美, 中 장악 코발트 없는 'LFP배터리' 개발 몰두

리튬 이온 배터리는 리튬, 니켈, 알루미늄, 철, 망간 및 코발트 등 다양한 재료를 포함한다. 이 모든 금속 중 코발트가 가장 비싸다. 지난 4년간 코발트 평균 비용은 다른 모든 배터리에 들어가는 금속의 비용보다 높았다.

전기 자동차 붐이 일어나면서 배터리 수요가 더 늘어나자 전기 자동차 구매 비용을 줄이기 위한 방안으로 시카고 대학 분자 공학 교수인 치부츠 아만추쿠(Chibueze Amanchukwu)는 “대량 전기화를 위해 코발트 제거 내지 최소한으로 축소”를 강조한다.

코발트의 가격은 역사적으로 매우 휘발성이 크다. 변동성의 일부는 코발트가 일반적으로 니켈과 구리 채굴의 부산물로 생산되어 금속의 수요와 가격 변동과 관련이 있기 때문이다. 또한, 코발트의 채굴 및 정제도 지리적으로 제한되어 있다.

전 세계 배터리급 코발트 매장량의 대부분은 콩고민주공화국에 매장되어 있으며, 코발트 채굴은 인권 유린 및 아동 노동과 관련이 있다.
중국 투자자들은 콩고 광산 부문의 약 70%를 장악하고 있다. 중국은 또한 코발트 정제 산업을 80% 이상 통제하고 있다. 원자재는 전기자동차에 사용하기에 적합한 상업용 코발트 금속으로 바뀌고 있다. 미국과 중국의 무역전쟁을 감안할 때 코발트 공급은 미국 제조업체들에게 아주 불리한 입장이다.

대안은 코발트가 없거나 아주 적게 들어가는 배터리다. 일부 배터리는 이미 코발트 없이 존재하지만 약간의 절충이 필요하다. 이는 리튬 철 인산염이다. 그러나 LFP의 주요 단점은 낮은 에너지 밀도와 주행 거리로 지적되고 있다.

하지만 이제 많은 글로벌 배터리 제조사들이 코발트에 대한 부담을 완화하는 차원에서 새로운 기술혁신에 나서고 있다. 테슬라는 이미 모델 3 및 중국에서 제조하는 모델 Y 차량에 LFP 배터리를 사용하고 있다. 포드와 폭스바겐 또한 LFP 배터리가 장착된 차량을 제공하겠다는 입장을 밝히고 있다.

코발트와 마찬가지로 LFP의 공급망도 비야디(BYD) 및 CATL과 같은 중국 기업들이 시장을 지배하고 있다. 미국 에너지부는 외국에 대한 미국의 의존도를 줄이기 위한 노력의 일환으로 지난 6월에 리튬 배터리 제조 개발을 위한 투자를 안내하고 추가 R&D를 지원하기로 결정했다. 그 목표 중 하나는 2030년까지 리튬 배터리에서 코발트를 제거하는 것이다. 미국 에너지부는 두 개의 신생 스타트업인 스파츠와 텍파워에서 그 가능성을 엿보고 있다.


박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com