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[초점] LFP 배터리, 싸고 안전 주목…전고체 배터리가 변수

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[초점] LFP 배터리, 싸고 안전 주목…전고체 배터리가 변수

리튬인산염배터리가 리튬이온배터리에 비해 저렴하면서도 안전성이 높아 한층 관심을 모으고 있다. 사진=로이터이미지 확대보기
리튬인산염배터리가 리튬이온배터리에 비해 저렴하면서도 안전성이 높아 한층 관심을 모으고 있다. 사진=로이터
최근 몇 년 동안 전기 자동차(EV) 시장은 리튬 철 인산염 배터리의 채택이 급증하고 있다. 자동차 제조업체들이 니켈 및 코발트와 같은 전통적인 재료 대신에 리튬 철 인산염을 사용하려는 선호가 나타나기 때문이다.

이처럼 LFP 선호가 높아지는 이유는 환경 및 지정학적 고려 사항을 비롯한 여러 요인 때문이다. 또한, 기술의 발전으로 LFP와 니켈 및 코발트와 같이 일반적으로 사용되는 재료 사이의 성능 격차가 좁혀진 점도 크게 작용했다.
EV 배터리에서 인산철 리튬이 니켈, 코발트와의 성능 격차를 좁히고 있다.

자동차 제조사들이 내연차에 비해 더 낮은 비용으로 EV를 제조하기 위해 경쟁하면서 가장 비싼 부품인 배터리가 초점이 되었다. LFP가 이 점에서 유리한 점도 운송의 미래 자산으로 나타내는 이유가 되고 있다.

이런 이유로 LFP는 미국에서 주목을 받고 있으며, 글로벌 제조사들이 LFP 생산 시설에 140억 달러 이상을 투자하기로 약속했다.

◇글로벌 배터리 시장의 점유율


2022년에는 리튬 니켈 망간 코발트 산화물(NMC) 점유율이 60%, LFP는 30%, 니켈 코발트 알루미늄 산화물(NCA)의 비율이 약 8%였다.

LFP는 이전 10%대에서 30%대까지 점유율 확장 속도가 빠르다. 시장에서 전문가들은 LFP 배터리의 향상된 성능으로 인해 2030년까지 LFP 배터리가 전 세계 배터리 시장의 40%를 차지할 것으로 예상한다.

변수는 전고체 배터리다. 과연 2020년대 중후반에 이론처럼 고성능을 달성하고 양산체제에 돌입할 수 있느냐에 따라 배터리 시장 점유율에 큰 변동이 나타날 수 있다.

◇LFP 배터리의 특성과 사용상 이점


LFP는 리튬 이온 배터리 범주에 속하는 충전식 배터리이다. 인산 철 리튬을 양극 물질로 사용해 붙여진 이름으로 다른 리튬 이온 화학 물질과 비교할 때 안전, 수명, 환경, 가격에서 특히 유리한 점이 있다.

안전은 EV 제조업체의 주요 관심사이며 LFP는 이 측면에서 뛰어나다. 니켈 및 코발트 기반 화학 물질과 비교할 때 LFP는 본질적으로 더 안정적이고 과열에 덜 취약하며 충전 또는 방전 중에 화재나 폭발 위험이 더 낮다.

LFP는 우수한 열 안정성을 기록해 성능 저하 없이 더 넓은 온도 범위에서 작동할 수 있다. 보다 안정적이고 극한의 기상 조건에 견뎌낼 수 있다.

또한, 기존 리튬 이온 배터리에 비해 주기 수명이 훨씬 더 길다. 용량 저하 없이 더 많은 수의 충전-방전 주기를 견딜 수 있어 내구성이 뛰어나고 비용 효율적이다.

높은 전력 출력을 제공하여 급속 충전 및 방전이 가능하다. 이런 특성으로 EV와 같이 빠른 가속 및 회생 제동이 필요한 데 적합하다.

LFP 배터리는 니켈 및 코발트 기반보다 환경친화적이다. 생산에 사용되는 원료는 풍부하고 광범위하게 이용 가능하여 채광 및 추출 관련 환경 영향을 줄일 수 있다.

시장이 가장 큰 중국에서 주로 채택하면서 점유율이 높아지는 데 가장 큰 동력이 되었다. 충전소가 늘어나는 것도 확장 속도에 힘이 된다.

◇EV 산업에 대한 시사점


EV 산업에서 LFP 배터리 채택이 증가한다는 것은 더 안전하고 지속 가능한 에너지 저장 솔루션으로의 상당한 변화를 의미한다.

EV 제조업체들이 안전성과 신뢰성, 경제적 이점을 우선시함으로써 LFP가 소비자의 주류 선택이 되도록 유인한다.

게다가 니켈과 코발트는 종종 비싸고 정치적으로 불안정한 지역에서 자재를 조달해야 하는 문제도 있다. LFP는 풍부하고 널리 사용 가능한 원자재로 안정적인 공급망을 제공해 잠재적 가격 변동성과 공급망 중단 부담이 적다.

따라서, EV 시장이 계속 확대될수록 LFP 배터리의 사용이 더욱 보편화될 가능성이 크다.


박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com