한국산업연합포럼과 한국전지산업협회가 공동 주최한 ‘이차전지 산업의 현재와 미래’ 주제의 제8회 온라인세미나가 23일 열렸다.

정만기 한국산업연합포럼(KIAF)회장이 개회사를, 한국전지산업협회(K-BIA) 정순남 부회장이 발제를 한 후 전문가 토론으로 진행된 이 세미나는 탄소중립 실현을 위해 전기차 보급 확대에 나선 국제 동향에서 중요성으로 부각된 ‘2차전지 산업’에 중점을 뒀다.

정만기 한국산업연합포럼(KIAF)회장은 “우리나라는 2차 전지제조업에선 세계 최고 수준의 경쟁력을 보이고 있으나 소재와 원자재 기반이 매우 취약한 상황이기 때문에 이에 대한 적극 대응이 필요하다”고 말문을 열었다.

이어, 이차전지 원료인 코발트의 경우 콩고가 전 세계 채굴 중 78%를 보유하고 있지만 실상은 콩고 채굴 코발트 중 72%를 중국에서 가공하는 광산의 장악 현실과 호주, 칠레 등에서 채굴되는 리튬 또한 61%가 중국에서 가공되고 있다는 점을 상기시켰다.

한마디로 중국의 원료지배력이 높기 때문에 원자재 수급 불안정이 발생할 경우 배터리뿐만이 아닌 자동차와 휴대폰 등의 최종 소비재 산업까지 위협받는 상황에 처한다는 현실을 직시한 것이다.

정 회장은 해결안으로 원재료의 자유로운 교역을 보장하는 체제 구축을 위한 국제협력 강화와 위험 최소화 차원에서 자동차 동력계 포트폴리오의 수소차와 e-fuel 등 확대와 관련 기술 개발과 해외자원 개발 등에 대한 노력 강화를 제시했다.

‘이차전지 산업의 현재와 미래’를 발표한 한국전지산업협회(K-BIA) 정순남 부회장은 “이차전지 산업은 글로벌 온실가스 규제가 강화에 따라 전기차와 ESS 시장의 급성장이 불러올 2030년 경제이익에 대해 2018년 대비 6배 성장한 2,510억 불 달성 전망과 시장 규모 성장에서의 이차전지 시장을 납축전지와 리튬 이차전지를 중심으로 연평균 약 14.6%의 고성장세를 보이고 있다”고 말했다.

이차전지 원료 코발트 콩고서 전체 78% 채굴, 그 중 중국이 72% 가공

예로 든 이차전지 시장 전망은 2021년 1,039억 달러에서 2030년 2,848억 달러로 연평균 11.9% 성장하고, 리튬이차전지는 2021년 685억 달러에서 오는 2030년 2,340억 달러를 기록으로 연평균 14.6% 성장할 전망이다.

특히, 리튬 이차전지 수요 51.9%가 전기차에서 비롯된다는 전제에서는 2017~2023년 사이 전기차는 연평균 40.9% 성장세를 보이면서 이에 따른 이차전지 수요 역시 급증할 것이라고 정 부회장은 강조했다.

추산한 리튬이차전지 수요에서 51.9%를 차지하는 1,986억 달러 규모의 전기차 시장, 353억 달러, 전체 39.7%에 달하는 모바일 IT, 8.3%로 예상되는 160억 달러 규모의 ESS분야를 전망한 정부회장은 이차전지의 수요와 관련 부분에 대한 설명도 이어갔다.

정 부회장은 “한국 ESS와 모바일 IT분야는 각각 63.2%와 48.0%를 차지하고 있고, 국가별 리튬이차전지 공급수요에 따른 전기차는 중국이 45.5%, 한국 28.6%, 일본 25.7%이고, 모바일IT 분야에서는 한국 48%, 중국 30.1%, 일본 10.3% 순, 그리고 ESS분야는 한국 63.2%, 일본 14.7%, 중국 5.4%”라고 설명했다.

소재시장 전망에서는 증가하는 이차전지 생산량 대비 4대 핵심 소재인 양극재와 음극재, 전해액, 분리막 시장의 경우 오는 2025년 연평균 9.8% 정도 성장할 것으로 전망되고, 이 중 생산 원가 비중 50%인 재료비에서 양극재 원가는 44%가 될 것으로 내다봤다.

10.2% 대인 한국 소재 역량은 난항 겪을 수밖에 없는 구조

가장 중요한 원료인 양극재 시장에서 중국기업들이 60.1% 점유율을 점하는 데 이어 일본은 19.8%, 한국기업은 9.5%에 불과해 대부분이 중국과 일본 기업 중심이고, 이에 더해 전체 음극재 소재 시장의 88.3%를 차지한 흑연계 소재 비중 또한 국내기업 포지션은 ‘포스코케미칼’이 유일한 상황으로 나타났다.

정 부회장은 음극재 시장 점유율도 중국기업 점유율 77%에 비해 일본 18.9%, 한국 4.1%로 매우 낮은 편이라는 현실을 토로했고, 전해액도 마찬가지라고 우려를 표했다. 중국의 전해액 점유 비율은 81.0%인데 한국은 7.4%, 분리막 시장에서는 일본 49.4%에 중국 40.4% 점유에 비해 10.2%대인 한국은 소재 역량은 난항을 겪을 수밖에 없다고 평가했다.

게다가 2024년 약 12.6달러로 전망되는 바인더(양극+음극)시장 성장률에서도 국내 생산기업은 LG에너지 솔루션이 유일하고, 연평균 20.6% 성장이 예상되는 도전재 시장도 2024년 약 14.8억 달러를 형성할 것으로 전망되는 반면에 국내 생산기업 자체가 없다는 것도 큰 문제라고 강조했다.

최근 국내 소·부·장 기업의 현황을 보면, 글로벌시장 경쟁력 확보를 위해 4.4조 원을 투자하고 있지만 수요에 비해 그 공급은 매우 부족한 상황이기 때문에 배터리 분야에 대한 소·부·장 기업의 전략적인 육성은 절대적으로 중요하다고 피력했다.

정 부회장은 “현재 전기차 시장에서 한·중·일 3개 국가의 10개 업체가 치열한 경쟁을 펼치는 상황이지만 2023년 전기차 수요 증가를 받쳐줄 전지 공급이 자칫 수요를 따라가지 못하는 공급 부족 상황까지도 예측되고 있다”고 언급했다.

배터리 공급계약 수주잔고 300조...원료가격 인상과 공급 파동 전가 경고

정 부회장은 “국내기업들이 유럽·미국·중국 등 전기차 수요 확대가 예상되는 지역 중심으로 시장 선점 차원에서 생산거점을 설립하면서 주요 자동차 회사들과의 배터리 공급계약 수주잔고가 300조 원에 육박한다”는 점도 원료가격 인상과 공급 파동 여파전가와 무관하지 않다고 경고했다.

해외 완성차 업체들은 배터리 자체 생산을 검토하는 등 자동차 회사의 배터리 내재화를 추진에 이어 자동차-배터리 회사 간 합작사 설립 추진이 확산되는 상황인 만큼 차세대 기술 확보와 안정적 물량 공급능력이 바로 글로벌 경쟁력의 핵심이라고 정 부회장은 강조했다.

마지막으로 정 부회장은 “성장성이 유망한 이차전지 산업 분야의 글로벌 경쟁은 더욱 치열해질 것”이라고 전망하면서 “대한민국의 경쟁력은 기업과 협회의 노력·협력에 더해 전기차 구매 인센티브 확대를 통한 이차전지 수요 확대와 이차전지 관련 연구개발비와 투자법인세 감면 지원(조세특별법 제10조)를 통한 산업 선순환 구조 기반 마련이 시급하다”고 진단했다.

글로벌 생산능력 확충을 위한 핵심 소재와 부품, 장비를 비롯한 기업 정책금융 제공을 통한 육성 등의 전폭적 지지를 주문한 정순남 부회장 발표에 이어 송준호 한국산업기술평가관리원 이차전지 PD와 김민지 산업연구원 전문연구원의 토론으로 이어졌다.

산업연구원 김민지 전문연구원은 “국내 이차전지 산업은 미·중 무역 갈등과 EU의 환경규제 강화 등의 급격한 대외환경 변화 상황에 직면해 있다”면서 “특히, 원료 소재 부문에서는 중국 의존도가 매우 높기 때문에 중국의 에너지 정책과 에너지 수급 상황에 따라 환경성과 조달 안정성, 원료가격 등에서 다양한 영향을 받게 된다“고 설명했다.

소재 부문의 공급망 안정성 제고와 환경성 개선 등 공급망에서 발생하는 공동 이슈 대응과 당면 과제에 대한 대안 마련 차원의 기업 협력 토대 구축과 국내 산업 전체의 협력 강화가 절실하다는 상황판단을 했다.

이와 더불어, 국내의 다양한 소재·장비 기업들의 이차전지 산업 진출에 의한 산업생태계 저변 확장과 내부환경 급변에 주목한 국내 산업 현황 파악과 산업통계 수립의 중요성을 다시한 번 가다듬었다.

이차전지의 주요 수요산업에서 제조환경과 전지 안전성에 대한 이슈 불거져

한국산업기술평가관리원 이차전지 송준호 PD는 “리튬이차전지가 급격하게 성장하는 시장에 발맞추고 있지만 중요한 것은 고성능·안전성·저가격·친환경 등에 대한 방향성 기반과 이에 따른 다양한 형태의 차세대 이차전지 기술 개발”이라고 말했다.

정부에서도 2021년 7월 ‘K-배터리 발전전략’ 발표에서 ‘고성능·차세대 이차전지 상용화 기술개발사업’ 추진을 준비하고 있다고 밝힌 만큼, 배터리 사용 분야가 지속적으로 확대된다는 것은 이차전지의 주요 수요산업에서 전지 안전성에 대한 이슈가 상대적으로 증가되고 있음을 시사한 것이라고 분석했다.

이는 배터리 사용에서 가장 위협적 요소인 안전성과 신뢰성 향상을 어떻게 구현할 것인가에 대한 기술적 요구 증가의미는 배터리가 이상을 스스로 감지해서 위험 요소를 스스로 억제하고 제어할 수 있는 기술이 탑재된 배터리 기술 개발을 요구한다는 데 있다.

가격 인하에 따른 보편적 상용화도 우리가 해결할 과제이자 문제다. 니켈·코발트·리튬 같은 희귀금속을 사용하는 리튬이차전지는 가격 면과 더불어 최근에는 친환경성 측면에서도 문제가 제기되고 있어 제조과정에서 발생 될 친환경성에 대한 고려도 고삐를 당겨야 한다고 제언했다.

RARE METAL 등 매장량이 적고 한 곳에 집중돼 있어서 추출이 어려운 희귀금속 대체와 가격은 낮추고 안정성과 성능을 높인 차세대 배터리 개발만이 우리가 살길이라 해석된다.

다시 말해 고성능·지능형·친환경 배터리 기술 개발이 새로운 자원이 되는 미래에서는 친환경 공정으로 제조되는 지능화·고성능화된 이차전지를 가급적 빨리 개발해서 선제적으로 성능과 안전 신뢰가 배가된 ‘신개념 배터리’ 생산 환경을 구축해야 한다는 것이다. [교통뉴스=김경배 교통전문위원]

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