김준 SK이노베이션 대표이사 총괄사장이 차세대 배터리 가운데 하나로 꼽히는 리튬금속 배터리의 핵심 소재 개발에 투자를 결정하고 LG화학과 파나소닉이 주도하는 미래 기술 대결에 도전장을 내밀었다.

김 사장은 차세대 배터리 기술 개발을 통해 후발주자의 약점을 극복하고 SK이노베이션을 전기차 배터리시장의 선두주자로 이끌겠다는 의지를 보인다.
 

20일 SK이노베이션에 따르면 미래 배터리 기술 확보에 속도를 내고 있다.

앞서 19일 SK이노베이션은 미국 배터리회사 폴리플러스배터리컴퍼니와 2021년까지 리튬금속 배터리(Li Metal Battery)의 전도성 유리 분리막을 함께 개발하는 협약을 맺고 자금을 투자하기로 했다.

리튬금속 배터리는 기존 리튬이온 배터리보다 배터리 밀도가 2배 이상 높지만 충전 과정에서 음극재 표면에 리튬이온 결정이 쌓이는 ‘덴드라이트’가 발생해 화재의 원인이 된다는 단점이 있다.

SK이노베이션이 개발에 나선 전도성 유리 분리막은 덴드라이트 발생에 따른 화재 위험성을 차단하는 소재다.

SK이노베이션이 전도성 유리 분리막 개발에 성공하면 리튬금속 배터리가 빠르게 도입될 것으로 보인다.

리튬금속 배터리는 기존 리튬이온 배터리와 비교해 음극재의 소재와 분리막만 다를 뿐 거의 비슷한 구조로 만들어지기 때문이다.

SK이노베이션 관계자는 “투자를 결정하기 전에 이미 충분한 검토 과정을 거쳤다”며 “신기술이 확보되면 곧바로 상업생산에 들어갈 것”이라고 말했다.

이번 기술 투자로 리튬이온 배터리 위주로 형성된 전기차 배터리시장의 주도권을 미래에 SK이노베이션이 틀어쥐게 될 수도 있다.

현재 배터리업계는 LG화학과 파나소닉이 전고체 배터리 개발에 투자하며 미래 시장의 주도권을 놓고 대결하고 있는데 전고체 배터리는 생산단가가 리튬이온 배터리보다 높아 도입 시점이 확실하지 않다.

김명환 LG화학 배터리연구소장은 생산단가 문제를 들어 전고체 배터리의 상용화 시점을 2040년으로 내다보기도 했다.

전고체 배터리가 상용화되기 전에 SK이노베이션이 리튬금속 배터리를 도입하게 되면 전기차의 주행거리를 늘리는 데 골몰하는 완성차회사들의 배터리 발주 의뢰가 SK이노베이션에 쏠릴 가능성이 높다.

시장 조사기관 IHS마킷에 따르면 리튬이온 배터리시장은 연 평균 25%씩 성장해 2025년 182조 원까지 시장이 확대될 것으로 전망되는데 이 시장을 SK이노베이션이 주도하게 되는 것이다.

김 사장은 SK이노베이션 대표이사에 취임한 첫 해부터 전기차 배터리사업의 후발주자 약점을 극복하기 위해 기술력을 높이는데 공을 들였다.

2017년 취임한 김 사장은 SK이노베이션의 배터리연구소를 확대하기로 결정하고 핵심기술 개발부서를 신설해 연구개발 역량 강화에 나섰다.

이런 노력은 2017년 8월 SK이노베이션이 국내 최초로 NCM811 양극재 기술을 확보하는 성과로 돌아왔다.

NCM811 양극재는 고가 원재료 코발트 비중을 줄이고 배터리 출력을 키우는 니켈의 함량을 높인 양극재로 2023년 상용화될 것으로 전망되는 배터리 기술이다.

김 사장은 2018년 10월 중국 창저우에 4천억 원을 들여 리튬이온 배터리 분리막을 생산하는 공장을 짓는 계획을 내놓기도 했다.

SK이노베이션은 글로벌 분리막 생산량 2위 회사로 2020년 중국 분리막 공장이 양산을 시작하면 생산량 1위회사인 일본의 아사히카세이와 격차가 크게 줄어든다.

김 사장은 SK이노베이션의 전기차 배터리 생산능력을 크게 키우기 위한 투자계획을 진행하고 있어 여기에 미래 배터리 기술까지 갖춰지면 시장을 주도하는 위치에 충분히 올라설 수 있을 것으로 보인다.

SK이노베이션은 2022년에 미국 루이지애나, 중국 창저우, 헝가리 코마롬의 전기차 배터리 생산공장이 완공돼 30기가와트시(GWh)가량의 생산능력을 보유하게 된다.

김 사장은 1월 열린 국제 전자제품 박람회에서 블룸버그와 인터뷰를 통해 2025년까지 100기가와트시 규모의 생산능력을 확보하기 위한 투자를 계획하고 있다고 밝히기도 했다.

이는 업계 최선두주자로 평가받는 LG화학의 목표 생산능력과 비슷한 수준이다.

시장은 이미 김 사장의 미래 구상에 화답하고 있다.

SK이노베이션의 전기차 배터리 생산능력은 2018년 기준으로 국내 공장의 4.7기가와트시가 전부이지만 수주잔량은 320기가와트시로 LG화학과 중국 CATL에 이은 글로벌 3위다.

수주잔량을 금액으로 환산하면 35조 원에서 40조 원에 이른다. [비즈니스포스트 강용규 기자]