코스모신소재가 니켈 함량을 80% 이상으로 높인 전기차(EV) 배터리용 ‘하이니켈’ 양극재 개발에 나선다. 삼성SDI, LG화학과 각각 공동 개발을 추진한다. 각 사가 요구한 기술 수준을 만족하면 배터리 대기업 두 곳에서 의미 있는 매출 확대가 이뤄질 것으로 보인다.
하이니켈 양극재 기술은 코스모신소재보다 에코프로비엠이 한 차원 높은 경쟁력을 가진 것으로 평가받는다. 에코프로비엠은 SK이노베이션과 돈독한 관계다. 이미 NCM811(니켈·코발트·망간 비중 8:1:1)을 SK이노베이션에 공급하고 포항에 신공장을 짓는 등 증설에 속도를 내고 있다. 현재 삼성SDI, LG화학의 전기차 배터리용 양극재 주력 공급업체는 엘앤에프와 유미코어다. 그러나 니켈 함량이 80% 이상인 하이니켈 양극재는 아직 공급하지 못하고 있다. 삼성SDI와 LG화학은 ‘에코프로비엠-SK이노베이션’에 대항할 협력사로 코스모신소재를 지목했다.
11일 업계에 따르면 코스모신소재는 니켈 함량 92%에 알루미늄을 더한 니켈·코발트·망간·알루미늄(NCMA) 양극재 개발을 시작했다. 에너지 밀도는 228mAh/g, 2021년 양산이 목표다. 일단 내년까지 니켈 함량을 88%(에너지 밀도 220mAh/g)까지 높이는 작업을 진행 중이다. 하이니켈 양극재 개발은 삼성SDI, LG화학과 각각 이뤄진다. 코스모신소재는 이미 니켈 함량이 83%인 NCM811 개발은 마무리했다. 이 제품의 에너지 밀도는 210mAh/g이다.
하이니켈 양극재는 고성능 전기차(EV) 배터리 핵심 소재다. 에너지 밀도를 높여 1회 충전 시 주행거리를 늘릴 수 있다. 코발트를 상대적으로 덜 쓰므로 원가절감도 가능하다. 다만 니켈이 많아질수록 화학적 활성도가 높아져 안정성 유지가 어렵다. 폭발의 위험이 커진다는 의미다. 문제 해결을 위해 코스모신소재는 니켈 주변에 특수 코팅을 더했다. 자체 소재를 개발했고 표면을 말끔하게 다듬어 품질을 만족시켰다.
경쟁사인 에코프로비엠은 NCM811을 SK이노베이션에 공급하고 있다. 특히 SK이노베이션은 세계 최초로 차세대 배터리 핵심 기술인 ‘NCM 9½½(니켈·코발트·망간 비중 9:0.5:0.5)’을 조기에 상용화할 계획이다. 업계에선 에코프로비엠과 공동개발할 것으로 예상하고 있다. 코스모신소재 입장에서 NCM811을 우선 양산하고 NCMA로 반전을 노려야 한다.
그동안 코스모신소재는 코발트 함량이 높고 소형 배터리에 주로 쓰이는 리튬코발트산화물(LCO) 양극재 위주로 사업을 펼쳤다. 그러나 코발트 가격 상승으로 원가 부담이 커지고 전기차 시장이 급성장하면서 NCM 양극재 개발이 필요해졌다. 올해 NCM 양극재 전용 생산라인 증설이 시작되면, 에코프로비엠과 본격적인 경쟁 구도를 이룰 전망이다.
양극재는 배터리 4대 소재(양극재, 음극재, 분리막, 전해액) 가운데 원가 비중이 가장 높다. 40% 내외를 차지한다. 시장조사업체 SNE리서치에 따르면 지난해 전 세계 친환경차(EV, PHEV, HEV)용 배터리 양극재인 NCM523(니켈·코발트·망간 비중 5:2:3)과 NCM622(니켈·코발트·망간 비중 6:2:2)이 2017년 대비 각각 577.4%, 136.4% 성장한 것으로 조사됐다. 2021년까지 NCM523과 NCM622가 주류를 이루고, 이후에는 NCM811, NCMA가 고속 성장할 전망이다.
