국내 배터리 업체들이 미국의 인플레이션감축법(IRA) 대응과 이차전지 사업 경쟁력 강화를 위해 글로벌 공급망 다각화에 적극적으로 나서고 있다. 특히 음극재는 특정 국가 의존도가 매우 높아 공급망 다각화에서 빠지지 않고 있으며, 니켈·리튬 등은 전기차 배터리의 성능과 용량을 결정하는 핵심 원료 안정적인 수요 확보가 날로 중요해지고 있는 소재로 꼽혀 기업들이 소재 확보에 공을 들이고 있는 모습이다.

포스코홀딩스는 리튬·니켈·흑연 등 2차 전지 소재 원료부터 전구체와 양극재·음극재·차세대 배터리 소재까지 생산, 공급하는 밸류 체인 구축에 속도를 내고 있다. SK온은 미국 광물개발 기업들과 손잡고 음극재 개발 협력에 나섰으며, LG에너지솔루션은 리튬 공급망 다변화에 투자 중이다.

3일 업계에 따르면 포스코홀딩스는 이차전지 소재의 핵심 원료인 니켈을 해외에서 직접 생산한다. 포스코홀딩스는 세계 1위의 니켈 보유·생산국인 인도네시아 할마헤라 섬의 웨다베이 공단에 2025년부터 상업생산을 목표로 4억 4100만달러(5900억 원)을 투자해 니켈제련공장을 신설하기로 했다. 니켈을 해외 원료 산지에서 직접 생산하는 것은 국내 기업 중엔 처음이다. 연간 5만2000톤(니켈 함유량 기준) 수준의 니켈 중간재(니켈매트)를 생산한다. 전기차 100만대를 만들 수 있는 양이다.

니켈제련 공장은 니켈을 함유한 광석을 녹여 이차전지소재에 사용하기 위한 니켈 중간재를 생산하는 것이다. 니켈은 전기차 배터리의 성능과 용량을 결정하는 핵심 원료다. 전기차 시장 급성장에 따라 니켈 수요도 빠르게 증가하고 있다. 인도네시아는 니켈 생산 전 밸류체인에 걸친 산업 고도화를 추진 중이다. 해외 투자 유치를 위해 세제 및 산업공단 인프라 지원 등의 혜택을 주고 있다.

포스코홀딩스는 국내에서 고순도 니켈을 생산하는 연산 2만톤 규모의 이차전지용 고순도 니켈공장을 광양에 건설 중이다. 원료인 니켈 광석은 뉴칼레도니아 원료법인 NMC(Nickel Mining Company)에서 공급받는다.

지난 2021년에는 호주 니켈 광산·제련 업체인 레이븐소프 지분 30%를 인수, 호주산 니켈 공급망을 확보했다. 전남 광양에 있는 포스코HY클린메탈의 폐배터리 리사이클링 및 중국 절강화포의 전구체 생산 등을 포함해 2030년까지 니켈 22만톤을 확보한다는 계획이다.

포스코홀딩스는 현재 아르헨티나와 호주에서 리튬을, 뉴칼레도니아·호주·인도네시아에선 니켈을 조달해 양극재와 음극재를 생산하고 있다.

SK온 미국 내 광물개발 기업들과 연이어 음극재 개발 협력에 나섰다. SK온은 이날 웨스트워터 리소스(웨스트워터)와 배터리(이차전지) 음극재 공동 개발협약을 체결했다.

양사는 이번 협약에 따라 SK온 배터리에 특화된 친환경 고성능 음극재를 연구·개발할 예정이다. 웨스트워터에서 정제한 흑연으로 만든 음극재를 SK온이 개발 중인 배터리에 적용하고, 그 성능을 함께 개선해 나간다는 방침이다. 협업 기간은 3년이다.

SK온은 개발이 성공적으로 끝나면 웨스트워터로부터 음극재를 공급받아 미국 내 SK온 배터리 공장에 투입하는 방안을 검토할 예정이라고 3일 밝혔다. 웨스트워터는 1977년에 설립된 기업으로 미국 나스닥 증시에도 상장됐다. 초기 우라늄 관련 사업을 펼쳤으나 2018년 흑연 업체를 인수한 뒤 배터리용 음극재 개발 기업으로 변신했다.

웨스트워터는 미국 앨라배마주에서 1만7000헥타르(ha)에 이르는 쿠사 흑연 매장 지대의 탐사·채굴권을 갖고 있다. 현재 광산 근처에 2억달러 이상을 투자해 흑연 정제 공장을 짓고 있다. 해당 공장은 연산 7500톤 규모로 올해 말 시험 운전을 거쳐 2024년 상반기부터 생산을 시작할 계획이다.

음극재는 양극재·분리막·전해질과 함께 리튬이온 배터리를 구성하는 4대 요소로 배터리의 수명, 충전 속도 등을 좌우한다. 현재 원 소재로는 주로 흑연이 쓰이고 있다. 음극재는 특정 국가 의존도가 매우 높아 배터리 기업들은 공급망 다각화에 심혈을 기울이고 있다. 국제에너지기구(IEA)가 지난해 하반기에 발간한 '글로벌 전기차 배터리 공급망' 보고서에 따르면 전 세계 음극재 생산의 85%를 중국이 차지하고 있다.

앞서 SK온은 지난 1월 우르빅스(Urbix)사와도 음극재 공동 개발협약을 발표하는 등 북미 현지에서 주요 배터리 소재 확보에 힘쓰고 있다. 우르빅스는 현재 애리조나주에 연산 약 1000톤 규모의 음극재 생산 라인을 구축하고 있다. 생산 규모를 2025년까지 연산 2만8500톤까지 확장하는 계획을 추진 중에 있다.

LG에너지솔루션의 경우는 지난달 5일 배터리 공급망 강화를 위해 중국 리튬 화합물 제조 업체 야화와 아프리카 모로코에서의 수산화리튬 생산을 위한 업무협약(MOU)을 체결했다. 모로코는 미국, 유럽연합(EU)과 자유무역협정(FTA)을 체결한 국가로 IRA와 핵심원자재법(CRMA) 등에 대응하기 위한 차원에서 진행되고 있다. 이 밖에도 LG에너지솔루션은 리튬 공급망 다변화를 위해 ▲독일 벌칸 에너지와 5년간 수산화리튬 4만5000톤 공급 ▲호주 라이온타운과 5년간 수산화리튬 원재료 리튬 정광 70만 톤 확보 ▲칠레 SQM과 9년간 수산화·탄산리튬 5만5000톤 공급 등의 계약을 체결한 바 있다./양성운·허정윤기자