에너지밀도를 자랑하는 전고체 배터리, 긴 수명을 제공하는 LFP 배터리, 빠른 충전이 가능한 실리콘 음극재 기술 등이 있습니다. 이러한 기술들은 전기차의 주행거리와 안전성을 높이고, 생산비용을 절감하는 데 기여할 것으로 기대됩니다.

중국 기업들과의 경쟁

중국은 CATL과 BYD를 필두로 빠르게 성장하며 글로벌 이차전지 시장에서 막강한 경쟁자로 떠오르고 있습니다. CATL은 가격 경쟁력과 정부의 지원을 바탕으로 글로벌 전기차 제조사들과 대규모 계약을 체결하며 시장 점유율 1위를 차지하고 있습니다. 2024년 기준 CATL의 시장 점유율은 약 35%에 달하며, BYD는 약 16%를 기록하고 있습니다.

중국 정부는 자국 배터리 산업을 지원하기 위해 다양한 정책적, 재정적 지원을 아끼지 않고 있습니다. 주요 지원 방식은 다음과 같습니다:

1. 보조금 지원: 전기차 구매 보조금을 통해 자국산 배터리가 사용된 차량의 가격 경쟁력을 강화.
2. 규제 완화: 중국 내 생산 설비 확장 및 원자재 채굴을 장려하기 위해 환경 규제를 완화.
3. 기술 개발 지원: 배터리 연구개발 프로젝트에 막대한 자금을 투자하고, 스타트업부터 대기업까지 광범위하게 지원.
4. 공급망 통제: 리튬, 니켈, 코발트 등 배터리 핵심 원자재의 글로벌 공급망을 선점하고, 가격 협상력을 강화.

한국 기업들의 경쟁 전략

한국 기업들이 중국과의 경쟁에서 승리하기 위해서는 다음과 같은 구체적인 전략이 필요합니다:

1. 차세대 기술에 대한 선도적 투자:
   • 전고체 배터리: 현재보다 2배 이상의 에너지 밀도를 제공하며, 화재 위험성이 낮아 안정성이 크게 향상된 기술입니다. LG에너지솔루션과 삼성SDI는 2030년 상용화를 목표로 전고체 배터리 연구를 진행 중입니다.
   • 리튬황 배터리: 경량화가 가능하여 드론, 항공기 등 특수 산업에 적합한 차세대 배터리로 연구가 활발히 이루어지고 있습니다.
2. 글로벌 생산 네트워크 강화:
   • 미국 인플레이션 감축법(IRA) 대응을 위해 미국 내 공장 설립을 확대하고 있습니다. LG에너지솔루션은 GM과 합작하여 오하이오와 테네시에 생산 시설을 구축 중이며, SK온은 포드와 협력하여 미국 내 배터리 공장을 확장하고 있습니다.
   • 유럽 시장에서는 현지 전기차 제조사와 파트너십을 강화하며, 배터리 수요에 맞는 생산 설비를 갖추고 있습니다.
3. 친환경 전략 강화:
   • 탄소중립 시대를 맞아 배터리 생산 과정에서 탄소 배출을 줄이고, 폐배터리 리사이클링 기술을 도입해 자원 순환 구조를 구축하고 있습니다.
   • 삼성SDI는 친환경 공정을 통해 ESS 배터리 생산에서 탄소 배출을 최소화하는 데 중점을 두고 있습니다.
4. 고객 맞춤형 솔루션 제공:
   • 배터리 관리 시스템(BMS)을 통해 배터리 성능을 실시간으로 모니터링하고, 최적의 효율을 유지할 수 있는 기술을 개발하고 있습니다.
   • LG에너지솔루션은 배터리 성능 데이터 분석 서비스를 제공하며, 고객사와의 장기적인 협력 관계를 강화하고 있습니다.
5. 원자재 공급망 다변화:
   • 호주, 캐나다, 인도네시아 등지에서 리튬과 니켈 등 주요 자원의 공급망을 다변화하여 중국 의존도를 낮추고 있습니다.
   • SK온은 자원 채굴 기업과의 합작 투자를 통해 안정적인 원자재 공급을 확보하고 있습니다.
6. 정부와의 협력 강화:
   • 한국 정부와 협력하여 배터리 산업을 지원하는 국가 전략을 수립하고, 규제 완화 및 연구개발 지원을 이끌어내야 합니다.
   • 산업부와 협력하여 배터리 기술 표준화를 추진하며, 글로벌 시장에서 기술 우위를 점하는 데 기여하고 있습니다.

결론적으로, 한국은 그동안의 기술력과 생산 역량을 바탕으로 글로벌 이차전지 시장에서 선도적인 위치를 유지할 수 있는 강력한 잠재력을 가지고 있습니다. 다만, 중국과의 치열한 경쟁 속에서 지속적인 혁신과 전략적 투자가 뒷받침되어야 할 것입니다.

 

[Industry Insights/배터리 산업] - 차세대 배터리 : 음극재 (리튬메탈 vs 실리콘)

차세대 배터리 : 음극재 (리튬메탈 vs 실리콘)