실제로 배터리의 핵심 원재료인 리튬·코발트·니켈 등의 가격도 폭등세로 돌아섰다. 2021년 배터리 가격 인상분은 2022년 차량 가격에 반영된다. 최근 공급 부족으로 가격이 치솟고 있는 차량용 반도체 영향까지 겹치면서 전기차 가격 인상 압박이 가중될 것으로 전망된다.
배터리 생산원가에서 소재가 차지하는 비중은 약 63%이다. 그중에서 양극 활물질이 52%를 차지하여 가장 높고, 음극 활물질 14%, 분리막 16%, 전해액 8% 순이다. 현재 고성능 전기차에는 니켈의 비중이 높은 ‘하이니켈’ 양극 활물질인 NCM, NCA의 비중이 계속 높아지는 추세이다. 니켈 비중을 높일수록 에너지밀도가 높아져 전기차 주행거리를 늘리는 중요한 역할을 하기 때문이다.
소방관 8명이 전기차의 불을 끄는 데만 7시간이 걸렸고 2만8,000갤런의 물을 쏟아부어야 했다. 일반 내연기관차의 불을 끄는데 보통 300갤런의 물이 소요되는데, 전기차 화재를 진압하기 위해 약 100배에 달하는 물을 쓴 셈이다. 이곳 소방서 전체가 한 달에 사용하는 양과 같고 미국 평균적인 가정의 2년치 사용량이다.
지구 환경을 위한 탈탄소에는 리튬이온전지가 반드시 필요하지만 현재까지는 그 위험성을 모두 파악하지 못한 상태이다. 그러나 한편으로 소재의 개선, 셀 설계의 개선, 모듈 및 팩 레벨에서의 안전성 확보 등 다양한 방법으로 안전성이 점점 향상되고 있으며, 머지 않은 미래에 비록 화재가 발생하더라도 인사 사고는 막을 수 있는 기술로 발전할 가능성이 높으나, 일반 소비자가 요구하는 전혀 불이 나지 않는 배터리로의 발전은 다른 각도로 봐야 할 수도 있다.
배터리는 모리 반도체에 버금가는 제2의 주력 먹거리 산업으로 여겨지고 있다. 불과 10년 전 중소기업 비즈니스 규모에 불과하였던 전기차 사업이 지금은 전 세계 모든 완성차 업체의 핵심과제가 되었다. 차세대 배터리 기술은 그 전기차 사업 가운데에서도 미래 핵심이 될 것으로 기대된다.
이처럼 전기차가 대세로 떠오르면서 완성차 업체들이 쥐고 있던 주도권이 IT 및 전자기업으로 분산되고 있다. 전동화로 엔진 대신 배터리와 모터, 인버터가 차량 원가의 절반을 넘고, 자율주행을 목표로 하는 주행 보조시스템이 고도화되면서 반도체·센서 기술과 소프트웨어·인공지능 기술이 중요해졌다.
배터리 생애 전주기에 걸쳐 있는 다양한 비즈니스 영역은 기존 소재-배터리-자동차 업체 간 사업 영역의 중첩 현상을 일으키고 새로운 계통 구조가 형성되는 시발점이 될 것이다. 이는 다양한 협업 관계를 유도하는 기폭제가 되기도 하며 새로운 비즈니스 모델을 창출하는 계기가 될 것이다. 국내외 배터리 전후방 산업계가 모두 총망라되어 신산업을 향한 적극적인 움직임이 감지되고 있다.
국내 배터리 및 소재 업체가 수입하는 원자재의 대부분이 중국산이기 때문이다. 핵심 전극 소재의 원료인 수산화리튬(82%), 망간(99%), 흑연(88%) 등의 중국산 비율이 80% 이상인 점을 고려한다면 원재료 전반에 대한 중국 리스크 대책은 반드시 수립되어야 한다.
차세대 배터리가 자리잡으려면 이렇게 연구개발과 상용화 사이에 존재하는 ‘죽음의 계곡’을 넘어야 한다. 연구개발 분야에서 말하는 ‘죽음의 계곡Death Valley’은 오랜 기간 이루어진 연구 성과가 논문이나 명목상의 특허로만 끝나고 상용기술로 이어지지 못하는 기초·원천기술 R&D 성과와 사업화·상용화 사이의 ‘간극’을 의미한다. 우리의 고민은 한마디로 차세대 배터리 연구개발 투자에 대한 성과를 상용화로 이끌어내는 방안을 찾는 것이다. 차세대 배터리 연구는 오랫동안 진행되어 왔지만 아직까지 현세대 리튬이온전지를 대체할 만큼의 성능이나 가격을 확보하지 못하고 있다.
결국, 배터리 경쟁에서의 진정한 승리는 성능 향상뿐만 아니라 생산 및 비용 절감을 완성하는 것이다. 2027년까지 279.7억 달러에 달할 것으로 예상되는 배터리 시장의 상당 부분을 차지하기 위해서는 저비용 배터리 제조를 대규모로 달성할 수 있는 방법을 찾아야 한다. 기존 제조 라인에 새로운 재료를 통합할 수 있는 ‘드롭 인Drop-in’ 솔루션과 혁신적인 생산 방법의 우선순위를 정하는 것이 중요하다.
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