世界的인 電氣車 배터리 生産業體인 LG化學과 SK이노베이션이 서로 다른 開發 行步를 發表했다. 電氣車 배터리 市場에서 LG化學이 1位로 올라서자 SK이노베이션이 무서운 成長勢를 보이며 追擊하고 있다. 兩社의 技術開發 路線 差異와 10月 26日 내려지는 國際貿易委員會(ITC)의 判決을 앞두고 激烈한 神經戰이 벌어지고 있다.

電氣車 배터리의 核心은 니켈 比率

世界 3代 電池産業展인 ‘인터배터리 2020’李 21日부터 사흘間 서울 江南 코엑스에서 進行된다. 198個 業體가 參與한 이番 行事에서는 K-배터리를 代表하는 LG化學, 三星SDI, SK이노베이션 3社가 次世代 배터리 靑寫眞을 提示해 注目받았다. 니켈 比重을 높인 ‘하이니켈’ 배터리 開發 計劃은 이 行事의 主要 觀戰 포인트다. 지동섭 SK이노베이션 배터리事業 代表는 行事場에서 “9半半(NCM9½½) 以後 니켈 比重을 93% 以上 늘린 배터리를 硏究 中”이라며 “2022年에는 出市가 可能할 것”이라고 말했다. 競爭社인 LG化學 亦是 NCMA 배터리를 通해 니켈 比重을 89% 以上 높일 計劃이다. 

지 代表가 인터베터리 2020에서 말한 NCM9½½은 兩極財 버전 中 하나다. 배터리 産業에서 NCM은 니켈(N)과 코발트(C), 망간(M)을 材料로 해서 만든 兩極財(배터리 核心素材)를 뜻한다. NCM 뒤에 次例로 붙는 세 數字는 順序대로 該當 兩極財에 使用된 歲 物質의 比率을 의미한다. 假令 NCM111은 니켈과 코발트, 망간이 1:1:1의 比率을 차지하는 兩極財라는 意味다. NCM622와 NCM523처럼 세 物質의 構成 比率을 調整해 다양한 배터리를 만들 수 있다. 

歲 物質 中 核心은 니켈이다. 배터리 內 니켈 比重이 올라갈수록 에너지密度가 높아지기 때문이다. NCM111보다 NCM622街 배터리 容量이 크다. 이는 走行距離의 向上과 直結된다. 量産된 電氣車 배터리 中 니켈의 比重이 가장 높은 것은 NCM811이다. 다만 니켈은 短點을 갖고 있다. 배터리 內 니켈 比重이 커질수록 爆發危險性이 올라가고 耐久性은 떨어진다. 이 때문에 배터리 製造社는 코발트와 망간을 適切히 使用해 安定性을 높인다. 배터리 産業의 競爭力은 코발트와 망간 比重을 最少化하면서 安定性을 維持하느냐에 달려 있다.

LG化學과 SK이노베이션의 神經戰

ITC 最終 判決이 다가오는 中에 LG化學과 SK이노베이션은 “누가 먼저 하이니켈 배터리를 量産했는가”를 두고 神經戰을 벌이고 있다. 두 會社는 모두 自社에서 NCM622를 最初 量産했다고 말했다. SK이노베이션은 2016年에 起亞自動車 ‘쏘울EV’에 LG化學은 2016年에 쉐보레 ‘볼트EV’에 各各 納品했다. SK이노베이션이 2年 앞서 開發한 것으로 볼 수도 있으나 狀況은 複雜하다. ‘쏘울EV’의 1回 充電 時 走行距離가 148km에 그쳐 300km 代의 走行이 可能한 NCM622를 穩全히 適用했다고 볼 수 없다는 理由에서다. 三星證券은 2016年 9月 26日 發表한 關聯 레포트에서 SK이노베이션의 NCM622 量産 時點을 2017年으로 展望했다. SK이노베이션 關係者는 “契約 內容으로 인해 배터리 細部 事項에 對해서는 말하기 어렵다. 證券 레포트의 境遇 基本的으로 會社에서 提供 可能한 情報만을 다루기 때문”이라고 말했다. 



現存 最古 스펙의 量産型 배터리인 ‘NCM811’의 最初 開發者를 두고서도 다툼이 이어졌다. SK이노베이션은 “NCM811 兩極財를 適用한 배터리도 2016年 世界最初로 開發하고 2018年부터 梁山 中이다”고 發表했다. 하지만 LG化學 關係者 “SK이노베이션 側이 事實과 다르게 弘報한다”고 되받아쳤다. 日本 市場調査業體 B3街 2019年 發刊한 레포트에 따르면 中國 最大 배터리 企業人 CATL이 2019年 中國 광저우汽車(GAC)의 ‘Aion S’에 NCM811를 最初로 適用했다는 것이다. SK이노베이션이 NCM811을 2018年에 量産했다고 發表했지만, 이 배터리는 NCM811과 餘他 모델을 混合한 方式으로 設計된 만큼 穩全한 NCM811 技術로 볼 수 없다는 것. 

LG化學과 SK이노베이션의 神經戰이 暗暗裏에 이어지면서 業界 雰圍氣도 微妙해졌다. 한 배터리 業界 關係者는 “裁判 狀況에서 相對를 깎아내리는 것이 重要하다는 것은 理解한다”면서도 “最大 敵手인 中國의 CATL을 띄워주면서까지 國內 企業인 SK이노베이션을 깎아내리는 것이 보기 좋지 만은 않다”고 말했다. 市場調査業體 SNE리서치에 따르면 올해 1月~8月 基準 年間 累積 글로벌 電氣車用 배터리 使用量(GWh)에서 CATL은 15.5%를 차지하며 1位인 LG化學(15.9%)을 바짝 따라붙었다. 現在 LG化學과 CATL은 韓國과 中國을 代表해 頂上 다툼을 이어가고 있다. SK베이션은 2.7%로 6位를 차지했다. 業界에서 ‘미운 6位’를 잡자고 ‘最大 敵手인 2位’를 끌어들였다는 評價가 나오고 있다.

“餘他 條件 同一하면 MCNA가 낫다”

다음해는 兩社 間 ‘NCM 競爭’의 分岐點으로 評價된다. 兩社가 서로 다른 開發路線을 밟겠다고 밝혔기 때문이다. 

올해까지 兩社는 NCM에서 니켈 比重을 높이는 方式으로 競爭했다. LG化學은 폭스바겐의 準中型 SUV 電氣車 ‘ID.4’ NCM712를 搭載했고 SK이노베이션은 現代自動車의 ‘코나 일렉트릭’에 NCM811을 搭載했다. LG化學의 境遇 小型배터리인 圓筒形배터리에서는 NCM811을 量産해 테슬라에 供給했다. 다만 通常的으로 배터리 業界는 中大型배터리를 基準으로 技術 適用 與否를 評價한다. 

SK이노베이션은 向後에도 NCM 開發 路線을 이어가며 니켈 含量을 90% 臺까지 높이겠다고 밝혔다. 니켈과 코발트, 망간을 90:5:5의 比率로 構成한 NCM9½½ 梁山 計劃이 代表的 例다. 反面 LG化學은 NCM712 以後 ‘NCMA’로 넘어가 來年부터 量産할 計劃이다. 

NCMA는 니켈(N)과 코발트(C), 망간(M)에다 알루미늄(A)을 더하는 樣式이다. 學界에서는 니켈 含量이 同一할 境遇 NCM보다 NCMA가 性能이 優秀하다고 評價한다. 선양국 漢陽大 에너지工學과 敎授가 지난해 에너지 分野 國際學術誌 ‘ACS Energy Letters’에 發表한 硏究에 依하면 니켈 含量이 約 90%인 水準에서 NCMA 形式의 兩極財가 NCN이나 NCA(니켈·코발트·알루미늄)로 構成된 兩極財와 容量은 큰 差異가 없었으나 發熱安全性과 壽命, 抵抗傳導度 等에서 性能이 뛰어난 것으로 알려졌다. 

선 敎授는 “兩極財 選擇肢를 넓혀보자는 次元에서 硏究했다”며 “兩極財에서 니켈 含量을 높이면 走行距離는 늘어나지만 배터리의 壽命이 줄어들고 爆發危險性은 올라간다. 모든 것은 트레이드오프(trade off) 關係다. 旣存에는 니켈의 短點을 줄이기 爲해 망간이나 알루미늄 等을 活用해서 安定性을 높여왔다. NCMA는 망간과 알루미늄이 가진 長點을 모두 活用해보자는 試圖에서 나왔다. 硏究 結果 니켈 含量 比重 等의 條件이 同一하면 NCMA가 比較群(NCM·NCA)보다 性能이 優秀했다”고 說明했다.

“兩社 間 訴訟은 K-배터리에 惡影響”

26日 ITC에서 내려질 兩社 間 ‘2次電池 營業祕密 侵害 訴訟’ 最終判決 亦是 많은 關聯 業界의 主要 關心事다. LG化學은 SK이노베이션이 自社 職員을 데려가는 方式으로 배터리 工程 技術을 빼갔다고 主張했다. 이에 對해 ITC는 올해 2月 SK이노베이션의 早期 敗訴 決定을 내렸다. 26日 最終判決을 통해 앞서의 判決을 確定하면 美國 大統領은 60日 以內 ITC 決定에 따라 輸入禁止 措置 等을 決定하게 된다. LG化學 側은 “ITC 裁判 結果는 順理대로 나올 것으로 展望한다”고 말했다. 

裁判 長期化에 따라 國內 産業 全般에 惡影響을 미친다는 視角도 있다. 지동섭 SK이노베이션 배터리事業 代表 亦是 21日 인터배터리 2020 行事場에서 “(訴訟 結果를) 豫測하긴 어렵다”면서 “어떻게든 빨리 解決하는 것이 좋다고 생각한다. 對話를 持續하려 熱心히 努力하고 있다. 營業祕密 侵害 訴訟은 두 會社의 問題기도 하지만 國內 K-배터리에 否定的 影響이 크다”고 말했다. 

김필수 韓國電氣自動車協會長(대림대 自動車學科 敎授)은 “電氣車 배터리 業界는 結局 韓中日 企業 間의 技術力 싸움이기 때문에 國內 屈指의 企業 間의 다툼이 바람직하지 않다. 1年이 넘는 長期間의 裁判은 結局은 제 살 깎아먹기로 그칠 公算이 크기 때문이다. 다툼을 裁判을 통해 解決하기보다 그룹 次元에서 合意하는 것이 바람직하다”고 말했다.