[서울=뉴스핌] 정경환 기자 = LG와 SK, 롯데 그리고 포스코 등 내로라하는 국내 대기업들이 2차전지 소재 시장 공략에 속도를 내고 있다. 최고의 기술력에 기반한 과감한 투자를 통해 대규모 수주를 이끌어내고 있다. 배터리 소재가 미래 성장동력으로서 각 기업의 주력사업으로 자리잡는 모습이다.

29일 관련업계에 따르면, 포스코케미칼은 GM과 약 13조7696억 원 규모의 양극재 공급 협약을 체결했다.

2023년부터 2025년까지 3년간 광양공장에서 생산한 하이니켈 양극재를 GM과 LG에너지솔루션의 배터리 합작사인 얼티엄셀즈(Ultium Cells)에 공급하게 된다. 양극재는 배터리 원가의 40% 이상을 차지하는 핵심소재로 리튬, 니켈 등을 원료로 제조한다.

이에 앞서 지난 5월 포스코케미칼은 GM과 캐나다 퀘벡에 설립한 합작사 '얼티엄캠(Ultium CAM)'을 통해 연산 3만 톤 공장에서 생산한 양극재를 2025년부터 8년간 얼티엄셀즈에 공급하는 계약도 체결한 바 있다. 2021년 원료 가격을 기준으로 8조389억 원 규모의 계약이다.

이로써 포스코케미칼이 GM에서 수주한 양극재는 그 규모가 총 21조8000억 원을 넘어서게 됐다. 이를 위해 광양 공장의 연산 6만 톤, 캐나다 공장의 연산 3만 톤을 합한 9만 톤 공급 체제를 운영하게 되며, 향후 북미 합작사에 생산라인 증설을 추진해 GM의 전기차 사업 확대와 이에 따른 수주에 대응할 예정이다. 이달 27일 이사회에선 3262억 원을 들여 광양공장 내에 연 4만5000톤 규모의 양극재용 전구체 생산설비 증설을 결정하기도 했다.

포스코케미칼 측은 "북미 현지와 국내에서 대규모 공급 계약을 연이어 맺으며 GM과 협력을 더욱 강화하고, 전기차 산업이 급성장하는 북미에서 전기차 배터리 소재 핵심 공급자로 올라설 것으로 기대하고 있다"고 전했다.

GM 수주 물량을 공급할 포스코케미칼 양극재 광양공장 모습. [사진=포스코케미칼]

◆ 포스코와 LG, 美 GM과 맞손…'양극재' 안정적 공급처 확보

LG화학도 GM과 손을 잡았다. 지난 27일, GM과 양극재 공급을 위한 포괄적 합의서를 체결한 LG화학은 이를 통해 2022년 하반기부터 2030년까지 95만 톤 이상의 양극재를 공급할 계획이다.

배터리 생산 원가의 약 40%를 차지하는 양극재는 배터리의 용량, 수명 등 핵심 성능을 결정하는 핵심소재다.

GM이 확보한 양극재는 LG에너지솔루션과의 합작법인인 얼티엄셀즈에서 활용된다. 이는 고성능 순수 전기차(EV) 약 500만 대분의 배터리를 만들 수 있는 수준이다.

LG화학이 공급하는 양극재는 차세대 전기차 배터리용 NCMA(니켈·코발트·망간·알루미늄) 양극재로, 전기차 배터리 시장이 빠르게 확대됨에 따라 양극재의 안정적인 물량 확보가 필요한 GM이 LG화학의 하이니켈 양극재의 기술력을 높이 평가해 이번 합의가 진행됐다.

NCMA 양극재는 LG화학의 최고 소재 기술력이 집약된 제품으로 에너지 밀도를 결정하는 니켈 함량을 90% 수준으로 늘리면서 안정성을 강화하는 알루미늄을 적용해 안정성과 출력이 뛰어난 것이 특징이다.

LG화학 관계자는 "2025년까지 북미 현지화를 추진하는 한편, 안정적인 생산능력 확보를 바탕으로 GM과의 장기적인 협력관계를 구축할 예정"이라고 했다.

◆ 미국 내 최초 '양극박' 공장 건설…롯데케미칼 "미래 시장 선점"

롯데케미칼은 미국 내 최초 양극박 생산기지를 짓는다. 바로 '롯데 알미늄 머티리얼즈 USA(LOTTE ALUMINIUM MATERIALS USA)'로, 미국 켄터키주 엘리자베스타운 근처에 자리잡는다.

롯데케미칼과 롯데알미늄이 각각 미국 내 100% 자회사를 통해 약 3300억 원을 투자해 만드는 '롯데 알미늄 머티리얼즈 USA'는 미국에 세워지는 최초의 양극박 생산기지다.

양극박은 리튬이온 배터리의 4대 구성요소 중 하나로, 2차전지의 용량과 전압을 결정하는 양극활물질을 지지하는 동시에 전자의 이동통로 역할을 하는 소재이며, 높은 열전도성으로 전지 내부의 열방출을 돕는 필수소재다.

롯데케미칼 측은 이와 관련, "그룹 내 화학군 2개 핵심 계열사가 미래 시장 선점을 위한 협력을 진행했다는 데 의미가 있다"고 언급했다.

롯데케미칼은 이번 투자를 통해 리튬이온 배터리 소재인 전해액 유기용매와 분리막 소재에 이어 양극박 소재 사업에도 신규 진출하게 됐다.

박원철 SKC 사장이 지난 7일 폴란드 스탈로바볼라시 E-모빌리티 산업단지에서 열린 SK넥실리스 동박 공장 착공식에서 축사를 하고 있다. [사진=SKC]

◆ SKC "2025년 세계 동박 시장의 과반 점유…폴란드에 유럽 최대 생산기지"

SKC는 '동박'이다. 동박은 리튬이온 전지의 음극 집전체로, 전류를 흐르게 하는 이동 경로 역할을 할 뿐 아니라 배터리에서 발생하는 열을 외부로 방출하는 기능을 한다. 따라서 동박을 얇게 펼칠수록 배터리의 효율을 높일 수 있다. 2019년 SKC의 100% 투자사 SK넥실리스는 압도적인 기술력을 바탕으로 세계에서 가장 얇은 4마이크로미터(㎛) 두께의 초극박 동박 양산에 성공, 전 세계 동박 시장의 약 20%를 점유하게 됐다.

SKC 관계자는 "이에 만족하지 않고 2025년 30% 이상(중국 제외 50% 이상) 점유를 목표로 선제 대응을 준비하고 있다"고 강조했다.

실제 SKC는 지난 7일 폴란드 스탈로바볼라시 E-모빌리티 산업단지에서 유럽 최대 규모 동박 공장 건설에 착수했다. 말레이시아 코타키나발루에 이은 SK넥실리스의 두 번째 해외 생산시설로, 총 9000억 원을 투자해 생산능력 5만 톤 규모의 공장이다. 2024년 상반기 완공 예정이다.

SKC 관계자는 "빠르게 성장하는 2차전지 시장에서 SK넥실리스가 '글로벌 No.1 동박 회사'의 입지를 확고히 다지는 핵심 거점이 될 것으로 기대한다"며 "SK넥실리스는 시양산, 고객사 인증 등을 거쳐 2024년 하반기에 본격적인 양산을 시작할 계획"이라고 했다.

SK넥실리스는 스탈로바볼라 공장을 포함해 2025년까지 한국과 말레이시아, 유럽, 북미 등에서 연산 25만 톤 규모의 생산체제를 구축한다. 이미 지난해 7월 말레이시아 코타키나발루에 5만 톤 규모 공장을 착공해 2023년 가동을 목표로 순조롭게 공사를 진행하고 있다. 북미에도 연산 5만 톤 규모의 동박공장 건설을 추진하고 있다. 2025년 가동을 목표로 현재 증설 후보 부지를 검토 중이다.

SKC 관계자는 "폴란드 스탈로바볼라 공장은 '유럽 No.1 동박 생산기지'가 될 것"이라며 "2025년까지 글로벌 생산 규모를 연산 25만 톤으로 확대하고 지속적인 R&D 투자로 고도의 기술력을 확보해 글로벌 선두 기업으로 자리매김할 것"이라고 했다.

hoan@newspim.com