[미디어펜=나광호 기자]포스코케미칼이 제너럴모터스(GM)과 LG에너지솔루션(LGES)이 미국에 합작 설립한 배터리사 얼티엄셀즈의 생산 시점에 맞춰 전기차 배터리용 음극재를 공급하기로 합의했다.

5일 업계에 따르면 이는 지난해 12월의 양극재 공급사 선정에 이은 것으로, 포스코케미칼은 얼티엄셀즈에 배터리의 양대 핵심소재인 양·음극재를 모두 공급하게 된다.

이를 통해 포스코케미칼은 세계 4위(11%) 수준인 글로벌 점유율을 더욱 높이고, 얼티엄셀즈는 고품질의 배터리 핵심소재를 안정적으로 확보할 것으로 보인다.

포스코케미칼이 얼티엄셀즈에 공급하는 제품은 독자 개발한 저팽창 음극재로, 전기차 배터리 안정성·수명·충전속도 성능을 높이면서 가격은 낮출 수 있는 소재다. 

현재 배터리사들이 활용하는 음극재는 원료에 따라 천연-인조흑연계로 구분할 수 있는데, 포스코케미칼은 두 제품의 기술적인 한계를 극복하고 장점은 함께 살릴 수 있는 소재의 개발에 성공했다.

일반적으로 천연흑연 음극재는 입자가 층을 이뤄 쌓인 판상형 구조로 에너지 저장 용량에는 강점이 있으나, 충전이 반복되는 과정에서 팽창으로 인한 구조변화가 일어나 수명이 짧아지는 것이 단점으로 알려져 있다.

반면 인조흑연 음극재는 고온에서 제조해 안정성이 높고, 구형의 입자가 균일하게 배열된 등방형 구조로 리튬이온의 이동 속도를 높여 충전 효율에 강점이 있으나, 원료와 공정상의 이유로 생산 원가가 높아지는 한계점이 있었다.

이에 포스코케미칼은 천연흑연을 원료로 활용해 가격을 낮추는 한편, 팽창 방지를 위한 소재 구조 개선 공정을 적용해 인조흑연과 같은 수준으로 수명을 늘리고 충전 속도를 높인 저팽창 음극재의 개발과 양산을 추진해 왔다.

포스코케미칼은 저팽창 음극재를 활용해 전기차배터리 시장 공략을 가속화 한다는 전략이다. 현재 단계적으로 증설하고 있는 세종 공장에서 제품을 생산할 예정이며, 향후 얼티엄셀즈를 포함한 국내외 배터리사로의 공급 확대에도 나설 방침이다.

정대헌 포스코케미칼 에너지소재사업부장은 "포스코그룹의 연구개발·양산능력 확대·원료투자 등 역량을 결집한 전폭적인 투자와 지원이 있었기 때문에 얻게 된 의미 있는 성과"라며 "전기차 시대의 본격적인 도래를 맞아 차별화된 경쟁력으로 글로벌 시장을 선도하는 소재기업의 지위를 더욱 공고히 할 것"이라고 말했다.

포스코케미칼은 앞으로도 차세대 소재 개발을 위한 연구 개발을 지속하고, 그룹차원에서 추진 중인 리튬·니켈·흑연 등의 원료 확보를 연계한 소재 밸류체인 완성 및 양·음극재 양산능력 확대 등을 적극 추진한다는 계획이다.

이를 통해 2030년까지 양극재 40만톤·음극재 26만톤 생산체제를 구축하고, 2차전지소재 부문에서 글로벌 시장 점유율 20%·연매출 23조원을 달성한다는 목표다.