- 광양·포항 등에서 니켈 함량 80% 이상 양극재 생산

[디지털데일리 김도현 기자] 공격적으로 배터리 소재 사업에 투자 중인 포스코케미칼이 고부가가치 제품 양산에 속도를 낸다.

최대 고객사인 LG에너지솔루션과 납품 계약을 갱신하면서 하이니켈 양극재 공급량이 급증할 전망이다.

9일 업계에 따르면 포스코케미칼의 지난 3분기 양극재 매출(약 6600억원) 가운데 N65(니켈 함량 65%) 비중은 85%로 전해진다.

양극재는 배터리 에너지밀도를 결정하는 소재다. 배터리 단가에서 40~50%를 차지할 정도로 중요성이 높다. 광물 조합에 따라 ▲리튬·코발트·옥사이드(LCO) ▲리튬·망간·옥사이드(LMO) ▲리튬·인산철(LFP) ▲니켈·코발트·망간(NCM) ▲니켈·코발트·알루미늄(NCA) ▲니켈·코발트·망간·알루미늄(NCMA) 등으로 나뉜다. 포스코케미칼은 이중 NCM(또는 NCMA)을 주력으로 한다.

NCM의 경우 니켈 등 광물 비중으로 구분된다. 523, 622, 811, 9½½ 등이 대상이다. 통상 니켈 함유량이 80% 이상인 제품을 하이니켈 양극재라 부른다. 현시점에서는 NCM622이 가장 많이 팔리며 70~90%로 확장해나가는 단계다.

포스코케미칼 역시 하이니켈 양극재 판매를 늘리기 위해 준비 중이다. 내년 3월 가동 예정인 전남 광양 3단계 및 4단계 라인에서는 N8x(니켈 함량 80%대) 제품이 3만톤씩 제조될 예정이다. N8x는 영업이익률이 5% 내외인 N65 대비 더 높은 마진이 설정될 것으로 보인다.

각각 2024년 6월과 2025년 3월 양산 개시하는 경북 포항 1단계와 캐나다 합작사(JV) 공장에서도 N8x가 3만톤씩 만들어진다. 향후 증설되는 생산 시설에서도 니켈 함량 80%는 물론 90%를 상회하는 양극재까지 출하될 전망이다. 포스코케미칼에 따르면 N9x 수준 제품 개발을 완료했으며 연내 N96을 시험 생산할 계획이다.

포스코케미칼은 지난 2020년 1월 LG에너지솔루션(당시 LG화학)과 1조8500억원을 상회하는 양극재 계약을 맺었다. 기간은 2022년 12월까지로 조만간 신규 계약을 체결해야 한다. 양사는 관련 내용을 협의 중인 것으로 전해진다.

두 회사 생산능력이 2년 새 급증한데다 전기차 업계에서 하이니켈 양극재 수요가 높아지고 있어 계약 금액이 대폭 커질 것으로 관측된다.

지난 5월 엘앤에프가 LG에너지솔루션과 2년(2023~2024)간 약 7조2000억원의 양극재를 제공하는 협약서를 체결한 바 있다. 단 포스코케미칼의 경우 GM와 별도 JV(얼티엄캠)을 세운 만큼 LG에너지솔루션과의 거래량은 유동적일 수 있다.

한편 광양 3단계 라인에서는 단입자(단결정) 양극재도 생산된다. 기존 양극재는 아주 작은 입자들이 뭉쳐진 다결정 형태다. 다결정 양극재는 배터리 전극 공정 중 압연(양극활물질이 코팅된 알루미늄판을 회전하는 롤 사이로 통과시키는 방식) 과정에서 결정체가 부서지면서 그 사이로 이물질이 들어가거나 밀도가 낮아지는 현상이 발생하기도 한다.

이로 인해 가스 발생이 늘고 충·방전 주기에 영향을 준다. 단결정 양극재는 하나의 입자인 만큼 관련 이슈가 사실상 없어 차세대 소재로 꼽힌다.