이차전지 소재 기업 포스코퓨처엠이 프리미엄 전기차용 울트라 하이니켈 양극재와 스탠다드 전기차용 고전압 미드니켈 양극재의 파일럿(시제품) 개발에 성공했다고 21일 밝혔다. 프리미엄급부터 스탠다드 및 엔트리급까지 전기차 전 차급에 대응 가능한 양극재 포트폴리오를 갖추게 된 것이다.
울트라 하이니켈 양극재는 하이니켈 양극재의 니켈 함량을 기존 80%대에서 95% 이상으로 늘린 소재다. 에너지 밀도가 높아 전기차 주행거리를 극대화할 수 있다. 니켈 함량이 높을 경우 열 안정성이 낮고 배터리 수명이 짧아지지만, 울트라 하이니켈 양극재는 주요 원료를 하나의 단위 입자 구조로 결합한 ‘단결정 소재’를 기존의 ‘다결정 소재’와 함께 사용해 이런 단점을 보완했다고 한다.
포스코퓨처엠은 미국·유럽 등 주요 선진시장의 프리미엄급 전기차는 물론 미래교통으로 주목받는 도심항공교통(UAM) 등에 울트라 하이니켈 양극재를 공급한다는 목표를 세워뒀다. 향후 모빌리티의 인공지능(AI) 활용 확대와 자율주행성능 고도화에는 다량의 전력사용이 필수적이므로 에너지 밀도를 끌어올린 울트라 하이니켈 양극재 수요가 크게 늘어날 거라는 게 회사 판단이다. 특히 울트라 하이니켈 양극재의 양산 공급을 통해 다양한 고객 수요에 대응함으로써 양극재 시장에서의 사업경쟁력을 더욱 강화할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
포스코퓨처엠은 스탠다드 전기차 시장 공략을 위한 고전압 미드니켈 양극재 시제품 개발도 완료했다. 이 양극재는 니켈 함량 비율을 60% 내외로 낮추고, 이에 따라 발생하는 에너지 밀도 저하 문제는 고전압을 통해 해결한 것이 특징이다. 충전·방전 시 수축·팽창을 최소화해 안전성을 높였고 저렴한 탄산리튬을 사용해 가격 경쟁력도 높다.
포스코퓨처엠은 이 두 가지 양극재 소재를 적기에 생산·공급할 수 있는 양산 기술을 확보할 계획이다. 포스코그룹은 연구·개발(R&D)을 총괄하는 포스코홀딩스 미래기술연구원에서 황화리튬, 고체전해질, 리튬메탈음극재와 같은 차세대 소재 연구개발을 진행해 미래 배터리 산업을 선도한다는 방침이다.
박상은 기자 pse0212@kmib.co.kr