경상북도는 지난 2일 산업통상자원부 2023년 지역산업거점기관 지원 신규사업, 스마트특성화 기반구축 공모에 ‘고안전 보급형 배터리(LFP) 상용화 기반 구축’이 선정됐다고 밝혔다.
2023년부터 3년간 총사업비 100억원(국비 50, 지방비 50)을 투자해 포항 이차전지종합관리센터(경북TP)에 고안전·보급형(LFP) 배터리 상용화를 위한 신뢰성ㆍ안전성 시험평가 인프라를 구축하고 품질 개선 및 시제품 제작 기술 지원을 추진한다.
지금까지 전기차 배터리로는 양극소재로 니켈, 코발트, 망간을 사용한 NCM배터리가 대종을 이뤘으며, 배터리 제조사들은 주행거리를 늘이기 위해 NCM배터리에서 니켈 함양을 늘이는 하이니켈 배터리 개발에 치중해왔다.
문제는 주행거리 증가를 대가로 화재·폭발의 위험성이 증가해 안전성이 떨어진다는 단점이 존재했다.
그에 반해 LFP*배터리는 비교적 가격이 저렴한 인산과 철을 사용해NCM**배터리 보다 가격경쟁력과 안전성을 강점으로 한다.
*LFP(LiFePO4) : 양극소재로 리튬, 인산, 철을 사용한 배터리
**NCM(LiNiCoMnO2) : 리튬, 니켈, 코발트, 망간 사용한 배터리로 전기차 배터리의 대종을 이룸
이 역시 짧은 주행거리와 낮은 에너지밀도로 인해 국내외 전기차 배터리로는 큰 관심을 끌지 못했으며 CATL, BYD 등 중국 제조사 중심으로 개발·공급돼 왔다.
최근 세계적인 전기차 보급 확산에 따라 NCM계 배터리의 주원료인 니켈, 코발트, 알루미늄 등의 가격 폭증으로 배터리 제조원가는 치솟고 있으며 이러한 추세는 상당 기간 지속될 것으로 전망되고 있다.
이에 산업계에서는 인산, 철 등 상대적으로 저렴한 소재를 원료로 한 가격경쟁력이 높은 LFP배터리에 대한 관심이 집중되고 있다.
또 기존의 LFP배터리의 단점으로 지적되고 있는 짧은 주행거리와 낮은 에너지밀도도 새로운 제조 공법을 통해 보완하면서 NCM배터리와의 간극을 좁혀나가고 있다.
테슬라, 메르세데스-벤츠 등 글로벌 전기차 생산업체에서도 각각 모델3, EQA 등 보급형 전기차 라인업에 LFP배터리를 탑재하기로 선언했으며, SK-on, LG엔솔 등 국내 대형 배터리 제조사도 LFP배터리 개발을 서두르고 있다.
현재 국내에는 LFP배터리의 기술 개발 및 시험·분석·평가 등에 특화된 인프라는 전무한 상태이다.
경북도와 포항시는 이러한 산업계의 동향에 발맞춰 ‘고안전 보급형 배터리(LFP) 상용화 기반 구축’사업 추진으로 LFP배터리 관련 인프라를 선제적으로 구축해 국내 LFP배터리 저변을 확대하고 배터리 시장을 선도할 방침이다.
도는 LFP배터리 기술 상용화 및 신뢰성 평가 장비의 구축을 통해 부품, 반제품 양산화를 위한 시제품 제작 및 설계해석을 지원하고, 지역 대학과 협업을 통해 기업 수요 기반의 LFP배터리 전문 인력 양성에도 힘을 쏟을 예정이다.
또 산학연관 협력을 통한 상호 연구교류 및 기술 지원을 통해 LFP배터리 보급체계 구축 및 기술 체계를 확립해 나갈 계획이다.
이번 사업을 통해 포항의 이차전지종합관리센터는 사용 후 배터리 리사이클링 거점기관으로서 기능뿐만 아니라 LFP배터리 상용화 기반 구축으로 배터리 신뢰성·안전성 평가에 독보적인 위상을 갖추게 될 전망이다.
한편, 경북도는 지난해 범부처 K-배터리 발전전략 발표 후, 지역의 특성과 강점에 기반 한 차세대 이차전지 산업 클러스터 조성 전략을 마련하며 배터리 리사이클링 뿐 아니라 차세대 배터리, 배터리 공유스테이션 등 다양한 분야에 걸쳐 배터리 산업 생태계 구축 방안을 고민해 왔다.
이번 ‘고안전 보급형 배터리(LFP) 상용화 기반 구축’은 포항(리사이클링, 차세대 배터리), 경주(전기이륜차 배터리 공유스테이션), 경산(차세대 배터리 충전 허브), 구미(상생형 일자리) 등 지역의 특색과 강점을 바탕으로 경북형 배터리 산업벨트를 구축해 나갈 예정이다.
이를 통해 LFP배터리 분야 선점으로 관련 소재·부품기업은 물론 완성 전기차 기업 및 배터리 기업의 투자유치도 활발해질 전망이다.
장상길 경북도 과학산업국장은 “이번 사업 선정은 포항에 배터리 리사이클링을 넘어 새로운 배터리 산업에 도전하는데 의의가 있다”며“지역의 산학연관이 합심해 보급형 LFP 배터리 시장 선도를 위해 지원을 아끼지 않겠다”고 밝혔다.