심층기획 배터리 시장, 중대형 배터리로 재편된다

[산업일보]
환경문제의 대두로 주목받는 전기차와 배터리 산업의 성장동력이 산업계에서 부각되고 있다.

특히 2020년 전후로 미국·유럽 등 주요 국가들은 온실 가스 배출량을 20~30% 줄여야하는 환경규제에 직면하면서 전기차 시장이 다시금 주목받고 있으며, 최근 폭스바겐 사태로 배기가스에 대한 경각심이 더욱 높아지면서 전기차는 다시 한 번 도약의 기회를 마련하고 있다.

이에 전기차 원가에서 가장 큰 부분을 차지하고 있는 배터리 단가가 꾸준히 하락하면서 전기차대중화의 가격문제가 해결되며 큰 폭의 성장이 예상되고 있으나, 여전히 전문가들은 전기차 시장 확대에 있어 가장 큰 걸림돌로 배터리가격을 꼽고 있으며 배터리 가격의 하락이 전기차 시장 확대에 큰 영향을 미칠 것으로 전망하고 있다.

세계 전기차 시장은 2014년도 220만대에서 2020년 630만대로 약 3배 성장이 예상되는 가운데 전기차 배터리 규모도 2013년 32억 달러에서 2020년 182억 달러로 5배 이상 늘어날 것으로 예상된다. 이에 따라 배터리산업 경쟁이 전기차 배터리 시장에서 승패가 결정될 가능성이 높다고 할 수 있다.

이러한 상황에서 리튬이온 이차전지의 주원료가 2020년 전후 지표면에서 고갈될 것으로 예상되며 원료 고갈 위험에 직면하면서 신소재 전지 개발 필요성이 대두되고 있다.

정보통신산업진흥원의 기술정책단 산업분석팀의 조혜지 선임은 “미국지질조사소(USGS)에 따르면 리튬이온 이차전지를 만드는 데 쓰이는 채취 가능한 리튬자원은 많아야 200만 톤 수준으로 ‘20년 전후로 고갈될 것이라 보고 있으며, 세계적인 과학 논문출판사 엘스비어(Elsevier)는 2023년이면 리튬 자원 수요가 공급을 추월하고 2050년에는 수요량이 공급량의 두 배에 도달할 것으로 전망했다”고 우려를 표했다.

업계 전문가들 역시 리튬가격이 2015년부터 매년 20~30%씩 증가해 2020년 이후 가격이 인상되고 수급에도 어려움이 생길 것이라고 경고하고 있다.

이에, 리튬이온을 대체하는 차세대 배터리 개발 및 상용화를 위한 노력이 진행되고 있는데 현재 전 세계에서는 리튬이온 전지를 대체하기 위해 ▲리튬에어전지▲공기아연전지▲공기
알루미늄전지▲공기마그네슘전지▲토륨핵전지▲바이오전지▲키네틱전지 등을 개발 중이다.

특히, 우리나라의 LG화학·삼성종합기술원·현대차그룹·일진전기·솔브레인 등 국내 기업들도 리튬에어 배터리 개발에 관심을 갖고 있는 것으로 알려져 IBM과의 연구개발 및 사업 제휴 여부가 주목되고 있다.

아울러 삼성이 미국 매사추세츠공과대(MIT)와 협업해 기존 단점을 보완하며 반영구사용이 가능한 솔리드 전해질배터리(고결정 그래핀(Graphene)을 활용)을 개발했다고 발표해 귀추가 주목되고 있다.

이에 조 선임연구원은 “리튬에어전지가 상용화에 성공해 배터리산업의 판도에 변화를 줄지, 매해 등장하는 새로운 소재의 배터리에서 끝날 것인지는 미지수”라며, “이차전지 관련 산업을 주도하기 위해 리튬 배터리에만 집중하기보다 다양한 소재의 배터리 개발이 요구된다”고 말했다.