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‘제2의 반도체’ 전기차 배터리···글로벌 1등 향한 몸부림

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[2022 배터리 전쟁①]국내 배터리 3사, 中 CATL 맹추격
2030년 전기차 수요 17배 증가 전망
핵심부품 배터리 수요 3254GWh 급증
포스코·GS 등도 소재·재활용 시장 공략

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세계 전기차 및 전기차 배터리 수요 전망. 그래픽=박혜수 기자

전 세계적인 탄소중립 바람을 타고 친환경 전기차 수요가 증가하면서 ‘제2의 반도체’로 불리는 핵심 부품 배터리 시장도 급성장 중이다.

이달 말 상장을 앞두고 국내외 기관투자자 수요 예측에서 1경원이 넘는 천문학적 주문액을 끌어 모은 LG에너지솔루션의 사례에서 전기차 배터리 시장 성장에 대한 기대감을 확인할 수 있다.

LG에너지솔루션, SK온, 삼성SDI 등 국내 배터리 3사는 글로벌 완성차 업체들과 손잡고 북미, 유럽 배터리 시장을 집중 공략하며 세계 1위 중국 CATL 추격에 나섰다.

전기차 배터리 시장의 경쟁은 배터리 소재와 폐배터리 재활용 분야로 확산해 포스코와 GS에너지 등 다양한 기업들이 시장에 뛰어들고 있다.

◇전기차 수요 급증에 커지는 배터리 시장 = 에너지 전문 시장조사업체 SNE리서치 등에 따르면 세계 전기차 수요는 2020년 310만대에서 2025년 1950만대, 2030년 5180만대로 증가할 전망이다.

지난해 세계 순수전기차(BEV) 판매 대수는 400만6000대, 전체 판매 차량 중 차지하는 비중을 의미하는 침투율은 5.2%로 추산된다.

전기차 침투율이 14%로 높은 유럽의 경우 전기차 판매량이 처음으로 디젤차를 앞서기도 했다.

독일의 자동차 시장 분석가 마티아스 슈미트가 운영하는 ‘슈미트 오토모티브 리서치’에서 유럽 18개국의 지난해 12월 신차 판매량을 분석한 결과를 보면 BEV 판매량은 17만6000대로 16만대에 그친 디젤차(하이브리드차 포함)보다 많았다.

미국은 오는 2030년까지 자국에서 판매할 신차의 50%를 친환경 전기차로 대체하겠다고 밝혔다.

이 같이 전기차 판매가 증가하면서 전기차에 탑재되는 배터리 수요 역시 2020년 139기가와트시(GWh)에서 2025년 1111GWh, 2030년 3254GWh로 급증할 것으로 예상된다.

전기차 배터리는 기존 내연차의 엔진 역할을 하는 핵심 부품이다. 소재와 유형에 따라 차량 주행거리와 안전성에 차이가 있다.

세계 각국이 오는 2050년 탄소중립을 목표로 전기차 구입 시 세제 혜택을 제공하는 등 친환경 정책을 추진하면서 전기차 배터리 시장 규모도 점점 커지고 있다.

전기차 배터리 시장의 성장세에 대한 기대감은 이달 말 유가증권시장을 앞두고 기업공개(IPO) 신기록을 쓰고 있는 LG에너지솔루션의 사례에서 확인할 수 있다.

LG에너지솔루션은 국내외 기관투자자를 대상으로 한 수요 예측에서 유가증권시장 IPO 사상 최고인 2023대 1의 경쟁률을 기록했다. 전체 주문액은 1경5203억원으로, 1조의 1만배인 경(京) 단위 주문이 몰린 것은 이번이 처음이다.

전기차 배터리가 반도체의 뒤를 이을 국가 핵심 산업으로 주목받으면서 우리나라 정부도 적극적인 지원에 나섰다.

정부는 반도체, 백신과 함께 배터리를 3대 국가전략기술 분야로 정해 연구·개발(R&D)과 시설 투자 시 신성장·원천기술보다 높은 세액공제율을 적용한다.

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2021년 1~11월 글로벌 전기차용 배터리 사용량 점유율. 그래픽=박혜수 기자

◇K-배터리 3사, 中업체 맞서 美·유럽 공략 = 현재 세계 전기차 배터리 시장은 내수 위주의 중국업체를 국내 배터리 3사가 추격하는 양상이다.

SNE리서치에 따르면 LG에너지솔루션, SK온, 삼성SDI 등 국내 배터리 3사의 지난해 1~11월 글로벌 전기차(EV·PHEV·HEV) 배터리 사용량 점유율은 총 30.8%였다.

이는 세계 최대 배터리 회사인 1위 중국 CATL의 점유율 31.8%에 미치지 못하는 수준이다.

LG에너지솔루션의 점유율은 20.5%로 CATL에 이어 2위를 기록했다. SK온의 점유율은 5.8%로 5위, 삼성SDI의 점유율은 4.5%로 6위였다.

CATL은 지난해부터 450억위안(약 8조4000억원) 규모의 유상증자를 추진하는 등 대규모 자금 조달을 통해 생산능력 확대를 추진 중인 것으로 알려졌다.

SNE리서치는 “국내 배터리 3사는 비약적인 성장세를 보였지만 지난해 CATL과 BYD 등 중국계 기업의 공세에 밀려 다소 주춤하는 상황”이라며 “중국 업체들이 대거 해외 진출을 추진하고 있어 향후 위협 요인으로 작용할 것”이라고 전망했다.

국내 배터리 3사는 중국 배터리 업체에 맞서 글로벌 완성차 업체들과 손잡고 북미와 유럽 시장을 집중 공략하고 있다.

지난해 말 미국 에너지부(DOE)의 발표에 따르면 오는 2025년까지 미국 내에 건설 예정인 13개 대규모 배터리 생산 설비 중 11개가 국내 배터리 3사 관련 설비다.

특히 이달 말 상장으로 10조원 이상의 자금을 조달하는 LG에너지솔루션은 제너럴모터스(GM), 스텔란티스와 합작해 오하이오주, 테네시주 등에 공장을 설립하고 있다.

SK온은 독자 운영하는 조지아주 공장과 함께 포드와의 합작 공장을 테네시주, 켄터키주 등에 건설 중이다. 삼성SDI도 스텔란티스와 합작 계약을 체결하고 오는 2025년 가동을 목표로 미국에 공장을 건설할 예정이다.

현재 미국 내에 가동 중인 국내 기업의 배터리 설비는 미국 전체 생산 설비의 10.3%에 불과하지만, 건설 계획이 차질 없이 추진되면 2025년까지 70% 수준으로 확대될 전망이다.

이를 통해 LG에너지솔루션은 지난해 3분기 말 기준 155GWh인 연간 생산능력을 2025년 430GWh로 확대한다는 계획이다. SK온은 현재 약 40GWh 수준인 연간 생산능력을 2025년 220GWh, 2030년 500GWh로 확대한다는 목표를 세웠다.

◇배터리 소재·폐배터리 재활용 시장도 확대 = 전기차 배터리 시장이 확대되면서 배터리 소재와 폐배터리 재활용 분야에서도 기업들간 경쟁이 치열해지고 있다.

LG에너지솔루션의 모회사 LG화학은 이차전지 소재 분야 투자 규모를 당초 발표한 6조원보다 더 늘리고, 양극재 연간 생산능력을 현재 8만톤에서 2026년 26만톤으로 확대할 계획이다.

이를 위해 지난 11일 경북 구미시 국가산업5단지 내 6만㎡ 부지에 구미시 국가산업5단지 내 6만㎡ 부지에 양극재 공장을 착공했다. 구미 양극재 공장은 단일 공장 기준 세계 최대 규모로, 연간 고성능 BEV(500㎞ 주행) 약 50만대분의 배터리를 만들 수 있는 수준이다.

현재 LG화학의 연간 양극재 생산능력은 국내 청주공장과 익산공장 4만톤, 중국 우시공장 4만톤 등 총 8만톤이다. 여기에 청주 4공장 건설을 통해 3만톤, 구미공장 건설을 통해 6만톤이 추가되면 전체 생산능력은 17만톤으로 늘어난다.

연간 생산능력 26만톤을 달성하기 위한 나머지 9만톤은 미국과 유럽에 공장을 설립해 확보할 예정이다.

포스코케미칼은 지난해 12월 GM과 합작법인을 설립해 오는 2024년 가동을 목표로 북미에 양극재 공장을 건설하기로 했다.

두 회사의 합작법인은 하이니켈 양극재를 생산해 GM과 LG에너지솔루션이 건설 중인 배터리 공장에 공급할 계획이다.

오는 2030년까지 시장 규모가 12배 이상 확대될 것으로 전망되는 폐배터리 재활용 분야에서 기업들의 움직임이 활발하다.

SNE리서치는 전기차 폐배터리 시장 규모가 2019년 1조6500억에서 2030년 20조2000억원으로 확대될 것으로 예상하고 있다.

LG화학은 지난해 12월 에너지솔루션과 함께 북미 최대 배터리 재활용 업체 라이-사이클(Li-Cycle)에 600억원을 투자하고 총 2.6%의 지분을 확보했다.

라이-사이클은 지난 2016년 설립된 북미 최대 배터리 재활용 기업이다. 배터리를 재활용해 배터리 핵심 원재료를 추출하는데 전문 기술을 보유하고 있다.

GS에너지는 순환 자원 생태계를 구축을 위해 전기차 배터리 서비스(Baas) 사업을 바탕으로 폐배터리 재활용 사업 기회를 모색하고 있다.

지난해 9월에는 포스코와 전기차 폐배터리에서 리튬, 니켈, 코발트, 망간 등을 추출해 양극재 소재로 다시 공급하는 이차전지 재활용 사업 합작회사를 설립하기로 했다.

장기영 기자 jky@

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