LG화학이 전기차(EV) 주행거리를 늘릴 수 있는 차세대 양극재를 적용한 배터리 양산에 잇따라 나서고 있다. 수년 이내에 기존 주력으로 사용하던 NCM622(니켈·코발트·망간 비율 6:2:2)를 대체할 전망이다.
7일 업계에 따르면 LG화학은 폴란드 브로츠와프 공장에서 신형 양극재인 NCM712(니켈·코발트·망간 비율 7:1:2)를 적용한 배터리를 폭스바겐, 르노 등에 공급한 것으로 전해졌다. 폭스바겐은 예약 판매를 시작한 ID.4, 르노는 신형 조에(ZOE) 전기차에 각각 적용될 전망이다.
LG화학은 지난해 하반기부터 중국 난징 공장에서 NCM811(니켈·코발트·망간 비율 8:1:1) 배터리를 테슬라 상하이 기가팩토리에 공급 중이다. 모델3 전기차용 대상이다. 내년엔 제너럴모터스(GM) 픽업트럭에 적용할 니켈·코발트·망간·알루미늄(NCMA) 배터리가 생산될 예정이다. 2년여 만에 니켈 함량 70% 이상의 하이니켈 양극재가 주력 배터리 자리에 올라섰다.
하이니켈 양극재 조달처는 NCM622/811이 포스코케미칼, NCM712는 내재화, NCMA는 포스코케미칼과 엘앤에프 등 담당한다.
그동안 LG화학은 전기차용 배터리로 NCM622를 사용했다. 이전에는 NCM111(니켈·코발트·망간 비율 1:1:1)이 주력 제품이었다. NCM523(니켈·코발트·망간 비율 5:2:3)과 같은 제품도 있으나 에너지저장장치(ESS)에 주로 쓰였다. NCM111은 2010년대 초반, NCM622는 2017년부터 본격적으로 양산을 시작했다.
LG화학은 같은 하이니켈 양극재 배터리라도 형태에 차이를 둘 것으로 보인다. NCM811은 원통형, NCM712/NCMA는 파우치형 배터리에 쓰인다. 일반적으로 니켈 함량이 늘어날수록 에너지 밀도가 높아져 전기차 1회 충전시 주행거리를 늘릴 수 있다. 다만 니켈이 많아지면 안정성이 떨어진다. 폭발 위험성이 커진다. LG화학의 경우 소량의 알루미늄을 더한 NCMA로 문제를 해결했다. NCMA의 니켈 함유량은 80% 이상이다.
양극재는 배터리 원가의 40%를 차지하는 핵심소재다. 최근 니켈 함량이 높은 하이니켈 비중이 늘어나는 추세다. 2017년 NCM622가 10.9%(1만2759톤), NCM811이 2%(2320톤) 수준이었다. 2018년 NCM622와 NCM811이 각각 24.8%(5만626톤), 5.3%(1만837톤)으로 늘어나고 있다.