1. 미국 재무부 IRA 시행에 따른 FEOC 보조금 제재

미국 재무부는 2023년 12월 1일 중국 자본의 지분율이 25%를 넘는 배터리 합자사를 ‘해외우려기업(Foreign Entity of Concern, FEOC)’으로 지정하며 인플레이션 감축법(Inflation Reduction Act, IRA)에 따른 전기차 보조금 세부 규정을 발표하며 보조금을 주지 않기로 했다.¹⁾ 미국 정부는 2022년 8월에 시행된 IRA에 따라 배터리 부품과 핵심광물 원산지 요건을 충족하고 북미에서 최종 조립된 전기차는 최대 7,500달러의 세액공제를 받을 수 있는 방식으로 보조금을 주고 있다. 이번 조치로 FEOC의 배터리 부품은 2024년부터, 핵심광물은 2025년부터 보조금 대상에서 제외된다.²⁾

2.  LFP 와 LCM 배터리 비교 

배터리(이차전지)는 전기화학적 방법으로 저장과 사용을 반복할 수 있는 장치로 ‘충전식 전지(Rechargeable battery)로 정의할 수 있다. 배터리는 납축전지(1900년대~), 니켈계 전지(1948년~), 리튬이온배터리(1990년~)으로 발전해 왔으며, 리튬이온배터리의 한계를 넘어서는 ‘차세대 배터리’가 상용화에 근접한 상태이다.³⁾  현재 자주 논의되는 두 가지 인기 있는 배터리의 유형은 NCM(니켈 코발트 망간, Nickel Cobalt Manganese) 및 LFP(리튬 철 인산염, LiFePO4) 배터리이다. 

3. 중국의 LFP 배터리

중국의 LFP 배터리 기업들은 중국정부의 적극적인 지원정책에 힘입어 에너지저장장치(ESS)에서 뿐만 아니라 전기차에서도 배터리 판매량은 꾸준히 증가하였다. 단 중국 전기차에서 사용되는 LFP배터리는 미국 유럽 등의 특허문제로 2010년 중국배터리공업협회가 국가 특허국 재심위원회에 LFP 특허 무효 소송을 제기했고, 2011년 재심위원회는 무효판결을 내림으로써 중국 내부판매에 대한 특허 무력화를 통해 중국 내수시장 판매에만 주력해 왔다.⁴⁾ 그러나 최근 LFP특허에 대한 유효기간이 끝나며 상황이 바뀌고 있다. 

최근 글로벌 전기차 판매성장률 둔화때문에 보급형 전기차 시장을 필두로 가격 경쟁력을 갖춘 LFP 배터리 채택이 늘고 있다. ‘중국산 저가 배터리’로만 여겨지던 LFP 배터리는 테슬라가 2020년 배터리데이(Battery Day)에서 LFP 탑재가능성을 발표한 이래로 급격한 성장을 시작했다. 테슬라는 모델3에 처음 LFP 배터리를 탑재했으며, 대상 차종을 점차 확대했다. 2020년 첫 출시 당시 LFP 탑재 비중은 6%에 그쳤으나 2022년엔 전체 판매량의 37%까지 상승했다. 

LFP 배터리의 약진에는 몇가지 요인이 있다고 분석할 수 있다. 우선, 전기차 시장이 초기 선행경험자 중심에서 대중화 시대로 전환되면서 보급형 전기차 시장이 확대되고 있는 추세이다. 제조사들의 보다 저렴한 자동차를 출시하려는 움직임이 LFP 배터리 판매 증가로 나타나고 있다. 전기차 시장이 대중화되면서 NCM 배터리에 비해 상대적으로 안전한 LFP 배터리에 대한 수요가 증가되고 있다는 점도 LFP 배터리 시장의 확대 원인으로 분석된다.

중국의 대표적 LFP 배터리 업체인 CATL(44%), BYD(29.9%), GOTION(3.9%) ⁵⁾ 등은 각각 특허의 한계를 보완하고 기술적 장점을 발휘하기 위해 여러가지 방안을 준비하고 있다. CATL은 LFP에 에너지밀도를 높이기 위해 셀투팩(Cell to Pack) 기술을 이용하여 셀(Cell)->모듈(Module) ->팩(Pack) 순서 가운데 중간 모듈단계를 없앴다. 그리고 LFP에 망간(Mn)j을 추가한 LMFP(니켈망간인산철) 배터리를 개발 중으로 전압이 기존 3.2V에서 4.1V로 올라가면서 에너지 밀도가 210Wh/kg에서 240Wh/kg으로 20% 향상됨에 따라 겨울철에 취약한 저온 및 고온특성도 개선되었다. 또한 10분 충전으로 400km를 주행할 수 있는 새로운 션싱(Shenxing) 배터리도 출시하였다. BYD는 중국내에서 판매되는 자사 전기차에만 배터리를 공급하여 왔으나 2023년부터는 해외시장을 적극 공략하면서 비중국시장에서의 2023년 1~9월 점유율이 전년동기 대비 539%(2022년 1~9월 0.4%) 늘어난 1.8%을 차지하였다. GOTION은 대주주가 독일의 폭스바겐으로 변동되면서 공급망의 수직계열화를 하고 있다. 후베이성 허페이시에서 전기버스 시장을 선점하던 GOTION은 최근 미국 애리조나주 등에도 합자 공장설립을 준비 중이다.

4. 향후 전망 

차세대배터리로는 기존 리튬이온배터리의 가연성의 액체 전해질을 고체 전해질로 대체한 전고체배터리⁶⁾, 극활물질로 기존 소재(흑연)가 아닌 리튬금속을 사용하는 것으로 리튬이온배터리 대비 용량이 10배 이상 큰 장점으로 차세대 이차배터리 전반에 적용되는 플랫폼기술인 리튬금속배터리, 양극소재로 황을 음극소재로 리튬금속을 사용하며, 리튬이온전지 대비 3~5배 가량 높은 에너지밀도와 낮은 제조원가라는 장점을 갖춘 리튬황전지, 리튬이온 대신 나트륨(Sodium)이온을 이온 캐리어로 사용하는 나트륨(소듐) 이온배터리가 있다. ⁷⁾ 

이 중 나트륨 이온배터리는 가격 및 공급 안정성에 취약한 리튬을 대체하는 차세대 이차배터리 기술로 가장 뛰어난 평가를 받고 있다. ⁸⁾ 

중국의 CATL은 지난 ‘21년 1세대에 이어 ‘23년 하반기 2세대 나트륨이온배터리 양산 자동차 탑재 계획을 발표했으며, BYD 역시 나트륨이온배터리 대량 양산을 발표하였다. 중국의 이차배터리 제조사 및 주요 제조사들은 저가시장을 확장할 나트륨이온배터리 시대의 개막을 준비하고 있어 2023~2024년이 시장 개화측면에서 중요한 시점이 될 가능성이 커지고 있다. ⁹⁾ 

중국에서 불과 2~3년 전 몇 곳에 불과했던 나트륨이온배터리 관련 중국기업이 현재 나트륨이온배터리 공급망 전반에 걸쳐 150개사에 이르며, 이 중 약 50% 기업이 양산을 준비중이다. ¹⁰⁾ 

중국의 리튬 부존량은 전세계 6.8%(세계4위), 리튬 생산량은 13%(세계 3위), 리튬 화합물 생산량은 63%(세계 1위)를 차지하고 있다. 그렇기에 중국에서 리튬이 차지하는 비중은 높다. 다만 IRA 를 고려한다면 중국 원자재 및 중국배터리 기업의 미국 직접진출은 어려울 것으로 판단되며, 중국 원자재를 활용한 간접진출 역시 공급망 사슬에 리튬이라는 원자재가 포함되어 있어 어려움이 예상된다. 

중국이 최근 적극 추진하는 나트륨 이온배터리가 시장에 출시되더라도 중국시장을 제외한 해외시장 판로 개척은 쉽지 않을 것으로 보인다. 시장에서 제품 판매 시 가장 중요한 요인 가운데 하나가 가격인데, 중국산 제품에 보조금지원 및 기술 관련 장막이 형성된다면 중국제품의 해외시장 진출 난도는 더욱 오를 것이다.

한국의 주요기업들은 중국 의존도를 줄이려는 위험감소 정책, 전략 및 후방(Up-stream)으로 확장하는 가치사슬 강화와 수직통합, 재사용 및 재활용 의무화 강화와 관련 시장 확장, 혁신적인 차세대 이차배터리 기술개발 추진을 통한 새로운 부가가치 창출, LFP배터리의 성장에서 검증된 바와 같이 가격경쟁력과 기술경쟁력을 갖춘 제품을 개발 및 출시 등과 같은 방법으로 시장에서 강력한 경쟁력을 확보 하여야 한다. 또한 한국기업의 대중국 배터리소재의 의존도에 대하여 단기간 개선이 어려운 만큼, 중국기업의 정부 관여 정도(지분율 및 이사회 구성 등)에 따른 공급망 교체, 최근 증가 추세이던 합작 투자지분율 조정과 같은 대책마련도 해야 한다.

---

1) 중앙일보 美 "中 눈뜨면 빠져나갈 궁리" IRA 새 규정…韓배터리업체 비상, https://www.joongang.co.kr/article/25211894(검색일 23. 12. 03)

2) https://biz.chosun.com/industry/company/2023/12/03/GEAFIB2RXFC75BZWLAJTVD6XBA, 조선비즈, 무협“전기차 IRA 리스크 여전…배터리업계 中 지분 따져봐야“(검색일 23.12.03) 

3) https://www.hanbiz.co.kr/news/article View.html?dxno=657332., [삼성 SDI와 함께하는 ‘배터리 이야기’]⑥2차전지 발전史, 납축전지에서 리튬이온 배터리까지(검색일 23. 12. 10)

4) 삼성증권, LFP배터리에 대한 소고(2021.11.15) 

5) 2023년 1~6월 LFP배터리 기업 중국시장 점유율 『 排名数据来了！中国市场H1动力电池装机TOP15都有谁？』https://baijiahao.baidu.com/ newspage/data/landingsuper?rs (검색일 : 2023. 12. 10)

6) TIPA(2022), 「고에너지 밀도를 갖는 전고체 전지(중소기업기술로드맵 이차전지, 2022~2024)」, 2022.01.31

7) 고원석 외 4인(2022), 「나트륨 이온전지 양극활물질 연구 개발 동향」, CERAMIAST 2022, 25(1), 76-89. 2022. 3. 31 

8) IEA (2023), 「Global EV Outlook 2023」, 2023.4

9) IEA (2023), 「Global EV Outlook 2023」, 2023.4

10) https://csf.kiep.go.kr/news View.es?article_id=50963&mid=a20100000000, 中 나트륨배터리의 평가 결과 공개(검색일 2023. 12. 10)