LG화학, 전기차 배터리 신소재 'NCM712' 접목

LG화학이 차세대 전기차(EV) 배터리용 핵심소재인 NCM712(니켈·코발트·망간 비율 7:1:2)를 사용한다. 에너지 밀도를 높여 전기차 1회 충전거리를 늘리고 코발트 비중을 낮춰 원가절감을 꾀하겠다는 것으로 풀이된다.

1일 업계에 따르면 LG화학은 신형 양극재인 NCM712를 적용한 전기차 배터리 양산을 시작했다. 지난해 말 시험생산을 거쳐 올해 1분기 본격적인 양산에 들어갔다. LG화학이 전기차 배터리에 NCM712를 사용한 것은 이번이 처음이다. 폴란드 브로츠와프 공장에서 생산되고 있다. 일부 완성차 업체에 공급도 이뤄졌다. 폭스바겐 MEB(Modular Electric Drive) 플랫폼용으로 추정된다.

해당 소재는 LG화학 첨단소재사업본부가 내재화를 결정했다. 그동안 니치아, 유미코아, 포스코케미칼, 엘앤에프 등에서 양극재를 사용한 것과 다른 행보다. 전라북도 익산에 위치한 양극재 공장(구 GS이엠)에서 공급되는 것으로 추정된다. 중장기적으로 양극재 내재화율을 50%까지 끌어올릴 계획이다. 경상북도 구미에 따로 양극재 공장도 세운다.

NCM712는 몇 년 안에 니켈·코발트·망간·알루미늄(NCMA)와 함께 주력 양극재가 될 전망이다. LG화학은 이르면 내년 하반기, 늦어도 2022년에는 NCMA를 생산할 방침이다. 그동안 주력으로 사용하던 NCM622는 NCM712, NCMA, NCM811(니켈·코발트·망간 비중 8:1:1)과 같은 하이니켈 양극재에 자리를 내줄 것으로 보인다.

하이니켈 양극재는 선택이 아닌 필수다. 삼성SDI는 각형 배터리에 니켈 함량이 90% 이상인 니켈·코발트·알루미늄(NCA)을 적용할 계획이다. SK이노베이션은 일부 배터리 셀에 NCM811을 사용 중이다. 향후 NCM9½½(니켈·코발트·망간 비중 9:0.5:0.5)까지 적용하겠단 로드맵을 세웠다. LG화학은 이보다 속도는 느려도 확실한 안정성과 성능을 검증하겠다는 전략이다. 코발트 대신 니켈 함량을 높이면 에너지 밀도가 늘어나 더 많은 에너지를 담을 수 있다. 다만 니켈의 구조가 불안정해 폭발 등의 위험성이 커진다.

양극재는 배터리 원가의 40%를 차지하는 핵심소재다. NCM은 주로 전기차 양극재로 쓰인다. 2015년 6만451톤에 그쳤으나 전기차 보급이 늘어나면서 시장규모가 커졌다. 2016년 이후 매년 130~170% 성장률을 나타냈다. NCM 가운데서는 니켈 함량이 높은 하이니켈 비중이 늘어나는 추세다. 2017년 NCM622가 10.9%(1만2759톤), NCM811이 2%(2320톤) 수준이었다. 2018년은 NCM622와 NCM811이 각각 24.8%(5만626톤), 5.3%(1만837톤)으로 확대됐다.