배터리 소재 브랜드와 완성차 제조사 합작은 세계 최초
2024년부터 얼티엄셀즈에 하이니켈 양극재 공급
LG에너지솔루션과 GM, 포스코케미칼 삼각 공조 전기차 시대 패권 노린다
12월 2일, 포스코케미칼과 미국 GM이 자동차 배터리용 양극재 대량 생산을 위한 공장 합작 설립을 발표했다. 합작법인은 2024년부터 하이니켈 양극재를 생산해 GM의 전기차 배터리를 생산하는 얼티엄셀즈에 공급할 계획이다. 투자 규모와 공장 위치 등의 상세 계획은 추후 공개할 예정이다.
포스코의 안정적 소재 공급망에 높은 점수
전기차 생산 밸류 체인 재정의
이번 합작 공장 설립은 전기차 시장에 만만치 않은 파급력을 전할 사건으로 평가된다. 얼티엄셀즈는 GM 차량뿐만 아니라, 자체 개발 기술만은 고집해오던 혼다가 GM의 전기차 플랫폼을 사용하게 됨에 따라, 볼륨 제조사 두 곳에 배터리를 납품하게 된다. 오하이오 주에 건립 중인 얼티엄셀즈의 연산 능력 35GWh 단위 배터리 공장은 2021년 말 완공을 앞두고 있다. 양극재는 배터리 원가의 40%를 차지하는 소재임을 감안했을 때, 북미 자동차 시장에서 전기차와 관련된 가치 사슬에서 핵심적인 부분이 된다.
지난 2020년 12월 얼티엄셀즈의 양극재 공급사로 선정된 포스코케미칼은 이를 위해 연산 6만톤 규모의 공장을 광양에 건설하고 있다. 이번에 신설하는 북미 공장에서도 대규모의 양극재를 추가로 공급하며 GM과의 협력관계를 확대한다. 양사의 합작은 미국 정부가 2030년까지 미국 판매 신차의 50%를 전기차로 대체하겠다는 친환경 모빌리티 정책과 자국내 배터리 공급망 강화를 위한 관세 정책을 강력하게 추진하는 가운데 내린 전략적 결정이다. 이를 통해 북미 시장에서 전기차 산업 리더십을 선제적으로 확보할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
포스코케미칼이 GM과 합작사업 파트너가 된 것은 그동안 얼티엄셀즈에 배터리의 양대 소재인 양극재와 음극재를 동시에 공급하는 파트너로 선정되는 등 긴밀하게 협력하며 소재 기술, 품질, 양산능력을 인정받았기 때문이다. 포스코케미칼은 얼티엄셀즈가 생산을 시작하는 시점에 차세대 전기차용 소재인 하이니켈 NCMA(니켈•코발트•망간•알루미늄) 양극재와 배터리의 충전속도를 단축하고 안정성을 높인 저팽창 음극재 등을 공급할 예정이다. 하이니켈 양극재는 포스코가 양극재 사업 초기이던 2012년부터 전사적인 역량 투입을 통해 육성해 온 영역이다. 이는 포스코케미칼이 후발주자임에도 국내 1위, 세계 시장 11%의 점유율을 확보할 수 있는 계기가 됐다.
포스코케미칼은 한국을 비롯해 세계 3대 자동차 시장인 미국•중국•유럽에 글로벌 배터리소재 양산거점을 구축하고 주요 자동차사 및 배터리사들과 긴밀하게 협력하며 고객 다변화에 나서고 있다. 2021년 8월에는 중국에 3만톤 규모의 양극재 및 전구체 생산공장 건립 투자를 결정한바 있으며, 이번 북미 투자를 시작으로 유럽에도 생산공장 건립을 추진한다. 포스코케미칼은 2022년 10.5만톤의 양극재 연간 생산능력을 2025년 28만톤, 2030년 까지 42만톤까지 확대할 계획이라고 포스코케미칼 측은 전했다.
포스코케미칼 민경준 사장은 “글로벌 전기차 산업을 이끌어가는 GM과 협력해 글로벌 배터리 공급망 구축 프로젝트에 참여하게 되어 기쁘다”며 “포스코 그룹이 보유한 세계 최고 수준의 소재기술, 양산능력, 원료 경쟁력을 바탕으로 배터리 핵심소재를 혁신하고 GM과 함께 글로벌 친환경 모빌리티 시장의 성장을 이끌어 나갈 것”이라고 말했다.
GM 더그 파크스(Doug Parks) 글로벌 제품 개발 및 구매 부사장은 “포스코케미칼과의 협력은 미국 내 전기차 생산을 빠르게 확장하고 배터리 성능, 품질, 비용 면에서 혁신을 견인하기 위한 전략의 핵심”이라며, “GM은 원자재부터 배터리 셀 제조, 재활용에 이르기까지 생태계 전반을 아우르는 지속가능하고 탄력적인 전기차 북미 공급망을 구축 중”이라고 말했다.
양극재, 왜 중요한가?
양극재의 신소재는?
이차전지는 양극재와 음극재, 분리막, 전해질로 구성된다. 양극에 있던 리튬이온이 음극으로 가는 것이 충전, 그 반대가 방전이다. 양극재는 리튬이온 소스로 평균 전압을 결정하고 음극재는 충전 속도와 수명을 결정한다. 포스코케미칼 양극재 사업부는 하이니켈 NCM 및 NCMA의 고용량화, 장수명화, 고안전화다. 물론 세 가지 목표는 서로 상충하는 면이 있어 이를 근본적으로 해결하기 위한 기술적인 연구가 지속되고 있다.
포스코의 양극재 사업은 휘닉스 소재와의 합자회사이던 포스코 ESM의 출범과 함께 시작됐다. 이후 2016년에 포스코가 포스코 ESM의 경영권을 완전히 확보했고 1세대 전기자동차에 양극재로 사용되는 LMO (리튬망간산화물)를 상용화하면서 사업이 본격화됐다. 2019년 광양에 연산 2만 5,000톤, 누적 4만 톤 규모의 양극재 공장 1단계 준공을, 2020년 4월에는 2단계 준공을 이뤘다.
현재 포스코 그룹은 리튬•니켈•흑연 등 배터리 소재의 원료를 안정적으로 확보하고 있다. 포스코는 2030년까지 리튬 22만톤, 니켈 10만톤의 생산을 추진하고 있으며 호주 BRM 사로부터의 탄자니아 흑연광산 지분 인수, 배터리 리사이클링 공장 건립 등을 통해 배터리소재사업 전체 밸류체인을 견고하게 구축해왔다고 밝혔다. 폐배터리 리사이클링을 통한 니켈과 코발트 원료 공급도 추진할 계획으로 알려졌다.
글
한명륜 기자
자료제공
포스코케미칼
