세계 최대 리튬업체 간펑, 650Wh/kg 반고체 배터리 양산...전기차 적용 임박

세계 최대 리튬 금속 생산업체 간펑 리튬이 650Wh/kg 에너지 밀도를 가진 반고체 배터리 대량 생산을 시작했다. 간펑은 전 세계 리튬 금속 시장의 45%, 중국에서는 70%를 차지하며, 테슬라·현대·BMW·폭스바겐과 주요 전기차 배터리 소재 공급 계약을 체결했다. '제로 스트레인' 리튬 합금 양극은 충방전 사이클 동안 3~5%만 팽창하며 250°C까지 견딘다. 현재 비자동차용이지만 곧 전기차 적용 전망이다.

20일(현지시각) 일렉트렉에 따르면, 세계 최대 리튬 금속 생산업체인 간펑 리튬은 650Wh/kg이라는 인상적인 에너지 밀도를 가진 반고체 배터리 대량 생산을 시작한 것으로 알려졌다. 이 리튬 대기업은 테슬라·폭스바겐·현대 등 주요 OEM과 주요 전기차 배터리 소재 공급 계약을 맺고 있다.

간펑은 중국 최대의 리튬 화합물 생산업체이자 세계 최고의 리튬 금속 제조업체다. 전 세계 리튬 금속 시장의 약 45%, 중국에서는 70%를 차지한다. 회사는 테슬라·현대·BMW·폭스바겐 및 여러 중국 주요 자동차 제조사와 주요 전기차 배터리 소재 공급 계약을 체결했다.


최근 간펑은 현대와 전기차 배터리의 핵심 원자재인 리튬 수산화물을 공급하기 위해 4년 계약을 체결했다. 간펑은 고체 배터리·전기차·에너지 저장 시스템·산업 장비 등 다양한 리튬 배터리 제품군을 제공한다.
최신 이정표에서 회사 관계자들은 400~650Wh/kg의 에너지 밀도를 가진 새로운 리튬-하이브리드 반고체 배터리를 발표했다. 중국 오토홈에 따르면 이 새로운 배터리는 현재 비자동차용으로 설계되어 있다. 하지만 곧 출시될 전기차에 적용될 가능성이 높다.

이달 초 중국의 전고체 배터리 혁신 및 개발 정상회의 포럼에서 회사 관계자들은 전기화학 및 열 안정성을 향상시키면서 원치 않는 리튬 이동을 방지하는 '제로 스트레인' 리튬 합금 양극과 황 음극을 개발했다고 발표했다. 리튬 합금 양극은 완전한 충전 및 방전 사이클 동안 단 3~5% 정도 팽창했으며, 못 관통 및 가열 테스트를 모두 통과해 250°C까지 견딜 수 있었다.


간펑은 500개 이상의 소규모 샘플을 고처리량 스크리닝 공정을 거쳤으며, 그중 20개가 대량 생산에 도달한 것으로 알려졌다.

이 리튬 금속 대기업은 현재 시제품 단계에 있는 완전 고체 배터리 개발도 진행 중이다. 간펑은 행사에서 "리튬 합금 양극 개발에 대한 우리의 노력이 고에너지 밀도 전면 고체 배터리 산업화에 기여하기를 희망한다"고 말했다.

간펑의 '제로 스트레인' 리튬 합금 양극은 고체 상태 전기차 배터리 분야의 일련의 돌파구와 최근 발전 중 최신 사례다. 이달 초 중국의 FAW 그룹은 "업계 최초"의 리튬 풍부 망간 반고체 전기차 배터리를 차량에 장착했다고 밝혔다. 이 셀의 에너지 밀도는 500Wh/kg을 넘으며, 배터리 팩의 총 용량은 142kWh로 CLTC 주행 거리 1,000km 이상을 확보했다.

BYD·CATL·폭스바겐·토요타·메르세데스-벤츠 등 여러 주요 자동차 제조사와 배터리 제조업체들은 2027년 또는 2028년경 소규모로 고체 배터리 생산을 시작할 계획이며, 대량 생산은 10년 말에 가까워질 예정이다. 고체 배터리는 종종 전기차 배터리 기술의 '성배'라고 불리며, 훨씬 높은 에너지 밀도·더 긴 주행 거리·더 빠른 충전을 약속한다.


간펑의 반고체 배터리 양산은 한국 배터리 업체들에게 경쟁 압박을 가한다. LG에너지솔루션·삼성SDI·SK온은 고체 배터리 개발에 투자하고 있지만, 아직 양산 단계에는 이르지 못했다. 간펑이 650Wh/kg 반고체 배터리를 이미 양산하고 있고, 중국 FAW가 500Wh/kg 배터리를 차량에 장착한 것은 중국이 고체 배터리 경쟁에서 앞서가고 있음을 보여준다.

특히 간펑은 세계 리튬 금속 시장의 45%를 장악하며 현대·테슬라·폭스바겐과 공급 계약을 체결했다. 한국 배터리 3사도 간펑 같은 리튬 소재 업체와의 협력을 강화해야 한다. 고체 배터리는 리튬 금속 양극이 핵심인데, 이 분야에서 간펑이 압도적 우위를 가지고 있다. 한국 업체들이 간펑과 전략적 파트너십을 맺어 리튬 금속 소재를 안정적으로 확보하는 것이 중요하다.

한국도 자체 리튬 금속 생산 능력을 확보할 필요가 있다. 포스코홀딩스가 리튬 수산화물 생산에 나서고 있지만, 리튬 금속 양극 소재는 아직 부족하다. 정부도 고체 배터리 핵심 소재 개발에 R&D 지원을 확대하고, 리튬 금속 공급망 확보를 위한 해외 투자를 지원해야 한다.

업계 전문가는 "간펑의 반고체 배터리 양산은 고체 배터리 시대가 예상보다 빨리 올 수 있음을 시사한다"며 "한국 배터리 3사가 2027~2028년 소규모 생산 목표를 세웠지만, 중국이 이미 양산에 들어간 상황에서 더욱 서둘러야 한다. 특히 리튬 금속 소재 확보가 고체 배터리 경쟁력의 핵심이므로, 간펑 같은 글로벌 소재 업체와의 협력과 자체 생산 능력 확보를 동시에 추진해야 한다"고 강조했다.


신민철 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com