이 기사는 2024년 02월 16일 16시06분 thebell에 표출된 기사입니다

애경케미칼이 올해 하드카본 음극재 품질 개선에 나선다. 영국과 중국, 일본 등 배터리 제조 업체와 손잡고 방전용량과 초기효율을 끌어올리는 데 주력한다. 하드카본 음극재는 나트륨이온 배터리를 구성하는 필수 소재다. 애경케미칼이 국내에서 유일하게 생산하고 있다.

◇배터리 탑재까지 1년…품질 개선의 '변곡점'

16일 업계에 따르면 애경케미칼은 최근 내부적으로 하드카본 음극재를 내년까지 나트륨이온 배터리에 탑재하겠다는 목표를 수립했다. 올해 유럽에서 성능 개선 테스트를 진행한 뒤 생산시설 투자 규모에 대해 면밀히 검토할 방안이다.

애경케미칼 관계자는 "현재 영국과 중국, 일본 등 나트륨이온 배터리를 개발하고자 하는 유수의 업체와 테스트를 진행하고 있다"며 "올해는 제조사에서 중요시하는 방전용량과 초기효율 등의 품질을 만족시키기 위해 노력할 것"이라고 말했다.

하드카본 음극재는 나트륨이온 배터리의 상용화에 대한 기대가 커지면서 새롭게 조명된 이차전지 소재다. 나트륨이온은 리튬이온보다 입자가 크기 때문에 리튬이온 배터리에 일반적으로 사용되는 흑연보다 층간 거리가 넓은 하드카본이 음극소재로 적합하다. 나트륨이온 배터리는 글로벌 완성차 업체들이 앞다퉈 저렴한 전기차를 내놓겠다고 나서면서 신흥강자로 떠올랐다. 리튬 대신 가격이 저렴한 나트륨을 사용해 리튬·인산철(LFP) 배터리보다 원가가 낮기 때문이다.

실제로 시장조사기관 SNE리서치에 따르면 나트륨이온 배터리는 오는 2035년 LFP 배터리 대비 최소 11%, 최대 24% 저렴할 것으로 전망된다. 리튬과 전기?화학적 특성이 유사해 많은 공정을 공유할 수 있는 부분도 장점으로 꼽힌다.

애경케미칼은 수요가 늘어날 것으로 전망되는 나트륨이온 배터리 소재 시장을 선점하기 위해 개발 속도를 높인다. 특히 올해 하드카본 음극재의 방전용량을 기존에 사용되던 흑연계 음극재와 동일한 수준인 300mAH/g(밀리암페어)까지 끌어올려 배터리 제조사의 기준을 충족할 계획이다.

초기 충·방전 효율도 90% 이상으로 개선한다. 초기 충·방전 효율이란 배터리 첫 충전과 방전 후 실제 사용 가능한 배터리 용량이 얼마나 남는지를 보여주는 수치다. 리튬이온 배터리에 사용 중인 흑연계 음극재의 초기 충·방전 효율은 90~92% 수준으로 알려졌다.

남인호 중앙대 화학신소재공학 교수는 "하드카본 음극재의 방전용량을 흑연계 음극재와 동일한 수준인 300mAH/g까지 끌어올릴 시 나트륨이온 배터리의 경쟁력이 대폭 오를 수 있다"며 "애경케미칼이 목표한 90% 이상의 초기효율도 양산형 제품 중 최고 수준"이라고 말했다.

◇지난해 매출 비중 1%…시장 개화 시기는

애경케미칼은 석유화학을 기반으로 다양한 수지 및 소재에 사용되는 화학 제품을 제조·판매하는 화학 회사다. 이차전지 소재와 관련된 하드카본 음극재 매출은 연간 100억원 수준으로, 비중은 0.5%에 불과하다.

하지만 애경케미칼의 하드카본 음극재 사업에 기대감이 실리고 있다. 최근 미국과 유럽연합(EU)이 신재생에너지 등 전략 산업에 쓰이는 원자재의 중국 의존도를 낮추기 위해 관련 법을 제정하는 등 나트륨이온 배터리 상용화 시기를 앞당기려 하고 있기 때문이다.

이같은 움직임에 나트륨이온 배터리는 내년부터 본격 양산 단계에 들어서 이륜차, 소형 전기차, 에너지 저장장치(ESS) 등에 쓰일 것으로 전망된다. 시장 규모는 오는 2035년 약 19조원(142억 달러)에 이를 것으로 추산된다.

애경케미칼은 나트륨이온 배터리 상용화 시점에 맞춰 시장 선점에 나설 계획이다. 전 세계에서 하드카본 음극재를 생산하는 곳은 애경케미칼과 일본의 쿠레라이가 대표적이라 기술적 우위를 점하고 있다.

애경케미칼 관계자는 "최근 중국에서 하드카본 음극재 생산을 시도하고 있지만, 기술 성립이 안 된 상황"이라며 "지난해 목표한 '2030년 매출 4조원·영업이익 3000억원'을 달성하기 위한 핵심 키워드는 하드카본 음극재가 꼽힌다"고 말했다.