배터리⋅소재 관련 정책 동향과 현장의 목소리를 전달하기 위해 한 주 동안 열심히 달린 <소부장박대리>가 지난 이슈의 의미를 되새기고 차주의 새로운 동향을 연결해 보고자 독자들을 위해 주간 보고서를 올립니다. <박대리보고서>를 통해 한 주를 정리해보시길 바랍니다.

2.3조원 잭팟?…금양 배터리 사들이는 '美 나노테크' 활용 방안은

이차전지 생산 기업 금양이 최근 미국 나노테크에너지와 대규모 공급 계약 MOU를 체결했다고 발표한 가운데 나노테크에너지가 어떤 사업을 추진하기 위해 이같은 대규모 물량 확보에 나섰는지 업계의 이목이 쏠리고 있다.

23일 배터리 업계에 따르면 금양(대표 류광지)은 지난 19일 공시를 통해 미국 나노테크에너지와 2025년부터 2030년까지 17억2000만달러(약 2조3000억원) 규모의 계약을 체결했다고 발표했다.

금양과 나노테크에너지는 미국 시장에서 발생할 수 있는 구매 예상 금액을 6년간 2조3000억원으로 예상하고, 이 중 20%인 약 4600억원을 주문이행 보장 금액으로 추정했다. 주문이행 보장 금액이라고 본 액수만 해도 금양의 작년 연결매출액(1520억원)의 세 배가 넘는 규모다.

금양은 이번 MOU를 통해 자체 생산한 배터리를 안정적으로 공급할 수 있는 판로 확보한다는 기대효과가 있다고 설명했다. 다만 이 계약은 '계약기간 중 언제든지 60일 전 서면 통지를 통해 계약을 종료할 권한이 있다'는 단서 조항을 달았다.

이와 함께 양사는 차세대 배터리 개발도 공동으로 추진하기로 했다. 유통계약 발표 다음 날 20일 류광지 금양 회장은 나노테크에너지 커티스 칼라 최고운영책임자(COO)와 만나 공동개발 협약서에 서명했다. 양측이 글로벌 시장 공략을 위해 화재 억제력을 갖춘 차세대 배터리를 공동 개발·생산하고, 미국 내 합작법인(JV) 설립을 합의하는 내용이 담겼다.

업계에서는 이번 계약에 대해 신중한 입장을 취하고 있다. 계약의 조건 및 나노테크에너지의 재무 상황 등을 고려할 때 우려의 목소리 나오고 있어서다.

나노테크에너지는 그래핀 기반의 배터리 기술 개발을 주요 사업으로 추진하는 스타트업이다. 여기서 나노테크에너지가 내세우고 있는 그래핀은 탄소 원자들이 벌집 모양으로 연결된 얇고 투명한 2차원 물질로, 강도가 매우 높고 전기 전도성이 뛰어나 '꿈의 신소재'라고 불린다. 그래핀을 양⋅음극재 등 배터리 소재에 적용하면 기존 배터리의 단점을 보완하고 성능을 획기적으로 향상할 수 있다.

다만 기술 난이도가 높아 아직 대규모 상용화 단계에는 이르지 못한 것으로 파악된다. 나노테크가 금양의 2170 배터리 물량을 대규모 들일 경우, 배터리에 자사의 그래핀 기술을 적용해 판매하거나, 이 과정을 거치지 않고 미국 시장에 재판매하는 유통만을 맡을 것으로 분석된다.

고주영 삼성SDI "전고체 성공 '가격'이 열쇠…소부장 역할 중요"

"전고체 배터리의 성공 열쇠는 결국 '가격'에 달렸습니다. 가격 경쟁력을 얼마나 빠르게 확보하느냐가 시장의 판도를 바꿀 것입니다."

고주영 삼성SDI 부사장은 24일 서울 강남구 한국과학기술회관에서 열린 'KABC 2024'에서 차세대 배터리 기술에 대한 청사진을 제시했다.

그는 "전고체 배터리는 슈퍼 럭셔리 세그먼트를 타깃으로 처음 시장에 나올 것이며, 가격 인하를 통해 더 넓은 시장으로 확대할 것"이라고 말했다.

전고체 배터리는 기존 가연성 액체 전해질을 고체로 대체한 기술로, 온도 변화에 강해 화재 위험을 크게 낮추고, 높은 에너지 밀도를 제공하는 것이 특징이다. 이로 인해 전고체 배터리는 '꿈의 배터리'로 불리며 시장에서 큰 기대를 모으고 있다.

삼성SDI는 2027년을 목표로 전고체 배터리 상용화에 박차를 가하고 있다. 지난해 말부터 샘플을 공급하기 시작해, 현재는 5개 고객사에 이를 확대했다. 삼성SDI는 무음극 설계(Anode-less)를 도입해 에너지 밀도를 높이고 수명을 연장하는 방식으로 기술 경쟁력을 강화하고 있다. 무음극 기술은 음극재가 없는 설계를 뜻한다. 양극에서 리튬을 추출해 충전과 방전을 반복하는 방식이다.

전고체 배터리의 가격 다운 방안에 관해선 "시장에 많은 (소부장)업체들이 빨리 들어와서 가격을 하락시켜야 범용적으로 활용되는 '침투'가 빨라질 수 있다고 생각한다"고 밝혔다.

韓 배터리 업계에 감도는 위기감…"中과 경쟁할 기술 확보해야"

전기차 시장의 일시적 수요 정체기(Chasm)가 점점 길어지자 주요 경쟁국인 중국과의 가격 경쟁력을 좁힐 기술 개발이 활발히 이뤄져야 한다는 주장이 제기됐다. 아울러 이미 저가 배터리 시장과 주요 원료 공급망에서 기회를 놓친 만큼, 미·중 경제 패권 구도로 발생하는 향후의 기회를 재빠르게 잡아야 한다는 지적도 나왔다.

강석훈 KDB산업은행 회장은 24일 서울 한국과학기술회관에서 SNE리서치 주최로 열린 'KABC 2024'의 기조연설자로 나서 "최근 미국과 중국의 패권 경쟁이 시작되면서 글로벌 경제 질서와 산업 질서를 지배하고 있는 상황"이라며 "경제 안보 측면에서 보면 중국의 배터리가 전기차 글로벌 공급망을 장악한 가운데, 미국과 유럽연합(EU)이 미래차 분야 경쟁력을 확보하지 못한 상황에서 대결이 격화되고 있다"고 말했다.

이어 그는 캐즘이 찾아온 배경으로 "여기에 수요를 얼리어답터가 견인해 왔던 전기차가 높은 가격, 인프라 부족 등으로 주류 시장이 제한되고 있다"며 "글로벌 주요 국가들이 재정 상황을 고려해 보조금을 폐지, 축소하는 것이 수요 감소의 원인"이라고 진단했다.

강 회장은 수요 회복을 위해 전기차 인프라 확충과 가격 경쟁력을 확보해야 한다는 의견을 내비치면서도, 미국·유럽연합(EU)과 중국이 대치하는 신냉전 상황이 이같은 흐름을 더디게 할 수 있다고 지적했다.

강 회장은 "전기차가 대중화되려면 저렴한 배터리가 필요한데, 저렴한 배터리는 중국으로부터 장악된 상황"이라며 "미국과 EU 입장에서는 (중국 장악 상황에 대해) 어떤 전략을 선택할 것이냐에 대해 고민할 수밖에 없고, 전기차 보급 속도를 조절하는 식으로 대응한다면 캐즘이 생각보다 장기화될 가능성이 있다"고 강조했다.

특히 중국의 강한 원료 공급망 확보 상황과 좁혀지는 리튬인산철(LFP) 배터리와 삼원계 간 성능 격차, 반면 벌어지는 양 제품 간 가격 격차 등이 국내 업계에 부정적인 영향을 미치고 있다고 내다봤다.

그는 이를 두고 "과거 일본이 리튬코발트산화물(LCO) 배터리로 주도권을 잡았다가, 안주하는 사이 한국과 중국에게 추격당한 것과 유사하다"며 "이미 중국과의 격차는 쉽게 따라가기 어려울 정도로 격차가 확대됐다고 보여지는 상황"이라고 말했다.

LG엔솔, BMTS 브랜드 'B.around' 공개… 배터리 관리 기술 고도화

LG에너지솔루션이 배터리 관리 토탈 솔루션(BMTS) 사업을 본격화, 새로운 브랜드 'B.around(비.어라운드)'를 선보였다.

BMTS는 기존 배터리 관리 시스템(BMS)을 뛰어넘어 클라우드와 AI 기술을 결합, 안전진단과 배터리 수명 예측 등 다양한 기능을 강화한 차별화된 솔루션을 제공하는 것이 특징이다.

25일 공개된 B.around는 '고객 곁에 상시 머물며 최적의 솔루션을 제공하겠다'라는 의미를 담고 있다. LG에너지솔루션은 B.around를 통해 배터리 상태를 실시간으로 모니터링하고 안전성과 효율성을 극대화하는 기술력을 강조했다. 특히 Be around your side라는 슬로건 아래, 고객 및 최종 소비자에게 차별화된 배터리 관리 솔루션을 제공하겠다는 의지를 밝혔다.

BMS는 전기차의 핵심 안전 기능으로 자리 잡고 있으며, 배터리의 전류, 전압, 온도 등을 실시간으로 모니터링해 최적의 성능을 유지하고 잠재적 문제를 사전에 감지하는 역할을 한다. LG에너지솔루션의 BMTS는 기존 BMS를 한층 더 고도화해, AI와 클라우드 기반의 안전진단과 퇴화⋅수명 예측 기능을 포함한 소프트웨어 솔루션을 제공한다.

B.around 제품군은 크게 ▲안전진단 및 퇴화/수명 예측을 담당하는 BMS 소프트웨어 ▲BMS 하드웨어 ▲소프트웨어 중심 차량(SDV) 플랫폼 솔루션으로 구성된다. 특히 소프트웨어 솔루션은 불량을 사전 진단하고 배터리의 퇴화 상태를 점검해 수명을 극대화하는 데 초점을 맞췄다. 여기에 반도체 기업 퀄컴과의 협업을 통해 SoC(System-on-Chip) 기반 기술 개발도 진행 중이다.

LG엔솔 "BMS, 클라우드·SDV 전환으로 혁신 속도…BMTS 사업 본격화

"LG에너지솔루션이 자동차의 전동화, 소프트웨어기반차량(SDV)으로의 전환에 따라 배터리 열폭주·관리 등을 담당하는 배터리관리시스템(BMS)의 역할이 중요해질 것으로 내다봤다. 이에 따라 각 단계에 맞춘 솔루션을 개발해 BMS, 더 나아가서는 BaaS(Battery as a Service) 사업 확장을 추진하겠다는 방침을 내놨다.

이달훈 LG에너지솔루션 BMS개발센터장(상무)는 25일 서울 한국과학기술회관에서 SNE리서치 주최로 열린 'KABC 2024'의 연사로 나서 배터리 관리 토탈 솔루션(BMTS) 브랜드 '비.어라운드(B.around)'를 공개했다.

BMS는 배터리의 상태를 모니터링해 최적의 조건에서 배터리를 유지, 사용할 수 있도록 제어하는 시스템이다. 전류와 전압, 온도 등 다양한 데이터를 활용해 충전 중 전압 하강, 비정상 퇴화 및 방전, 특정 셀 용량 편차 등 만약의 상황에서 발생할 수 있는 문제를 사전에 감지하고 조치하는 역할을 한다.

기존 BMS는 배터리팩을 중심으로 한 제어 수준에만 머무르는 한계를 보여왔다. 차량 플랫폼의 설계(Architecture)가 별도로 움직이는 하드웨어로 이뤄져 있기에 BMS와 상호작용할 요소가 없었던 데다, BMS 칩 자체도 적은 메모리 용량과 낮은 연산능력으로 이외의 기능을 탑재하기 어려워서다.

LG에너지솔루션은 이러한 BMS의 한계점을 고려해 클라우드 BMS를 개발하고 기능이 한정적인 BMS 기술 개선을 추진해왔다. 차량 내 BMS로 측정한 실시간 데이터를 클라우드 서버로 보내고, 이를 연산해 배터리 관리 상태(SoH, State of Health)와 잔존 수명(RUL, Remaining Useful Life)을 예측하는 식으로다.

이달훈 센터장은 "LG에너지솔루션은 약 7년 전부터 클라우드 BMS를 개발해왔고, 기존에 보유한 대규모의 배터리 테스트 데이터를 활용해 품질 개발 등에 활용했다"며 "이를 통해 SoH를 추정하고 RUL을 예측할 수 있도록 했으며 'B-라이프케어(B-Lifecare)'와 같은 실시간 배터리 모니터링 서비스도 만들고 있는 것"이라고 설명했다.

에코프로비엠, 현대차·기아와 LFP 배터리 혁신 기술 개발 착수

에코프로비엠이 현대자동차·기아, 현대제철과 협력해 폐기되는 고철을 재활용한 LFP(리튬, 인산, 철) 배터리 양극재 기술 개발에 나선다. 이번 기술은 원가 절감과 친환경 제조 공정에 초점을 맞춰 차세대 배터리 시장에서 경쟁력을 강화할 전망이다.

26일 에코프로비엠은 대전에서 'LFP 배터리 양극 활물질 직접 합성 및 배터리 기술 개발' 사업 킥오프 회의를 열었다고 밝혔다. 이 자리에는 서준원 에코프로비엠 연구기획담당 전무, 정순준 현대자동차·기아 전동화구동재료개발실 상무, 임희중 현대제철 선행개발실 상무 등 각계 주요 인사가 참석했다.

이번 프로젝트는 산업통상자원부의 지원으로 총 207억 원의 예산이 투입되며, 4년간 진행된다. 에코프로비엠은 주관기관으로서 현대자동차·기아, 현대제철, 한국화학연구원 등과 협력해 LFP 배터리 기술 혁신을 목표로 한다.

핵심은 현대제철이 개발한 재활용 철을 활용한 미세 철 분말 공정이다. 이 철 분말은 에코프로비엠으로 전달되어 기존 LFP 양극재 제조 방식과 달리 직접 합성법을 통해 개발된다. 이 방법은 공정을 대폭 단축시켜 원가를 크게 낮출 수 있으며, 환경 오염을 줄이는 친환경 공법이라는 점에서도 주목받고 있다.

에코프로비엠은 이번 기술 개발로 기존 제조 공정에서 사용되던 황산철 대신 순철과 산화철을 사용해 친환경적이며 비용 효율적인 LFP 양극재를 개발할 계획이다. 이를 통해 전기차와 ESS(에너지 저장 시스템) 등 다양한 응용 분야에서 배터리의 가격 경쟁력을 한층 강화할 수 있을 것으로 기대된다.

전기차 핵심된 BMS, 주도권 누가 쥘까…자동차·배터리 신경전

전기차용 배터리의 안전성 이슈로 배터리관리시스템(BMS)의 중요성이 떠오르면서 이 시장을 노리는 주요 업체의 경쟁도 심화되고 있다. 특히 배터리 가격 협상 주도권을 두고 경쟁하는 자동차와 배터리 업체 간 신경전과 솔루션 시장 선점을 위한 경쟁이 치열해질 전망이다.

26일 업계에 따르면 LG에너지솔루션은 전날 배터리 관리 시스템(BMS)을 넘어 클라우드와 인공지능(AI) 기술을 결합한 솔루션인 배터리관리통합솔루션(BTMS) 브랜드 'B.around'를 공개했다.

BMS는 배터리의 상태를 모니터링해 최적의 조건에서 배터리를 유지, 사용할 수 있도록 제어하는 시스템이다. 전류와 전압, 온도 등 다양한 데이터를 활용해 충전 중 전압 하강, 비정상 퇴화 및 방전, 특정 셀 용량 편차 등 만약의 상황에서 발생할 수 있는 문제를 사전에 감지하고 조치하는 역할을 한다.

LG에너지솔루션은 배터리팩을 중심으로 한 제어 수준에 그쳤던 BMS의 기능을 확대하는 한편, 안전진단 및 퇴화·수명 예측을 담당하는 소프트웨어(SW)와 하드웨어, 소프트웨어 중심 차량(SDV) 플랫폼에 특화된 솔루션 등 다양한 포트폴리오를 구성했다. 이를 통해 BMS와 관련된 사업을 확대해 완성차 고객사에 솔루션을 판매하겠다는 목표다.

25일 SNE리서치가 서울 과학기술회관에서 주최한 'KABC 2024'에서도 BMTS에 대한 언급이 나왔다. 연사로 나선 이달훈 LG에너지솔루션 BMS개발센터장(상무)은 "LG에너지솔루션은 약 7년 전부터 클라우드 BMS를 개발해왔고, 기존에 보유한 대규모의 배터리 테스트 데이터를 활용해 품질 개발 등에 활용했다"며 "이를 통해 SoH를 추정하고 RUL을 예측할 수 있도록 했으며 'B-라이프케어(B-Lifecare)'와 같은 실시간 배터리 모니터링 서비스도 만들고 있는 것"이라고 설명했다.

이 센터장은 SDV 전환에 따른 BMS 변화를 두고 "자동차가 자율주행·전기·엔터테인먼트용 차량으로 거듭나면서 점점 고연산과 많은 통신량을 요구받는 상황"이라며 "SDV 전환에 따른 조널 아키텍처 채택에 따라 이에 걸맞는 BMS도 개발하고 있다"고 강조하기도 했다.

다만 BMTS의 정확도 개선을 위한 데이터가 부족하다는 아쉬움도 드러냈다. BMS 특허와 관련 테스트 데이터의 경우 많은 양을 보유하고 있지만, 전기차에 탑재돼 실제로 운행되는 필드 데이터가 적기 때문이다. 자동차가 변화하는 온·습도나 주행 습관 및 도로 문제 등 변수가 많은 환경에서 주행하는 만큼, 실제 환경에 걸맞는 데이터가 있어야만 배터리 상태 진단 정확도를 높일 수 있다는 취지로 풀이된다.

이 센터장은 "LG에너지솔루션은 BMS와 관련된 테스트 데이터를 많이 확보해왔다"면서도 "하지만 우리나라에서는 아직까지 차량 데이터를 구하기가 어렵다. 차량 업체에서 배터리 데이터를 공유하는데 굉장히 소극적이고, 이외로 필드 데이터를 얻기는 어려운 상황"이라고 말했다.

이어 "안타까운 점은 차량 데이터를 국내에서 등록된 1만5000대 이상에서 많은 데이터를 얻고 있지만, 중국과 비교를 해보면 턱없이 부족하다"며 "중국은 정부 주도로 모든 차의 배터리 데이터를 서버로 올리고, 이를 배터리 제조업체나 차량 업체들이 사용할 수 있게 정부 차원에서 법규를 제정해 관리하고 있다. 그러다 보니 한국과는 차이가 나는 규모를 갖추고 있다"고 지적하기도 했다.

업계에서는 이러한 데이터 공유에 대한 문제를 자동차와 배터리 업체 간 주도권을 확보하기 위한 신경전으로 해석하고 있다. 배터리 업체 입장에서는 BMS가 추가적인 배터리 관련 서비스(BaaS)로 사업을 확장할 수 있는 기회 요소이지만, 자동차 업체 입장에서는 배터리 업체가 자신들의 사업 영역에 진입하는 의미로 받아들일 수 있어서다.

특히 전기차 시장은 과거 내연기관과 달리 배터리 업체가 가격 협상 주도권을 잡는 양상이 이어져 왔다. 차량 전동화 전환을 목표로 전기차를 출시하는 기업은 많은 반면, 배터리를 생산할 수 있는 기업은 한정적인 독과점 공급 현상이 지속돼온 탓이다. 이에 따라 자동차 업계가 배터리로부터 파생되는 사업 주도권을 주지 않고 있다는 것이 업계의 중론이다.

실제로 KABC 2024에서도 자동차와 배터리 업체 간 미묘한 관계를 암시하는 발언이 나왔다. 김동건 현대자동차 배터리셀개발실장은 "배터리는 익히 알듯 (생산이) 매우 어려운 제품이기에 독과점 구조가 형성돼 있다"며 "그러다 보니 협상 주도권도 배터리 제조사에 있고, 캐즘(Chasm)으로 물량이 줄었다고 해도 소수 배터리 업체의 주도권이 강하다. 이는 전통적인 자동차 업체가 여러 배터리를 고려하는 이유"라고 설명했다.