[2차 전지] 미래 산업의 핵심 - 에너지 밀도.

배터리 산업은 과거의 반도체 산업 못지않게 세계 경제의 판도를 좌우하게 될 것이다. 반도체 산업과 관련된 많은 내용들이 경제 상식이 되었듯이, 머지않아 이차전지산업, 배터리 시장과 관련된 내용들을 어느 정도는 알아야 하는 시대가 올 것이다. 그러나 많은 이들이 배터리, 이차전지산업을 이해하는 데 어러움을 겪는다. 이 산업과 시장에 대한 설명을 찾아보다가도 포기하고 만다. 그 이유 중 하나가 지나치게 복잡한 이론적 용어들에 장벽을 느끼기 때문이다. 일반 대중들이 이차전지 산업을 이해하기 위해선 다른 것은 모른다고 해도, 꼭 이해하고 넘어가야 할 한 가지가 있다. 바로 에너지밀도(energy density)이다.

 

에너지밀도라는 말을 많은 분들이 들어보았을 것이다. '한국의 NCM 배터리(리튬이온 배터리의 한 종류로 니켈, 망간, 코발트로 양극재를 만든 배터리)가 중국의 LFP 배터리(리튬인산철을 사용한 배터리)에 비해 값은 비싸지만 에너지밀도가 높아서 고급차에 적합하다' 등의 이야기 말이다. 그러나 정확하게 이해하는 사람은 많지 않다. 이차전지 산업에 대해 나름 전문성을 가지고 있다는 분들조차 에너지밀도에 대한 제대로 된 이해 없이 두루뭉술하게 말하는 경우를 종종 본다.

다른 이론적 용어들은 대충 알거나 몰라도 상관없지만, 에너지밀도라는 개념만은 명확히 이해하고 넘어가야 배터리 산업의 본모습을 제대로 이해할 수 있다. 왜냐하면 '배터리 기술의 발전=에너지밀도의 항상'이고, 배터리 분야의 기술자들이 매일매일 평생에 걸쳐하고 있는 일이 바로 이 에너지밀도를 높이기 위한 작업이기 때문이다. 에너지밀도야말로 배터리 기술의 궁극적 지향점이고 거의 모든 것이라 할 수 있을 만큼 중요하다.

에너지밀도가 높은 배터리는 좋은 전기차를 만든다. 당연히 에너지밀도가 현저히 떨어지는 중국의 LFP 배터리는 K 배터리의 경쟁 상대가 될 수 없다. 정치적 이유로 밀어주는 중국 내에서만 사용되다 사라지게 될 것이라 예측하는 이유가 바로 여기에 있다.

최근에 언론 등에서 "에너지밀도는 좀 떨어지지만 가격이 저렴한 LFP 배터리가 K 배터리의 위협이 될 것이다" 등의 기사를 낸다. 과거에 비해 LFP 배터리가 약진하긴 하지만, 이는 중국의 전기차 시장이 세계에서 제일 빠르게 성장하기 때문에 발생하는 일일 뿐이다. 무엇보다 배터리 이론의 가장 기초를 망각하고 있는 한심한 이야기가 아닐 수 없다.

게다가 현재 만들어지는 배터리의 에너지밀도가 이론적 수치의 30%에도 미치지 못한다는 사실을 생각하면, 중국 LFP 배터리의 낮은 에너지밀도는 심각한 문제가 아닐 수 없다. 미국 에너지부는 '배터리 500' 프로젝트를 추진하고 있는데, 이는 배터리 질량당 에너지밀도를 500wh/k까지 높이는 것이다. 그만큼 배터리 기술에서 에너지밀도는 핵심이고, 이것이 배터리 경쟁력의 거의 모든 것이라는 사실을 반드시 이해하고 기억해 둘 필요가 있다. 그래야 향후 쏟아지는 이차전지 산업, 전기차 산업과 관련된 정보들에 대해 최소한의 기준을 가지고 제대로 판단할 수 있기 때문이다.