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‘배터리 재팬 2018’에서 본 배터리 산업·기술의 동향과 미래[LiVE TREND] 배터리 재팬 2018, 이차전지 산업의 미래 ①
양대규 기자 | 승인 2018.04.10 17:32

[EPNC=양대규 기자] 2018년 2월 28일부터 3월 2일까지 3일간 일본 도쿄 빅사이트에서 열린 ‘월드 스마트 에너지 위크(World Smart Energy Week) 2018’이 성황리에 종료했다. 이번 월드 스마트 에너지 위크는 배터리 재팬(Battery Japan) , PV 엑스포, 스마트그리드 엑스포 등 총 8개의 전시회가 동시에 개최됐다. 33개국에서 온 1580개의 기업과 6만 4399명의 참관객이 전시회에 참여했다.

특히, 올해로 9회를 맞이한 배터리 재팬은 전기차와 에너지저장시스템 (Energy Storage System, ESS) 의 상용화와 시장 성장에 대한 기대로 많은 산·학·연 관계자들의 관심을 모았다. 관람객들은 이번 배터리 재팬을 통해, 고용량 이차전지의 소재·기 술·산업 등 영역별 새로운 트렌드를 알아볼 수 있었다.

이번 배터리 재팬 2018은 관람객들에게 배터리 산업과 기술의 발전 방향을 구체적으로 설명하는 자리였다. 전문가들이 평소에 말하는 배터리 산업의 미래가 얼마나 정확한지, 배터리 관련 기술이 경제적인 문제와 만나 어떻게 변화하는지, 예측한 미래의 다음 단계는 무엇인지에 대한 대안을 제시했다는 것이다. BYD, 테슬라(Tesla), 토요타, BMW, 삼성 등 글로벌 기업의 전문가들의 통찰력과 네취(Netsch), TUV 라인란드, 프라이믹스, 후루카와 배터리, 번스 등 배터리 관련 기업 부스가 보여주는 배터리 산업의 현실을 통해, EPNC는 배터리 산업의 미래를 새롭게 그려봤다.

◇ 배터리 업체 vs 완성차 업체

첫 번째는 플레이어 간의 경쟁 구도의 변화다. 현재 배터리 시장은 한·중·일 국가별 배터리 생산업체의 경쟁 구도를 보인다. 리튬 기반의 이차전지는 산요, 소니, 파나소닉 등 일본기업이 주도했으나, 모바일폰 시장이 성장하면서 삼성SDI와 LG화학이 2000년대 후반 새로운 강자로 부상했다. 최근에는 중국이 전기차 시장을 공격적으로 확대하며 CATL, BYD 등 중국 전기차에 배터리를 공급하는 중국계 업체들이 강세가 이어지고 있다.

배터리 재팬에 참석한 전문가들은 국가 간의 경쟁이 앞으로는 ‘배터리 대 완성차’의 구도로 바뀔 것이라고 분석했다. 전 세계적으로 탄소가스 배출 감소에 대한 요구가 많아지면서 완성차 업체들의 전기차 생산은 의무가 되고 있다. 이에 BMW, 벤츠, 토요타, 현대차 등 완성차 업체 들은 생산비 절감과 자동차 산업의 주도권 확보 등을 이유로 전기차 배터리를 협력 업체에 맡기는 게 아니라 직접 생산을 하기로 결정했다.

테슬라는 기가팩토리를 통해 전기차용 배터리를 생산하기 시작했으며, 토요타는 차세대 배터리 기술인 전고체 배터리 제조 기술을 개발하며 완성차 업체들의 배터리 시장 진입의 신호탄을 올렸다. 독일을 포함한 전통적인 유럽의 완성차 업체와 미국의 다른 완성차 업체들도 전기차 배터리 연구를 통해 배터리 시장 진입을 준비하고 있다.

배터리 재팬 컨퍼런스에서 BMW그룹의 히데키 오기하라 이사는 전기차 시장의 개화와 함께, 완성차 업체의 경쟁력 역시 새롭게 규명되고 있다고 강조했다. 과거 완성차 업체의 핵심 경쟁력은 엔진에서 나왔으나, 향후 전기차에서는 배터리가 차량의 경쟁력을 좌우할 것이라는 것이다.

◇ 삶에 녹아든 전력 솔루션

‘월드 스마트 에너지 위크 2018’에서 이차전지의 활용은 배터리 재팬 외에도 FC(Fuel Cell) 엑스포, 스마트 그리드 엑스포 등에서 다양한 모습으로 소개됐다. 흔히들 배터리 시장의 성장은 건전지에서 모바일로, 모바일에서 전기차로의 변화를 말한다. 전기차용 대용량 이차전지 외에도 초대용량인 ESS까지도 배터리 시장의 미래에 함께 이야기하기도 한다.

월드 스마트 에너지 위크는 배터리의 미래를 단순한 모바일·전기차·ESS의 크기에 따라 나누는 시야를 일상에 녹아든 전력 솔루션이 라는 것을 보여준다. 휴대용 대용량 배터리, 가정·업소·산업용 ESS, 휴대용 차량 충전기 등 다양한 전력 솔루션이 삶의 모든 부분에서 사용된다. 대용량 휴대용 충전기는 자동차 충전에서부터 스마트폰·노트북 충전, 헤어드라이기, 전기청소기, 조명, 요리 등 삶의 다양한 영역에서 함께 한다. 충전 외에도 선풍기, 히터 등으로 사용하는 ‘스마트폰 보조 배터리’의 확장판인 셈이다.

혼다에서 개발한 V2L (Vehicle to Load) 장비 ‘파워 익스포터(Power Exporter) 9000’은 전력 솔루션의 다양성을 보여주는 재미있는 사례 중 하나다. 제품은 수소연료전지차가 달리면서 발생한 전기를 생활에 사용할 수 있게 만든 제품이다. 생산된 전기는 야외 캠핑뿐만 아니라 가정용으로 사용 하거나, 다시 판매할 수도 있다.

◇ 기술 연구의 난제는 ‘재료비’

국내외 배터리 전문가들은 차세대 배터리 기술이 무엇이 될지에 대해서 다양한 의견을 내놓고 있다. 최근 몇 년간 차세대 배터리 기술로 거론되고 있던 NCM811 (니켈:코발트:망간=8:1:1) 전고체 배터리 (고체 전해질 배터리) , SiOx 음극재 등은 어느 정도 상용화 단계로 들어왔다. 

전문가들은 차세대 배터리 기술 도입의 단점으로 ‘높은 재료값’이라고 지적하며 LFP나 그래파이트 (Graphite) 음극재 등의 기존 재료 들의 효율 고도화도 진행될 것이라고 분석했다. 아울러 특허 비중이 많은 전고체 배터리부터 리튬-황 배터리 등으로 차세대 배터리 도입은 이변 없이 진행될 것이지만, 관건은 ‘개발 속도’라며 원천 기술 확보가 중요하다고 강조했다.

▲양극재
BMW 배터리 기술 개발 담당 이사인 히데키 오기하라(Hideki Ogihara) 는 3월 1일 배터리 재팬 컨퍼런스를 통해 현재 차세대 전지로서 가장 높은 기대를 받는 기술 대안은 NCM811 전고체전지 타입이라고 밝혔다. 반면, 2일 컨퍼런스에서 BYD의 톰 자오(Tom Zhao)는 NCM 전지가 직면할 수밖에 없는 시장 한계를 지목했다. 그는 코발트값의 상승세가 지속되면서 ESS에는 LFP가 차량용으로는 NCM이 양분하는 구도로 진행될 것이라고 예측했다.

▲전해질
맥스웰(Maxwell)의 회장 요시히로 센자이(Yoshihiro Senzai)는 배터리 재팬 2018 기조연설 강연에서 전고체전지가 차세대 전지의 표준으로 자리 잡을 것이라며, 2025년까지는 전고체 전지 중심의 사업구조를 계획하고 있다고 밝혔다. 그는 구체적으로 2020년 에는 컨슈머용, 2023년에는 ESS와 산업용, 2025년에는 동력화 전지로 그 도입 영역이 확대될 것이라고 분석했다.

▲음극재
맥스웰 요시히로 회장은 음극제 혁신기술에 대단위 투자가 지속될 것이라고 밝혔다. BMW 그룹 역시 음극제 부문에서 가장 주목해야 할 기술 대안은 실리콘이라고 강조했다. 하지만, 실리콘의 고비용은 여전히 극복 필요한 문제라는 것이 지적된다.

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양대규 기자  yangdae@epnc.co.kr

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