- 현재 판매 비중 10%… 2020년 60%까지 확대
[SR(에스알)타임스 심우진 기자] LG화학은 에너지 밀도를 높이는 신기술을 적용해 양극재 내 코발트 함량을 기존 제품에 비해 70% 이상 줄인 노트북용 ‘저코발트배터리’의 판매 비중을 대폭 확대한다고 27일 밝혔다.
양극재란 배터리 4대 원재료(양극재, 음극재, 분리막, 전해액)중의 하나로 원가의 35~40% 차지하는 고가이다.
LG화학은 시장의 반응에 힘입어 현재 10% 수준의 판매 비중을 내년까지 40%로 올리고, 2020년에는 60%까지 확대할 방침이다.
2017년 기준 배터리에 사용된 코발트는 약 5만톤이며, 그 중 노트북, 스마트폰과 같은 IT기기 배터리에 사용된 양은 총 3만톤에 달했다. 이는 같은 기간에 전기차 배터리에 사용된 양보다 많았다.
기존 IT기기용 배터리에는 코발트 함량이 100%인 ‘LCO(리튬코발트산화물)배터리’가 주로 적용돼 왔다. ‘저코발트 배터리’는 삼성 분계로 불리는 ‘NCM(니켈코발트망간)배터리’로 코발트 함량이 기존 제품 대비 20~30%에 불과하다.
LG화학이 노트북에 ‘저코발트 배터리’ 판매를 확대하면 전지 산업 전반에 코발트 사용량을 크게 줄일 수 있게 된다. 또 배터리 원재료 중 수급이 가장 까다로운 코발트 비중이 줄어들면 가격 및 공급의 안정성도 확보된다.
코발트는 배터리 원재료 중 원가 비중이 가장 높은 광물이다. 2016년에 톤당 2만~3만 달러 수준이었지만 올해 3월에는 톤당 9만5500달러까지 치솟을 정도로 가격 변동성이 매우 높다. 코발트 주요 산지인 콩고민주공화국의 내전, 광업법 분쟁 등 공급이 원활하지 못할 위험요소도 많다.
◇에너지 밀도 극대화하는 신기술 적용
LG화학의 노트북용 ‘低코발트배터리’에는 기존 제품의 장점을 살리면서 코발트 함량은 대폭 낮추는 신기술이 적용됐다. 지금까지 노트북 등 IT제품의 경우 작은 공간에 최대한의 에너지를 싣는 것이 중요해 물질 자체의 밀도가 높아 동일한 부피에 가장 많은 전기 에너지를 담아낼 수 있는 LCO(리튬코발트산화물)배터리가 선호돼왔다.
LG화학은 독자적인 공정 기술 및 노하우를 바탕으로 높은 압력에도 입자가 변형되지 않도록 동일 부피에 더 많은 원재료를 넣을 수 있는 NCM 양극재를 개발했다. NCM 양극재의 충방전 효율을 개선하고 NCM 배터리의 사용전압범위를 최고 4.2V 수준에서 4.35V까지 높여 에너지 밀도를 기존 LCO(리튬코발트산화물)배터리와 근접한 수준으로 올렸다.
◇2020년 코발트 5% 이하 배터리까지 양산
LG화학은 배터리 기술력을 바탕으로 소형 전지사업에서 2020년까지 양극재의 코발트 함량이 5%이하면서 니켈 함량이 90%에 달하는 ‘하이-니켈(High-Nickel)배터리’까지 양산한다는 목표를 세웠다.
니켈 함량을 높이면 배터리의 에너지 밀도가 높아진다. 따라서 ‘하이-니켈’ 배터리는 노트북보다 배터리를 위한 공간이 작아 더 높은 에너지 성능이 요구되는 스마트폰에도 적용될 수 있다.
LG화학 김종현 전지사업본부장은 “향후 배터리 내 코발트 함량을 더욱 줄여 다양한 IT기기에 적용하겠다”며 “전지 산업 전반적으로 코발트 사용량 저감에 크게 기여 하겠다”고 말했다.