전기차는 주행거리가 생명…배터리 '니켈 함량' 늘리기 경쟁

“더 많은 니켈이 필요하다. 광산업체들에 더 많은 양을 생산해달라고 부탁했다.”

일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)는 지난달 2분기 실적발표회에서 “좀 더 효율적으로 니켈을 채굴하는 업체와 대규모 장기 계약을 맺겠다”고 밝혔다. 현재 전기차 배터리업계는 니켈 비중을 높이고 코발트 비중을 줄인 제품을 개발하는 것이 대세다. 주행거리를 늘리려면 니켈 비중을 높여 배터리 양극재 밀도를 향상시켜야 하기 때문이다.

시장조사기관 애덤스인텔리전스에 따르면 지난해 세계 니켈 소비량 5만9000t의 대부분인 88%를 글로벌 배터리업체 ‘빅5’가 사용했다. 이 중 일본 파나소닉이 절반이 넘는 51%를, 중국 CATL과 LG화학이 각각 15%와 12%를 차지했다. 현재 배터리 시장은 크게 니켈 양극재 계열인 NCM(니켈-코발트-망간), NCA(니켈-코발트-알루미늄) 배터리와 리튬 양극재 계열인 LFP(리튬-철-인산) 배터리가 양분하고 있다. LG화학 삼성SDI SK이노베이션 등 한국 배터리 제조사들은 NCM이나 NCA 양극재를 주로 사용한다. 반면 CATL 등은 가격경쟁력에서 앞서는 LFP를 쓰고 있다. 대신 에너지밀도가 낮아 성능이 떨어지고 무겁다는 단점이 있다.

글로벌 시장 조사업체 SNE리서치에 따르면 올해 상반기 세계에서 판매된 전기차 배터리에서 양극재 NCM과 NCA가 차지하는 비중은 61%로, 지난해 같은 기간보다 20%포인트 높아졌다. 반면 같은 기간 LFP 사용 비중은 14%로 6%포인트 줄었다. 니켈 기반 양극재로 무게가 기우는 모습이다.

배터리업계는 3년 전 ‘코발트 악몽’을 기억하고 있다. 배터리 핵심소재인 코발트 가격은 2017년 초 t당 3만달러에서 2018년 10만달러까지 치솟았다. 가격이 불안정하고 채굴 과정에서 아동착취 논란까지 벌어진 코발트를 양극재에서 줄이는 것이 배터리업계의 흐름이다.

세계 1위 배터리 업체인 LG화학은 기존 양극재 소재에 알루미늄을 더한 NCMA(니켈-코발트-망간-알루미늄) 배터리를 내년에 양산할 계획이다. 코발트 비중을 5% 이하로 줄이고 니켈 함량을 늘린 것이 특징이다. SK이노베이션은 NCM 양극재 내에서 니켈 비중을 90% 이상으로 높인 제품을 개발해 미국 포드에 납품할 계획이다.

한 양극재 업체 관계자는 “차세대 전기차 한 대당 니켈 사용량이 30% 이상 늘어날 것”이라고 말했다. 전문가들도 “배터리 핵심 원자재인 니켈의 안정적 수급이 중요하다”고 강조했다.