2차전지 소재를 생산하는 포스코케미칼이 배터리를 한 번 충전해 서울~부산(약480km)을 달리고도 남는 양극재 개발에 성공했다. 용량과 출력은 높이고 가격은 낮추는 양극재다.
양극재는 음극재, 분리막, 전해질과 함께 배터리의 4대 소재다. 배터리의 리튬이온 소스로서 용량과 출력을 높이는데 가장 큰 역할을 하는 소재로 배터리 원가의 40%가량을 차지한다. 전기차 1KWh 당 2Kg의 양극재가 사용되며, 현재 t당 가격은 2000만원 정도다.
포스코케미칼은 차세대 전기자동차 배터리 핵심소재인 ‘NCMA’ 양극재 개발을 끝마치고 양산 준비에 들어갔다고 15일 밝혔다.
NCMA(니켈·코발트·망간·알루미늄) 기존의 하이니켈 NCM(니켈·코발트·망간) 양극재에 Al(알루미늄)을 첨가해 제조하는 것으로, 전기차 주행거리를 늘리기 위해 꼭 필요한 대용량 배터리 구현이 가능하면서도 안정성과 출력을 높이고 가격은 낮출 수 있는 소재다.
포스코케미칼이 개발한 NCMA양극재는 니켈 함량을 80% 이상으로 늘려 배터리 용량을 크게 높이면서 독자 개발한 Al 도핑 공정으로 소재의 물리적 구조 내에 알루미늄을 균일하게 배열하고 표면코팅 기술을 적용해 출력과 안정성을 함께 향상시켰다.
NCMA 양극재는 한 번 충전하면 500~600Km를 주행할 수 있는 3세대 전기차에 투입된다. 3세대 전기차는 2020년 이후 새롭게 판매되는 전기차를 일컫는다.
업계는 이 양극재를 전기차 배터리에 적용하면 서울~부산을 주파하고도 남는 배터리를 만들 수 있어 전기차 대중화를 이끌 것으로 보고 있다.
포스코케미칼이 NCMA 양극재 기술 개발과 상업생산에 나선 것은 차세대 소재에 대한 기술격차를 확보하고 폭발적인 성장을 거듭하고 있는 전기차 시장에서 유리한 고지를 잡기 위한 것으로 풀이된다.
회사 관계자는 "NCMA 양극재는 기존 하이니켈 NCM 양극재에 알루미늄을 첨가해 제조해 전기차 주행거리를 늘리기 위해 꼭 필요한 대용량 배터리를 만들고 안정성과 출력을 높여 가격을 낮출 수 있게 됐다"고 설명했다.
그는 "전기차 배터리용 NCMA 양극재가 들어간 전기차 시제품 평가작업을 진행 중"이라면서 "경북 구미와 전남 광양에 조성된 생산라인을 활용해 제품 생산에 나설 방침"이라고 덧붙였다.
김도형 포스코케미칼 에너지소재연구소장은 “포스코케미칼은 미래 수요에 대비하는 소재 개발에 앞장 서서 배터리소재 시장을 선도해 나갈 것” 이라면서 “고객과 시장을 만족시키는 혁신 제품으로 에너지소재분야 글로벌 1위로 올라설 것”이라고 밝혔다.
박준환 기자 naulboo@gmail.com
