글로벌 LFP 배터리 수요 폭발적 증가
‘삼원계 집중’ K-배터리 3사 입지 급감
중저가 배터리 시장 공략 위해 투자↑
韓, ESS 배터리 중심 LFP 수주 확대

LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온 등 K-배터리 3사가 중국 배터리 업체들이 선점한 글로벌 LFP(리튬·인산·철) 배터리 시장 공략에 나섰다. 그간 삼원계 배터리 개발에 집중해 왔던 K-배터리는 중저가 라인업을 강화하기 위한 신성장동력으로 LFP 배터리를 낙점하고, 투자를 늘리고 있다. 향후 현지 생산 역량과 차별화된 기술력을 기반으로 LFP 배터리 시장에 출사표를 던진 K-배터리 3사와 중국 간의 경쟁이 본격화할 전망이다.

7일 시장조사업체 아다마스인텔리전스에 따르면 지난해 글로벌 전기차 판매에서 LFP 배터리가 장착된 전기차 점유율은 40%로 집계됐다. 이는 2023년 32% 대비 8%p(포인트) 늘어난 수치다. 반면 삼원계 배터리가 장착된 전기차 점유율은 37%로 낮아졌다.

이렇듯 LFP 배터리 수요가 빠르게 확대되면서 삼원계 배터리를 주력으로 삼은 국내 배터리 업체들의 입지는 급격히 줄어드는 모양새다. 

시장조사업체 SNE리서치에 따르면 올해 1~6월 중국을 제외한 글로벌 배터리 시장에서 LG에너지솔루션, SK온, 삼성SDI 등 K-배터리 3사의 점유율 합산은 37.5%로, 지난해 같은 기간 대비 8.1%p 하락했다.

반면 시장 점유율 29.7%를 기록하며 글로벌 1위를 유지한 중국 CATL을 비롯해 △BYD 7.5% △파라시스 2.3% △고션 1.9% △SVOLT 1.8% 등 중국 업체 5곳의 점유율 합산은 43.2%로, K-배터리를 크게 앞섰다. 중국 업체들이 저렴한 LFP 배터리를 앞세워 글로벌 시장에서 약진한 결과다. 

(왼쪽부터) LG에너지솔루션 오창에너지플랜트·삼성SDI 헝가리 법인·SK온 미국 조지아 1공장 전경. <사진=각사>

중국 배터리 업계의 공세에 맞서, K-배터리 3사도 앞다퉈 LFP 배터리 시장에 뛰어들고 있다.

당초 LFP 배터리는 국내에서 크게 주목 받지 못했다. 삼원계 배터리보다 에너지 밀도 측면에서 차이가 두드러졌기 때문이다.

배터리 산업에서 큰 매출 비중을 차지하는 전기차의 경우 주행거리를 늘릴 수 있는 배터리 수요가 높다. 이러한 배터리를 만들기 위해선 에너지 밀도와 무게 등을 중요하게 고려해야 한다. 

같은 무게를 기준으로 보면 LFP 배터리보다 삼원계 배터리의 에너지 밀도가 더 높다. 이에 K-배터리는 보다 긴 주행거리를 확보할 수 있는 삼원계 배터리를 주요 완성차 업체들에게 공급해 왔다.

그러나 전기차 시장이 캐즘(일시적 수요 둔화)에 접어들고 전기차 충전 인프라가 확충되면서 주행거리가 낮더라도 가격이 싼 중저가 차량에 대한 수요가 늘기 시작했다. LFP 배터리는 고가의 금속으로 분류되는 니켈, 코발트 대신 비교적 저렴한 철을 사용해 다소 무겁지만 생산 단가가 낮은 장점을 갖는다.

아울러 전기차뿐 아니라 ESS(에너지저장장치) 수요가 늘어나면서 LFP 배터리의 채택 비율은 더욱 증가했다. LFP 배터리는 안정적인 분자 구조로 인해 삼원계 배터리에 비해 상대적으로 안전성이 높은 것으로 평가된다. 특히 전기차와 달리 ESS는 무게나 부피에 대한 부담이 적은 만큼, LFP 배터리 채택 비중이 높은 추세다.

이러한 시장 환경 변화에 따라 LFP 배터리의 침투율도 크게 늘었다. LFP 배터리 시장 침투율은 지난 2021년 20%에서 지난해 40%로 치솟았다. 일각에서는 최근 LFP 배터리의 침투율이 주요 완성차 업체들의 소형 전기차 개발 등에 힘입어 50%를 넘길 것으로 보고 있다.

삼성SDI LFP 배터리 모형. <사진=삼성SDI>

K-배터리 3사는 중저가 배터리 시장을 대응하기 위해 부랴부랴 LFP 배터리 투자 확대에 나섰다. 이미 중저가 시장에 진출한 중국 배터리 기업과 차별화를 갖추기 어려울 것이라는 회의론에도 불구하고 국내 배터리 업체들은 주요 고객사와 공급 계약을 체결하는 등 성과를 보이고 있다.

K-배터리의 LFP 배터리 사업은 전기차 분야보다 ESS 분야에서 더욱 두각을 나타내고 있다.

LG엔솔은 6조원에 달하는 LFP 배터리 공급 계약을 확보했다. 대규모 수주와 함께 현지 ESS 생산 역량도 강화 중이다. 미국 미시간주 홀랜드공장에서 ESS용 LFP 배터리 양산에 돌입했고, 폴란드 브로츠와프공장에서 ESS용 LFP 배터리를 생산하기 위한 채비를 서두르고 있다.

SK온의 경우 LFP 배터리 기술 확보를 위한 연구개발(R&D)에 속도를 내고 있다. SK는 최근 명칭을 변경한 ‘SK온 미래기술원’을 통해 연내 LFP 기술 개발을 완료한다는 목표를 세웠다. 최근 엘앤에프와 LFP 양극재 공급 계약을 체결한 SK온은 선제적으로 공급망 구축에 나서는 등 기술 개발부터 상용화까지 기간을 단축한다는 구상이다.

삼성SDI는 삼원계 배터리를 생산했던 라인 일부를 LFP 배터리 라인으로 전환하는 운영 효율화 작업을 검토 중이다. 미국에 있는 스텔란티스와의 합작 법인 SPE(스타플러스에너지) 내 라인 일부를 활용해 LFP 배터리 생산에 나선다는 방침이다. 삼성은 외부 충격과 열 방출 등에서 유리한 각형 폼팩터를 적용해 ESS부터 전기차까지 수주를 확대해 나갈 계획이다.

[CEO스코어데일리 / 박대한 기자 / dayhan@ceoscore.co.kr]