中 “나트륨 배터리, 양산차에 탑재”
리튬보다 저렴하고 풍부한 나트륨
성능 낮지만, 가성비 앞세워 주목
현대차 등 LFP 배터리 탑재 공언
중국 닝더스다이(CATL)가 개발한 나트륨 이온 배터리가 탑재되는 것으로 알려진 중국 체리자동차의 전기차 ‘iCar 03’
업계에서는 최근 ‘나트륨(소듐) 이온 배터리’가 큰 화두로 떠올랐다. 현재 대세인 ‘리튬 이온 배터리’의 대안으로 거론되는 배터리 기술이다. 이름 그대로 이차전지의 핵심인 리튬을 나트륨으로 대체한 배터리를 말한다.
한국과학기술정보연구원의 ‘나트륨 이온 이차전지의 기대와 전망’ 보고서에 따르면 이 배터리가 본격적으로 관심받기 시작한 건 2005년이다. 리튬과 함께 주기율표 1족에 속하는 알칼리 금속인 나트륨은 지구상에서 여섯 번째로 많은 원소로 알려져 있다. 희소 자원으로 분류되는 리튬보다 훨씬 쉽고 저렴하게 구할 수 있다는 뜻이다. 나트륨의 매장량은 리튬의 400~1000배 이상인 것으로 전해진다.
가격 낮추기에 혈안이 돼 있는 전기차·배터리 업계에서 눈독을 들이는 이유다. 물론 나트륨이 화학적 활성이 커서 물과 격렬하게 반응해 수소를 발생시키고 공기 중의 산소와도 쉽게 결합하는 등 취급 시 주의가 필요하다고 한다. 그럼에도 리튬과 달리 배터리 화재의 원인 중 하나인 ‘열폭주’ 리스크가 없고 저온 환경에서도 비교적 안정적인 성능을 발휘하는 것은 장점으로 꼽힌다.
CATL의 나트륨 이온 배터리 제품 이미지.
중국 현지 언론에 따르면 공업신식화부는 곧 출시될 신차 명단이 담긴 제372차 자동차 생산기업 및 제품 공고에 CATL 등의 나트륨 이온 배터리가 탑재된 전기차를 포함시켰다. 곧 양산을 앞두고 있단 얘기다. 중국 배터리 업체 신왕다도 2019년부터 나트륨 이온 배터리의 상용화를 추진하며 중국 정부의 연구 프로젝트를 수행하고 있다.
이런 소식이 알려지자 국내 ‘나트륨 배터리 관련주’로 묶인 일부 기업의 주가가 들썩이기도 했었다. 대표적인 곳이 애경케미칼이다. 애경케미칼의 주가는 지난 3월 8000원대에서 4월 이후 폭등하더니 최근에는 2만 6000원대에서 거래되고 있다.
애경케미칼은 나트륨 배터리 음극재에 활용할 수 있는 하드카본계 음극소재를 생산하고 있다. 지난달 말 관련 보도자료를 배포한 애경케미칼은 “향후 국내외 나트륨 배터리 기업들과 함께 최적의 음극소재 솔루션을 적용할 것”이라고도 했다.
회사는 한 글로벌 시장조사업체의 분석을 인용해 2027년 나트륨 배터리 시장이 5억 7741만 달러(7463억원) 수준까지 성장할 것이라는 분석도 곁들였다. 에너지 시장조사 업체 블룸버그NEF(BNEF)는 보고서를 통해 2035년까지 약 27만 2000t의 리튬 수요를 나트륨 배터리가 대체할 수 있을 것으로 예측했다.
이들의 주장처럼 나트륨 배터리가 실제 상업성이 있을지는 아직 미지수다. 국내 한 배터리사 관계자는 “차츰 리튬 가격이 안정세를 찾으면 굳이 나트륨 배터리까지 필요할 것인지 의문이라, 업계에서도 모니터링하는 차원에서 들여다보고 있는 정도”라고 말했다.
배터리 시장조사업체 SNE리서치는 나트륨 배터리 보고서를 통해 “공정은 간단하지만, 회수하는 금속의 가치가 떨어져 수익성은 그리 좋지 않다”면서 “납축전지나 이륜차, 에너지저장장치(ESS) 시장에서 활용 가능성이 클 것”이라고 분석했다.
앞서 삼원계(NCM·NCA) 등 고성능 배터리만 고집하던 K배터리가 최근 리튬인산철(LFP)을 앞세운 저가형 배터리 개발을 시작한 것도 중요한 분기점이다. 가장 직접적으로 “전기차용 LFP를 개발하겠다”고 공언한 SK온부터 LG에너지솔루션, 삼성SDI도 모두 LFP 배터리 개발을 공식화했다. 불과 지난해만 해도 이들은 주행거리가 중요한 전기차 시장에서 LFP의 한계가 명확할 것으로 예측했으나, 시장 상황이 급변하면서 전략 수정도 불가피해졌다.
일찍이 LFP 사용을 공언한 테슬라 외에도 현대자동차는 최근 ‘최고경영자(CEO) 인베스터데이’를 통해 2025년부터 LFP 배터리를 장착한 전기차를 내놓겠다고 했다. 도요타도 자체적으로 양극과 음극이 하나의 집전체에 탑재된 ‘바이폴라 구조’의 LFP 배터리를 개발하고 있다고 밝힌 바 있다.
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